Retenues collinaires et impacts associés. Etude quantitative de quelques cantons

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quantitative de quelques cantons

L. Roger

To cite this version:

L. Roger. Retenues collinaires et impacts associés. Etude quantitative de quelques cantons. irstea. 2013, pp.42. �hal-02598825�

(2)

EQUIPE POLLDIFF

STAGE SOUS LA DIRECTION DE NADIA CARLUER

P

ARTIE

2 :

E

TUDE QUANTITATIVE DE QUELQUES

CANTONS

Retenues collinaires

& impacts associés

L

AETITIA

R

OGER MARS - AOUT 2013

Irstea Lyon-Villeurbanne

5 rue de la Doua

69100 Villeurbanne

Pour mieux affirmer ses missions, le Cemagref devient Irstea

(3)

Sommaire

INTRODUCTION ... 1

SELECTION DES CANTONS ... 3

1. METHODOLOGIE APPLIQUEE ... 3

1.1 Première étape : sélection des cantons ... 3

1.2 Seconde étape : recherche d’informations ... 5

2. CARACTERISTIQUES DES CANTONS SELECTIONNES ... 5

ETUDE DES BASSINS VERSANTS ... 9

1. BASSIN VERSANT DE L’YZERON ... 9

1.1 Recueil des données ... 9

1.2 Etude du bassin versant... 11

1.3 Synthèse ... 12

2. BASSIN VERSANT DE LA BREVENNE ... 13

2.3 Synthèse ... 16

2.6 Synthèse ... 21

APPROCHE QUANTITATIVE DES BASSINS VERSANTS ... 22

1. CALCUL DES INDICATEURS ... 22

1.1 Bassin de l’Yzeron, calcul des indicateurs ... 24

1.2 Bassin de la Brévenne-Turdine, calcul des indicateurs ... 26

2. SCENARIO : SIMULATION DE L’IMPACT CUMULE DE PLUSIEURS RETENUES EN SERIE ... 28

2.1 Contexte ... 28

2.2 Modification du logiciel ... 29

CONCLUSION ... 40

BIBLIOGRAPHIE ... 41

ANNEXES ... 43

1. ANNEXE 1 : CARTE UTILISEE POUR LA SELECTION DES CANTONS : UTILISATION DES RETENUES COLLINAIRES ET ETANGS PAR KM² DE SAU IRRIGUEE SUR LE CANTON ... 44

2. ANNEXE 2 :TABLEAU DES CARACTERISTIQUES DES 38 RETENUES COLLINAIRES HR DU BASSIN VERSANT DE L’YZERON 45 3. ANNEXE 3 :LEGENDE DU CORINE LAND COVER 2006 ... 45

Pour mieux affirmer ses missions, le Cemagref devient Irstea

(4)

4. ANNEXE 4 :POSITION DES RETENUES ALIMENTEES PAR RUISSELLEMENT SUR LE BASSIN VERSANT DE LA BREVENNE -TURDINE 46

5. ANNEXE 5 :COORDONNEES SOUS LAMBERT II ETENDU (METRES) DES PLANS D’EAU DU CANTON DE VILLENEUVE-DE

-BERG 47

Source photographies page de garde : photographies personnelles de retenues du bassin versant de l’Yzeron.

(5)

Table des illustrations

Figure 1 : Carte heuristique de la méthodologie de l'étude des retenues collinaires (source personnelle) ... 3

Figure 2 : Cantons sélectionnés pour l'étude des retenues collinaires (RGA, 2010) ... 4

Figure 3 : Histogramme des superficies des cultures par canton (RGA, 2010)... 7

Figure 4 : Histogramme des superficies irriguées des cultures par canton (RGA, 2010) ... 7

Figure 5 : Bassin versant de l'Yzeron, typologie des retenues (BRL-Ingénierie, 2006, SAGYRC, 2013) ... 10

Figure 6 : Bassin de la Brévenne-Turdine, vue générale (GEOPLUS, 2007, Ministère de l'Ecologie du Développement durable et de l'Energie, 2011a, SYRIBT, 2013) ... 14

Figure 7 : Indicateurs et seuils correspondant (CACG et al., 2001a) ... 23

Figure 8 : Interface du logiciel (Leblois, 2006) ... 29

Figure 9 : Paramètres à rentrer dans le logiciel (Leblois, 2006) ... 30

Figure 10 : Résultats en climat symbolique : le climat (Leblois, 2006) ... 32

Figure 11 : Résultats en climat symbolique : la rivière (Leblois, 2006) ... 32

Figure 12 : Résultats en climat symbolique : la retenue (Leblois, 2006) ... 33

Figure 14 : Résultats en climat symbolique : les indicateurs 1 (Leblois, 2006) ... 34

Figure 13 : Résultats en climat symbolique : les périmètres irrigués (Leblois, 2006) ... 34

Figure 15 : Résultats en climat symbolique : les indicateurs 2 (Leblois, 2006) ... 35

Figure 16 : Résultats en climat réel : le climat (Leblois, 2006) ... 35

Figure 17 : Résultats en climat réel : la rivière (Leblois, 2006) ... 36

Figure 18 : Résultats en climat réel : la retenue (Leblois, 2006) ... 36

Figure 19 : Résultats en climat réel : les périmètres irrigués (Leblois, 2006) ... 37

Figure 20 : Résultats en climat réel : les indicateurs 1 (Leblois, 2006)... 38

(6)

Table des tableaux

Tableau 1 : Cantons sélectionnés pour l'étude (RGA, 2010) ... 4

Tableau 2 : Caractéristiques des cantons (RGA, 2010) ... 6

Tableau 3 : Organismes contactés pour la recherche de données sur l’Yzeron (source personnelle) ... 9

Tableau 4 : Caractéristiques des retenues collinaires HR de l'Yzeron (BRL-Ingénierie, 2006, SAGYRC, 2013) . 11 Tableau 5 : Détails des retenues HR situées près de vergers ou maraichage (BRL-Ingénierie, 2006, SAGYRC, 2013) ... 12

Tableau 6 : Organismes contactés pour la recherche de données sur la Brévenne (source personnelle) ... 13

Tableau 7 : Caractéristiques des retenues alimentées par ruissellement du bassin de la Brévenne (GEOPLUS, 2007, SYRIBT, 2013)... 15

Tableau 8 : Détails des retenues situées près de vergers ou cultures annuelles (GEOPLUS, 2007, Ministère de l'Ecologie du Développement durable et de l'Energie, 2011a, SYRIBT, 2013) ... 16

Tableau 9 : Organismes contactés pour la recherche de données sur la Brévenne (source personnelle) ... 19

Tableau 10 : Ouvrages type retenues collinaires connus par la Police de l’eau (DDT 07, 2013) ... 20

Tableau 11 : Plans d'eau relevés sur le canton de Villeneuve de Berg via Géoportail (Géoportail, 2012) ... 20

Tableau 12 : Données pour le calcul d'indicateurs de l’Yzeron (BRL-Ingénierie, 2006, EauFrance, 2013b, c) .. 24

Tableau 13 : Indicateurs du bassin de l’Yzeron (BRL-Ingénierie, 2006, EauFrance, 2013b, c) ... 25

Tableau 14 : Données pour le calcul d'indicateurs de Brévenne-Turdine (EauFrance, 2013d, GEOPLUS, 2007) ... 26

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Table des abréviations

Ici figurent les abréviations utilisées dans le corps de la synthèse, par ordre alphabétique.

BRGM : Bureau de Recherches Géologiques et Minière

CACG : Compagnie d’Aménagement des Coteaux de Gascogne DDT : Direction Départementale des Territoires

HR : Hors réseaux

IDPR : Indice de Développement et de Persistance des Réseaux IGN : Information Grandeur Nature

Irstea : Institut de recherches en sciences et technologies pour l’environnement et l’agriculture

MNT : Modèle Numérique de Terrain (cité ici pour les couches SIG d’altitude) PollDiff : équipe Pollutions Diffuses d’Irstea Lyon

RGA : Recensement Général Agricole RM&C : Rhône Méditerranée et Corse RPG : Registre Parcellaire Graphique

SAGYRC : Syndicat d’Aménagement et de Gestion de l’Yzeron, du Ratier et de la Charbonnière

SAU : Surface Agricole Utile

SIG : Système d’Information Géographique

SMHAR : Syndicat Mixte d'Hydraulique Agricole du Rhône SYRIBT : SYndicat de RIvières Brévenne-Turdine

(8)

Retenues collinaires et impacts, Partie 2 : Etude quantitative de quelques cantons

Laetitia Roger Page 1 sur 47

Introduction

La qualité des eaux des retenues collinaires alimentées par ruissellement dépend de la qualité de ces eaux. Si celles-ci ruissellent le long d’un champ où un traitement phytosanitaire a eu lieu, il est fort probable de retrouver des produits phytosanitaires dans les retenues collinaires.

Cette étude des transferts de produits phytosanitaires entre les cultures agricoles et les retenues collinaires intéresse l’équipe « pollutions diffuses » d’Irstea. En effet, l’équipe étudie les éléments du paysage sur les transferts de produits phytosanitaires et est intéressée par étudier un possible rôle tampon des retenues collinaires et leur influence sur le cours d’eau à l’aval (régime d’écoulement, transferts de contaminants, qualité chimique de l’eau, habitat potentiel pour les poissons).

Pour avoir une première idée théorique des transferts possibles, nous avons choisi d’étudier certains cantons du bassin Rhône-Méditerranée et Corse (RM&C) où l’utilisation pour l’irrigation des retenues collinaires alimentées par ruissellement et des étangs par les agriculteurs est importante (sélection d’après les données du Recensement Général Agricole de 2010).

Une fois la sélection réalisée, l’objectif est d’étudier plus en profondeur la typologie des retenues collinaires sur le bassin versant et les périodes de traitements pour évaluer théoriquement les impacts En termes de fonctionnement, nous nous intéresserons aux périodes de remplissage : est-ce que celles-ci coïncident avec des périodes de traitement ? La vidange intervient aussi : si la retenue est équipée d’une vanne de vidange, il est intéressant de savoir s’il s’agit d’une vidange par les eaux profondes ou de surface. Deux hypothèses peuvent alors être imaginées : si les résidus chimiques sont adsorbés sur les sédiments (capacité d’adsorption forte), mieux vaut une vidange haute qui ne les relarguera pas en aval. A l’inverse, s’ils sont en solution (capacité d’adsorption faible), une vidange basse évitera leur transfert et augmentera leur temps de contact avec l’eau pour une meilleure dégradation.

Enfin, pour permettre une étude quantitative des cantons sélectionnés et de leurs bassins versants respectifs, nous utiliserons les indicateurs proposés par la phase 3 de l’étude des impacts des petites réserves artificielles sur les milieux, menée par la Compagnie d’Aménagement des Coteaux de Gascogne en avril 2001 pour le compte de l’Interagence Loire-Bretagne (CACG et al., 2001a), seuls outils quantitatifs disponibles pour l’instant, à notre connaissance. Aussi, une approche pédagogique des impacts cumulés des retenues

(9)

collinaires sera réalisée grâce au logiciel illustratif d’Etienne Leblois, hydrologue à Irstea Lyon (Leblois, 2006).

Ce présent rapport fait suite au rapport sur le traitement des données du RGA (Retenue collinaire et impacts : Partie 1 (Roger, 2013))

(10)

Sélection des cantons

Je présenterai ici, la méthodologie suivie pour la sélection des cantons. Une présentation générale de ces derniers figurera en seconde sous-partie.

1. M

ETHODOLOGIE APPLIQUEE

La carte en figure 1, décrit la méthodologie appliquée pour le choix des cantons et aussi les problématiques pour la suite de l’étude.

Figure 1 : Carte heuristique de la méthodologie de l'étude des retenues collinaires (source personnelle)

1.1 P

REMIERE ETAPE

:

SELECTION DES CANTONS

Les cantons ont été sélectionnés par rapport à l’utilisation de retenues collinaires ou d’étangs par les agriculteurs pour l’irrigation des cultures. Cette donnée est accessible via le RGA 2010. Lors du travail réalisé sur le RGA, j’avais fait des cartes représentant l’utilisation de retenues collinaires (donnée en effectif d’exploitations) ramenée au km² de SAU (Surface Agricole Utile) irriguée sur le canton (cf. annexe 1).

Les cantons apparaissant utiliser le plus de retenues collinaires ou étangs pour irriguer leurs cultures sont les suivants :

(11)

Tableau 1 : Cantons sélectionnés pour l'étude (RGA, 2010)

Par rapport à l’objectif futur de l’équipe PollDiff d’étudier des retenues collinaires et de mettre en place des expérimentations, il était plus judicieux de sélectionner des cantons situés sur des bassins versants pour lesquels nous disposions de données, liées à des expérimentations déjà en place. Aussi, les cantons ayant été choisis sont les suivants :

1. Villeneuve-de-berg, formant le bassin-versant de l’Auzon 2. Vaugneray, formant le bassin versant de l’Yzeron

3. L’Arbresle et de St-Laurent-de-Chamousset qui forment majoritairement le bassin versant de la Brévenne

La carte en figure 2, permet de les représenter géographiquement. Cantons sélectionnés Effectif

d’exploitation utilisant une retenue Effectif total d’exploitation par canton SAU du canton en ha Effectif d’utilisation des retenues / SAU en km² Villeneuve-de-Berg (07) Vaugneray (69) Arbresle (69) St-Laurent-de-Chamousset (69) Sumène (30) Antibes (06) 30 59 43 27 15 1 236 286 199 145 67 47 9825 5758 7444 5062 617 27 0,305 1,025 0,578 0,533 2,431 3,659

(12)

1.2 S

ECONDE ETAPE

:

RECHERCHE D

’

INFORMATIONS

Comme il est schématisé sur la carte heuristique, je recherche en seconde étape, des informations sur les cantons au niveau de l’occupation des sols et la position des retenues. Cela m’indique si elles sont situées proches d’une culture agricole susceptible de faire l’objet de traitements chimiques. Pour cette information, je recherche aussi les périodes de traitements des cultures présentes sur chacun des cantons.

Je recherche aussi les paramètres de fonctionnement des retenues : si elles sont alimentées par ruissellement, les transferts sont plus importants. Les retenues se remplissant à chaque épisode pluvieux, il est probable que l’eau de pluie ruisselle sur les terrains et se charge en résidus. Aussi, comme nous nous intéressons à l’impact de ces retenues sur les cours d’eau situés en aval, le mode de vidange de la retenue est important. Comme nous l’avions expliqué dans l’introduction, si la vidange se fait par les eaux du fond (système type moine), les produits phytosanitaires adsorbés sur les sédiments auront plus de risques d’être acheminés vers les cours d’eau qu’en système de vidange par les eaux de surfaces (type surverse). A l’inverse, si la vidange se fait par les eaux du fond mais que les produits phytosanitaires sont en suspension dans l’eau, cela évitera leur transfert. Les périodes de remplissage et de vidange ont donc un impact non négligeable sur les transferts, qu’il serait intéressant d’étudier expérimentalement. Toutefois, il faut bien sûr pour cela que la retenue soit équipée d’un système de vidange ce qui qui n’est généralement pas le cas, celle-ci se faisant soit par surverse soit pas du tout si c’est une retenue utilisée pour l’irrigation : l’eau est pompée et peu souvent en surplus (sauf en période de remplissage fort, en automne-hiver).

2. C

ARACTERISTIQUES DES CANTONS SELECTIONNES

Les graphes et tableaux ci-dessous, synthétisent les informations disponibles sur les cantons sélectionnés à partir du RGA, et des données du milieu (altitude, pente, IDPR -Indice de développement et de persistance des réseaux- et densité de drainage). Les données d’IDPR et de densité de drainage m’ont été transmises par mon collègue Clotaire Catalogne (via les bases de données BRGM et IGN) et celles de pente et d’altitude par un autre collègue, Thierry Tormos (pente calculée à partir du mnt d’altitude à la maille 50mètres).

Les données du tableau 2 proviennent des données initiales du RGA 2010, c’est-à-dire, n’ayant pas subi de modifications pour l’exploitation des données sur ArcMap (lors du précédent travail, répartition des hectares manquant dû au secret statistique par le nombre de valeur non attribuées par champ). Seules les deux dernières colonnes sont issues des données

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modifiées. Elles peuvent être comparées à leurs homologues : SAU irriguée pour le total des cultures irriguées et SAU cultivée pour le total des cultures et des jachères.

Indications :

IDPR : cet indice renseigne sur la nature des terrains à laisser infiltrer ou ruisseler les eaux de surface. Lorsque l’indice est faible, l’infiltration est forte.

Densité de drainage (m/km²) : utilisée comme second indicateur géologique, la densité de drainage indique la longueur du réseau hydrographique par unité de surface du bassin versant. Plus elle est importante, plus la surface est drainée par des cours d’eau.

Lame d’eau : il s’agit du volume d’eau utilisé pour l’irrigation (m3

) divisé par la SAU irriguée du canton (ha).

Lame d’eau cantonale : volume d’eau utilisé pour l’irrigation (m3

) divisé par la superficie administrative du canton (ha).

Les graphes suivants ont été réalisés à partir des données modifiées. Tableau 2 : Caractéristiques des cantons (RGA, 2010)

CD_canton Libellé canton Suface cantonale (ha) Volume d'eau pour irrigation (m3₎ Lame d'eau (m3/ha) Lame d'eau cantonale (m3/ha) SAU irriguée (ha) SAU cultivée (ha) Taux de SAU irriguée (%) Densité de drainage moyenne (m/km²) IDPR Pente moyenne (%) Altitude médiane Total des cultures irriguées (ha) Total des cultures et des jachères (ha) Données modifiées C0729 Villeneuve-de-berg 26982 274280 1081 10 254 9822 3 1311 1273 10 343 260 9825 C6931 Vaugneray 15179 1362662 2229 90 611 5765 11 902 1127 10 408 627 5758 C6903 Arbresle 16643 252400 989 15 255 7428 3 999 1075 8 348 277 7444 C6927 St Laurent de Chamousset16672 210835 1506 13 140 5006 3 879 1081 10 603 153 5062

(14)

Figure 3 : Histogramme des superficies des cultures par canton (RGA, 2010)

Figure 4 : Histogramme des superficies irriguées des cultures par canton (RGA, 2010)

Globalement, les cantons ont une occupation des sols composée à 60% de prairies et de fourrages. Les cantons de Vaugneray et de l’Arbresle sont ceux qui disposent des plus grandes superficies de cultures permanentes. Ce type de culture est celui qui nous intéresse le plus car les vergers sont souvent traités chimiquement, que ce soit pour le désherbage que pour les ravageurs des cultures (carpocapse du pommier, psylle du poirier…). Il est donc plus

646,392 865,288 _495,677 186215 368,230 455,730 605,256 150796 7899,260 3932,640 _4872,060 3842,880 666539 1300,60 427,890 _722,760380,070 49799 38293 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% Villeneuve-de-Berg

Vaugneray Arbresle St-Laurent-de-Chamousset

Rhône-Alpes

Représentation des superficies de cultures (ha) par canton

Jachères

Cultures permanentes moins les oliviers Oliviers

Vignes

Cultures maraîcheres et ornementales Prairies et autres fourrages

Plantes aromatiques Cultures industrielles Plantes à fibres Protéagineux Autres oléagineux Tournesols Riz

Maïs grain et fourrage Céréales de printemps _colza Céréales d'hiver _colza

7 5813 20 124 101 97 49765 4496 27 9 3490 156 36 18 7462 161 31 324 130 15 20049 0% 10% 20% 30% 40% 50% 60% 70% 80% 90% 100% Villeneuve-de-Berg

Vaugneray Arbresle Saint-Laurent-de-Chamousset

Rhône-Alpes

Représentation des superficies de cultures irriguées (ha) par canton

Cultures permanentes moins les oliviers

Oliviers Vignes

Cultures maraîchères et ornementales Prairies et fourrages irrigués Plantes aromatiques Cultures industrielles Protéagineux Autres oléagineux Tournesols Riz

Mais fourrage et grain Céréales de printemps _colza Céréales d'hiver _colza

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probable qu’une retenue alimentée par ruissellement et située à proximité d’un verger soit plus impactée par les produits phytosanitaires type insecticides.

Les informations dont nous disposons à présent nous indiquent que des cultures potentiellement traitées sont présentes sur les bassins versants. Nous savons via le RGA que des exploitants utilisent des retenues collinaires pour l’irrigation. Ces informations restent très générales. Aussi nous allons par la suite nous concentrer sur chacun des bassins versants et sur leurs caractéristiques propres.

(16)

Etude des bassins versants

1. B

ASSIN VERSANT DE L

’Y

ZERON

1.1 R

ECUEIL DES DONNEES

Pour le bassin versant de l’Yzeron, représenté dans sa globalité par le canton de Vaugneray, j’ai contacté plusieurs organismes. Le tableau 3 donné ci-dessous, synthétise cette étape de recherche de données.

Tableau 3 : Organismes contactés pour la recherche de données sur l’Yzeron (source personnelle) Données recherchées Organismes contactés

Occupation des sols : parcellaire agricole

précis du canton.

Périodes de traitement des cultures présentes

sur le canton

Chambre d’Agriculture du Rhône

Informations sur les retenues : position, mode

d’alimentation et de vidange

 SAGYRC (Syndicat d’Aménagement et de gestion de l’Yzeron, du Ratier et de la Charbonnière)

 BRL ingénierie (bureau d’étude ayant fait une étude sur les retenues collinaires en Yzeron)

 SMHAR (Syndicat Mixte Hydraulique Agricole du Rhône)

La chambre d’agriculture ne dispose pas de renseignements précis sur l’occupation des territoires, ni sur le traitement des cultures. Ils ont pu m’informer que globalement les retenues étaient situées sur le territoire proche de terrains arboricoles, à traitements phytosanitaires ayant lieu d’avril à juin. D’autres retenues sont aussi proches de cultures de maïs, ne recevant généralement que des produits herbicides ou quelques insecticides.

Pour l’occupation des sols, j’ai pu me procurer une occupation générale, sans distinction entre les cultures proprement dites, via Flora Branger, travaillant à Irstea de Lyon-Villeurbanne (couche SIG, réalisée en 2008 lors du projet AvuPur (Braud, 2012)). J’ai acquis ainsi les grands groupes de cultures présentes sur le bassin versant : les classes vergers-vignes, labour, jardins-maraîchages-pépinières, herbes puis landes-friches différencient les pratiques agricoles du bassin.

Les informations sur les retenues collinaires m’ont été confiées par le SAGYRC et complétées par l’étude de faisabilité pour une meilleure gestion des étiages, menée par le bureau d’étude BRL ingénierie en 2006.

(17)

Les données suivantes sont incluses (données principales) :  Typologie (ruissellement, sur réseau, en dérivation)  Usages

 Surface du bassin capté  Volume

Les modes de vidange ne sont pas renseignés. Je dispose ainsi de couches SIG avec la position des retenues et l’occupation générale des sols du bassin versant de l’Yzeron. Le tout est représenté sur la figure 5 suivante. Notons qu’à l’époque de la rédaction du rapport, 108 retenues collinaires sont relevées, alors que le fichier transmis par la SAGYRC en compte 113.

(18)

Indications :

T : retenue positionnée en fond de vallée sèche (27 retenues) S : retenue alimentée par une source (6 retenues)

RD : retenue sur réseaux discontinu (36 retenues) RC : retenue sur réseau continu (1 retenue)

HR : retenues hors réseaux hydrographiques (38 retenues)

1.2 E

TUDE DU BASSIN VERSANT

Pour l’étude du bassin versant, j’ai débuté par repérer les retenues alimentées par ruissellement et les cultures situées à proximité.

1.2.1 Retenues collinaires situées hors réseau

Comme il est montré sur la carte en figure 5, 38 retenues collinaires sont positionnées hors réseaux (HR). Le tableau 4 suivant, cite leurs caractéristiques.

Tableau 4 : Caractéristiques des retenues collinaires HR de l'Yzeron (BRL-Ingénierie, 2006, SAGYRC, 2013) Usages Irrigation Bassin de pluie Abreuvage Station thermale Loisirs Aucun R et en u es HR ( ef fe ct if ) 16 2 1 1 1 17 Volumes <1000m3 >1000 et <5000m3 >5000 et <10000m3 >10000m3 20 14 3 1

Superficie du bassin versant captée

<0.1km² >0.1 et <0.5km² >0.5 et <1km² >1km²

30 8 0 0

En ce qui concerne le mode de vidange, l’étude menée par BRL ingénierie, indique que seule une retenue est équipé d’une conduite de vidange, sans autre information : l’étang du Val Maure à Saint-Genis-les-Ollières, alimentée par un réseau discontinu (cours d’eau intermittent) (BRL-Ingénierie, 2006).

En annexe 2 est présent un tableau qui recense les 38 retenues. 1.2.2 Proximité de cultures

Sur les 38 retenues situées HR, 8 semblent être à proximité de vergers, vignes, et 1 près de jardins et maraîchages. Les autres retenues sont disposées sur des surfaces enherbées.

(19)

Cependant, nous n’avons pas les moyens d’obtenir plus de précisions sur les cultures concernées par les retenues : s’agit-il de verger de pommes, cerises, noiseraies etc. ?

1.3 S

YNTHESE

En définitive, 9 retenues collinaires HR semblent être intéressantes pour une suite d’étude (listées dans le tableau 5 ci-après). L’absence des types de cultures précis empêchent d’aller plus loin dans le raisonnement sur les périodes de traitements, afin de voir si les épisodes pluvieux sur le bassin peuvent coïncider à quelques jours d’intervalle avec un traitement chimiques sur les parcelles.

Tableau 5 : Détails des retenues HR situées près de vergers ou maraichage (BRL-Ingénierie, 2006, SAGYRC, 2013)

Indications :

En fond bleu : retenue n°16, située en amont d’un terrain de maraichage En fond vert : retenues situées en aval des vergers

En fond orange : retenues situées en amont des vergers

D’après les observations par rapport au sens d’écoulement des cours d’eau

Commune Libellé Date_de_création NUM_BRL Volume

(m3) Surface_du_BV_captée Usages

BRINDAS Le Bouleau 4 500 0,45 Irrigation

CHAPONOST Le Fressonnet 16 100 0,017 Aucun

CHAPONOST Le Mas 17 50 0,05 Aucun

CHAPONOST Les Littes amont 20 800 0,057 Irrigation

POLLIONNAY Les Fachères 66 1500 0,017 Aucun

VAUGNERAY La Prouty 1989 86 1000 0,073 Irrigation

POLLIONNAY Les Grandes Terres 67 1000 0,091 Aucun

VAUGNERAY La Prouty 1989 87 3200 0,021 Irrigation

(20)

2. B

ASSIN VERSANT DE LA

B

REVENNE

2.1 R

Pour le bassin versant de la Brévenne, inclus majoritairement dans les cantons de St-Laurent-de-Chamousset et de l’Arbresle, j’ai contacté plusieurs organismes. Le tableau 6, reprend les différents contacts.

Tableau 6 : Organismes contactés pour la recherche de données sur la Brévenne (source personnelle) Données recherchées Organismes contactés

sur le canton

Chambre d’Agriculture du Rhône

d’alimentation et de vidange

 SYRIBT (Syndicat de rivières Brévenne-Turdine)  Géoplus (bureau d’étude ayant travaillé sur le bassin en

2007)

De la même façon que pour l’Yzeron, je n’ai pas pu obtenir le parcellaire agricole précis.

Je me base alors sur le CORINE Land Cover établi en 2006 (disponible en ligne, par département (Ministère de l'Ecologie du Développement durable et de l'Energie, 2011a)). Il s’agit d’une représentation SIG de l’occupation des sols du département du Rhône. Les terrains agricoles sont détaillés en vergers, vignes, oliveraies, prairies, cultures annuelles associées aux cultures permanentes, système culturaux et parcellaires complexes, landes...

Les informations sur les retenues collinaires m’ont été confiées via une convention, par le syndicat de rivière Brévenne-Turdine (SYRIBT, 2013). Les informations suivantes y sont décrites (parmi les plus importantes) :

 Alimentation

 Volume de la retenue et surface  Surface du bassin versé capté  Usages

Ces informations concernent le bassin versant de la Brévenne et de la Turdine (la Turdine est un affluent de la Brévenne). Dans cette étude, je ne m’intéresse qu’au sous-bassin de la Brévenne, où les retenues sont les plus nombreuses. De plus les cantons sélectionnés (St-Laurent-de-Chamousset et l’Arbresle) s’étendent sur le sous bassin de la Brévenne uniquement.

(21)

La carte ci-dessous (figure 6) montre les deux sous-bassins versants avec l’occupation du sol et la position des retenues.

Figure 6 : Bassin de la Brévenne-Turdine, vue générale (GEOPLUS, 2007, Ministère de l'Ecologie du Développement durable et de l'Energie, 2011a, SYRIBT, 2013)

La légende du CORINE Land Cover est trop importante pour figurer ici. Elle est présente en annexe 4. Pour une lecture rapide, voici les couleurs les plus représentées :

Indications sur la légende :

CE : retenue alimentée par un cours d’eau S : retenue alimentée par une source

Vergers Vignes

Systèmes culturaux et parcellaires complexes

Urbain Zone agricole et

espaces naturels Forêts feuillus

(22)

R : retenue alimentée par ruissellement

2.2 E

Je procède comme je l’ai fait pour le bassin versant de l’Yzeron.

Comme on peut le voir sur la figure 6, les retenues ne sont pas distinguées par leur position hors réseau ou autre mais par leur mode d’alimentation : ruissellement des eaux de pluies, sources ou cours d’eau. Certaines retenues sont indiquées pour recevoir des eaux de plusieurs modes à la fois. Pour être sûrs de se concentrer sur des retenues alimentées par ruissellement, j’ai délaissé les modes mixtes, par exemple : alimentation par ruissellement et source.

2.2.1 Retenues collinaires situées alimentées par ruissellement uniquement 158 retenues sont alimentées par ruissellement des eaux de pluies sur les bassins versants de la Brévenne et de la Turdine et 103 sur le seul sous bassin de la Brévenne. Le

tableau 7 cite quelques-unes de leurs caractéristiques.

Tableau 7 : Caractéristiques des retenues alimentées par ruissellement du bassin de la Brévenne (GEOPLUS, 2007, SYRIBT, 2013) Usages Irrigation Irrigation et abreuvage Irrigation ? (supposition) R et en u es H R ( ef fe ct if ) 39 4 60 Volumes <1000m3 >1000 et <5000m3 >5000 et <10000m3 >10000m3 4 63 27 9

Superficie du bassin versant captée

<0.1km² >0.1 et <0.5km² >0.5 et <1km² >1km²

20 74 9 0

Aucune information n’est disponible en ce qui concerne le mode de vidange éventuel des retenues. On ne peut que rappeler l’indication donnée par la Chambre d’Agriculture du Rhône comme quoi très peu de retenues ont une conduite de vidange, particulièrement les retenues alimentées par ruissellement qui se vide au fur et à mesure des pompages réalisés par l’irrigation.

2.2.2 Proximité de cultures

Par l’occupation des sols donnée par le CORINE land cover de 2006, seule une surface est inscrite en verger et petits fruits. Le reste du bassin est essentiellement forestier et avec des

(23)

systèmes culturaux et parcellaires complexes, c’est-à-dire « une juxtaposition de petites parcelles de cultures annuelles diversifiées, de prairies et/ou de cultures permanentes complexes » (Ministère de l'Ecologie du Développement durable et de l'Energie, 2011b).

Ces informations n’étant pas très précises, j’utilise le Registre Parcellaire Graphique (RPG) de 2010, disponible en ligne pour le département du Rhône (Agence de service et de paiement, 2010). Ce RPG est basé sur l’identification des parcelles agricoles.

En annexe 5 est disponible la carte du bassin versant de la Brévenne avec les retenues alimentées uniquement par ruissellement et le RPG en fond de carte.

2.3 S

YNTHESE

Ici sont illustrés uniquement les paramètres les plus importants (pour avoir des informations complémentaires sur les retenues, se référer à l’étude menée par Géoplus en 2007 pour le SYRIBT).

Tableau 8 : Détails des retenues situées près de vergers ou cultures annuelles (GEOPLUS, 2007, Ministère de l'Ecologie du Développement durable et de l'Energie, 2011a, SYRIBT, 2013)

ID_PE Volume retenue m3

Surface

retenue m² USAGES BV1 (ha) BV2 (ha) Situation Position_cultures

77 4600 1700 I? 12 12 5 amont 257 3400 1250 I? 12 12 4 aval 416 10000 2300 I 12 12 5 amont 421 1600 850 I 12 12 4 amont 422 3000 1650 I 8 21 5 amont 432 5000 1500 I 4 58 4 amont 435 2600 950 I? 50 50 4 aval 528 4600 4800 I 8 8 5 aval 655 3000 1100 I? 33 75 4 aval 661 6100 1100 I 4 4 4 aval 665 1400 500 I? 8 21 5 aval 666 4300 1600 I? 2 2 4 aval 671 1900 700 I? 2 41 5 aval 672 4100 1500 I? 12 37 5 aval 673 1900 700 I? 2 39 5 aval 674 2700 1000 I? 19 19 5 amont 735 2600 950 I? 46 46 4 amont 736 900 350 I? 8 54 4 amont 987 3500 2000 I? 8 8 4 aval 1019 1500 550 I? 8 8 5 aval 1020 3200 1200 I? 8 25 4 aval 1033 3000 1100 I? 12 17 4 aval 1034 2600 950 I? 4 4 4 aval 1070 6000 2500 I? 17 17 4 aval 1073 1600 600 I? 37 37 5 amont

(24)

1253 7600 2800 I? 8 21 4 aval

1254 5400 2000 I? 25 25 2 aval

Indications :

BV1 : surface du bassin versant captée par la superficie de la retenue (ha) BV 2 : surface du bassin versant captée cumulée (ha)

Situation : 1 : en dérivation par rapport au cours d’eau

2 : en dérivation du débit réservé (retenue au centre ou non d’un thalweg avec un débit réservé en sortie)

3 : en travers du cours d’eau, sans débit réservé

4 : en dehors de tout écoulement

5 : en zone de source

En fond vert : retenues proches des vergers

En fond jaune : retenues proches des cultures de maïs

En fond bleu : retenue à proximité d’une culture de légumes et fleurs En fond rouge : retenue entre une culture de maïs et une prairie En fond marron clair : retenue près d’une culture d’orge.

A nouveau, je reste limitée par les informations dont je dispose. Celles-ci ne me permettent pas une analyse plus poussée, seulement une sorte d’exploration du terrain.

On connaît toutefois la présence de cultures de maïs et on sait que des cerisiers sont présents dans la Brévenne. Nous pouvons alors faire une hypothèse de concordance entre remplissage et périodes de traitement pour ces deux cultures, en supposant la retenue située bien en aval de la parcelle, interceptant tout écoulement.

En climat typique, les retenues se remplissent avec les pluies automnales de septembre à novembre puis celles du printemps, de mars et avril.

 Le maïs est semé de mi-avril à mi-mai. C’est une culture peu traitée : il y a généralement un traitement avant le semis, début avril et un rappel au mois de juin-juillet. Les œufs et larves de pyrale (principal ravageurs) peuvent être traités en mai. La période de traitement s’étende donc d’avril à juillet. Cela ne correspond pas vraiment avec les périodes de remplissage. Cependant, avec un printemps comme celui que nous avons eu cette année, la pluie a durée jusqu’à fin mai et des gros orages en juillet. Sur d’autres années des grosses pluies en

(25)

juin favorisent aussi le remplissage des retenues. Aussi, si en année « type » le remplissage semble être en dehors des périodes pluvieuses, les aléas du climat font que le transfert de résidus est tout à fait possible.

 Les cerisiers sont plus traités. C’est une production fruitière précoce, les bourgeons sortent en février et les fruits arrivent à maturité en juin. Plus de maladies existent sur les arbres fruitiers, notamment bactériennes en période de gonflement des bourgeons (février). Un travail du sol est réalisé en février-mars avec des herbicides au pied des arbres. Ensuite, les traitements fongicides et insecticides sont étalés d’avril à juin-juillet (pour les plus tardifs). La culture des cerisiers est semblable à celle des abricotiers et pêchers. Ici, les périodes de remplissage coïncident plus avec les périodes de traitement. Les risques de transferts sont donc plus importants.

(Communication personnelle, G. Le Hénaff)

La variabilité des années est à prendre en compte dans ces schémas. Avec cet exemple général, on s’aperçoit que les transferts sont possibles. Il serait intéressant de pouvoir vérifier exactement les cultures présentes à côté des retenues, le fonctionnement des retenues et mettre en place une expérimentation pour voir si les retenues tamponnent les résidus chimiques.

(26)

3. B

ASSIN VERSANT DE L

’A

UZON

3.1 R

Le bassin versant de l’Auzon est inclus dans le canton de Villeneuve-de-berg. Pour parvenir à récupérer des données sur le bassin, j’ai joins les organismes suivants :

Tableau 9 : Organismes contactés pour la recherche de données sur la Brévenne (source personnelle) Données recherchées Organismes contactés

sur le canton

 Chambre d’Agriculture de l’Ardèche

 DDT 07 (Direction Départementale des Territoires de l’Ardèche)

d’alimentation et de vidange Syndicat de rivière l’Ardèche claire.

La chambre d’agriculture ainsi que le syndicat de rivière Ardèche clair ne disposaient d’aucune donnée à me communiquer. Seule la DDT a pu me fournir une liste Excel des retenues déclarée à la police de l’eau (soit les retenues de superficie généralement supérieures à 1000 m²). En effet, ce seuil pourrait expliquer la différence entre les données du RGA 2010, qui indique qu’une trentaine d’exploitations utilisent des retenues collinaires, et les données dont dispose la DDT.

Pour l’occupation des sols, je peux me procurer comme pour le bassin de la Brévenne, la couche CORINE land cover de l’Ardèche ou celle du RPG de 2010. En ce qui concerne les positions des retenues collinaires, je peux dans un premier temps, identifier les plans d’eau apparaissant hors des cours d’eau sur le site Géoportail, via les photographies aériennes. Avec une comparaison des deux cartes, je pourrai identifier grossièrement où sont situés des plans d’eau hors cours d’eau. Cependant, les données de Géoportail n’indiquent pas le type de plan d’eau. Je peux alors tout aussi bien repérer des étangs, ou des retenues alimentées par une source, d’autres alimentée par un tuyau et puisant dans la rivière, mais apparaissant hors cours d’eau. Seule une visite terrain pourra confirmer la nature des plans d’eau que j’aurai relevés.

(27)

3.2 E

Les données que m’a transmises la DDT (communication personnelle) sur les ouvrages de type retenues collinaires, sont les suivantes :

Tableau 10 : Ouvrages type retenues collinaires connus par la Police de l’eau (DDT 07, 2013) Commune

ouvrage

Numéro Volume m3 Surface m² Hauteur

d’ouvrage (m) Bassin versant

Berzème 27 -- -- <2 Ardèche Mirabel 50 16000 2000 8 Ardèche Mirabel 28 -- -- -- Ardèche Saint Gineys en Coiron 249 -- 300 <2 ? Ardèche Saint Maurice d’Ardèche 28 -- -- -- Ardèche

Saint Pons 101 15000 3600 6 Rhône

Ces retenues se remplissent par écoulement et ruissellement lors des épisodes pluvieux. Sur Géoportail, j’ai pu relever les différents plans d’eau dans les communes formant le canton de Villeneuve-de-berg. Cependant, ce recensement ne serait être exhaustif et précis et un recensement sur le terrain reste nécessaire. En effet, j’ai procédé en notant les coordonnées des plans d’eau m’apparaissant en tâche bleue. J’ai fait cela en affichant la couche d’hydrologie disponible sur Géoportail, ainsi que la couche du RPG 2010 pour essayer de repérer d’éventuelles positions par rapport aux cultures. Le RPG est le registre parcellaire graphique mis en place en France en 2002, pour permettre l’identification des parcelles agricoles. Par rapport au RPG, seulement deux des plans d’eau étaient à proximité de vignes, les autres étant sur des surfaces pour lesquelles je n’avais aucune indication d’occupation ou bien sur des surfaces en herbe.

Le nombre de plans d’eau relevés par commune pour le canton de Villeneuve-de-Berg est précisé dans le tableau 11 figurant ci-après. Les coordonnées de chacun des plans d’eau figurent en annexe 6.

Tableau 11 : Plans d'eau relevés sur le canton de Villeneuve de Berg via Géoportail (Géoportail, 2012) Communes Nombre de plan d’eau

relevés

Communes Nombre de plan d’eau relevés

Saint-Maurice l’Ardèche 2 Berzème 1

Saint Jean le Centenier 5 Lussas 1

Saint Laurent sous Coïron 1 Saint Pons 0

Saint Giney-en-Coïron 4 Rochecolombé 1

Villeneuve-de-Berg 3 Voguë 0

Saint Germain 1 Lanas 1

(28)

Communes Nombre de plan d’eau relevés

Communes Nombre de plan d’eau relevés

Saint Andéol de Berg 1 Mirabel 6

Saint Maurice d’Ibie 1

Indications :

En fond bleu : retenues à proximité de vignes.

3.3 S

YNTHESE

Pour cette étude, je disposais d’encore moins de données. Le travail que j’ai pu faire est assez primaire. En effet, on remarque des différences entre les retenues relevés par la DDT et celles que j’ai pu voir. Par exemple, à Saint Pons, il y a une retenue de 15 000 m3 (surface importante) qui m’est passée inaperçue lorsque j’ai regardé cette commune. On remarque là les limites humaines et/ou les limites des relevés de Géoportail.

Les informations dont nous disposions ne nous ont pas permis de faire des analyses théoriques poussées. Les liens entre périodes de remplissage et de traitements ainsi que les études des itinéraires culturaux n’ont pu être menés à terme. Un exemple a toutefois pu être fait pour la Brévenne où on a montré les transferts possibles entre les cultures et les retenues si celles-ci étaient situées en contrebas d’une culture de maïs ou d’un verger de cerisiers. Reste à vérifier leur typologie exacte pour justifier une possible expérimentation.

Aussi, pour essayer de faire une ébauche du calcul d’impact cumulé des retenues collinaires sur les bassins versants, nous allons calculer les indicateurs proposés par l’étude menée en 2001 par la CACG sur l’impact des petits plans d’eau, et simuler, via un logiciel à visée pédagogique pour, le cumul de plusieurs retenues en série sur cours d’eau pour guider une réflexion future sur les besoins en termes de modélisation.

(29)

Approche quantitative des bassins

versants

Cette partie a pour but de faire une étude plus quantitative des bassins versants et d’imager l’impact cumulé des retenues collinaires. Je commencerai par le calcul des indicateurs sur les bassins versants de l’Yzeron puis de la Brévenne-Turdine (étant donné le peu d’information que j’ai pu récolter sur l’Auzon, les calculs d’indicateurs ne peuvent être faits). Selon les données disponibles sur ces deux bassins, l’analyse sera plus ou moins poussée. Après cela, je présenterai l’illustration des retenues en série sur un bassin versant par le logiciel d’E. Leblois.

1. C

ALCUL DES INDICATEURS

A la suite du rapport de phase 1 de l’étude menée par la CACG pour l’Interagence Loire-Bretagne, plusieurs indicateurs figurent, dans le but d’aider aux calculs d’impacts cumulés des petites réserves artificielles sur le milieu. Ces indicateurs sont accompagnés de seuils de vigilance qui ont été déterminés à partir de constats effectués sur les bassins de leur étude (Doux, Séoune, Vaux et Yvel). Il s’agit donc de seuils indicatifs, propres à cette étude, et non de références absolues (CACG et al., 2001a). Ces indicateurs enjoignent à une vigilance, si les résultats dépassent le seuil. Les plans d’eau concernés par l’étude de la CACG sont de tous types : bassins d’orage, étangs artificiels, retenues…les indicateurs sont donc conçus pour un large panel de plans d’eau et s’appliquent à notre cas de retenues collinaires, toutes positions.

Les indicateurs ont été choisis de manière à être « suffisamment précis et complets pour

bien décrire l’état du phénomène dans une région ou un bassin et facilement calculables et actualisables à partir de données existantes ou susceptibles d’être élaborée sans mesure spécifique de terrain (tracé de bassin versant sur carte IGN au 1/25000ème par exemple) »

(CACG et al., 2001a).

(30)

Figure 7 : Indicateurs et seuils correspondant (CACG et al., 2001a)

Les 3 classes de superficie sont fixées par différentes zones hydrographiques : (CACG

et al., 2001b).

Les bassins hydrographiques français sont découpés en plusieurs ordres. Dans le premier ordre (grande zone de découpage), on retrouve les régions hydrographiques. Viennent ensuite les secteurs hydrographiques puis les sous-secteurs hydrographiques et en dernier et 4ème ordre, les zones hydrographiques (EauFrance, 2013a).

(31)

 en classe 1, est englobée la majeure partie des « zones hydrographiques » définies à l’échelle du territoire national,

 en classe 2, la majeure partie des « sous-secteurs hydrographiques »  en classe 3, la majeure partie des « secteurs hydrographiques ». Les bassins versants de notre étude sont de classe 2, au vue de leur superficie.

1.1 B

ASSIN DE L

’Y

ZERON

,

CALCUL DES INDICATEURS 1.1.1 Collecte des données

Les données concernant les retenues pour le bassin versant de l’Yzeron sont fournies par l’étude de faisabilité pour une meilleure gestion des étiages du bassin de l’Yzeron (BRL-Ingénierie, 2006). Les valeurs du linéaire, en rouge a été prise en ligne sur le même site (EauFrance, 2013b).

J’obtiens le tableau de valeurs suivant (tableau 12) :

Tableau 12 : Données pour le calcul d'indicateurs de l’Yzeron (BRL-Ingénierie, 2006, EauFrance, 2013b, c) Variables nécessaires pour les calculs Yzeron

Nb de retenues (toute typologie) 

NP

e 113

Surface bassin (km²) 

S

BV 146,9

Ʃ surface retenue (ha)

SP

e NR

Ʃ surface de BV intercepté (km²) 

S

_BVi 28,4 Ʃ capacité des retenues R (m3)

 V

PE 431120

Lame d'eau annuelle (mm) 

E

nat1 110

Lame d'eau automnale (mm)

E

nat2 120

Linéaire de cours d'eau (km) 

L

47,2

Nb de retenues sur cours d'eau de 1ère catégorie 

NP

e1 NR Nb de retenues sur cours d'eau de 2ème catégorie 

NP

e2 NR Indications :

Surface de BV intercepté : pour ce champ, renseigné dans l’étude menée par BRL Ingénierie, il s’agit de la somme des bassins versant indépendants captés par une retenue et qui lui est donc propre. J’ai utilisé la valeur présente dans le rapport de BRL ingénierie. Pour rappel, à l’époque de la rédaction du rapport, 108 retenues collinaires sont relevées (en 2006) alors que le fichier transmis par la SAGYRC en compte 113, mais aucune donnée sur leur volume n’est fournie, il y a juste la classe de leur taille. Elles n’entrent pas dans les calculs.

Toutes les surfaces ne sont pas renseignées pour les retenues et les nombres de retenues sur les cours d’eau de catégorie 1 et 2 ne sont pas disponibles.

(32)

1.1.2 Calcul des indicateurs

Avec les données dont je dispose, j’ai pu calculer les indicateurs suivants (cf. tableau

13) :

Tableau 13 : Indicateurs du bassin de l’Yzeron (BRL-Ingénierie, 2006, EauFrance, 2013b, c)

Indicateurs Yzeron Seuils

Densité (nb/km²) 0,77 0,5

Taux de couverture surfacique (ha/km²) -- 0,5

Taux d'interception (%) 19% 20%

Capacité relative d'interception annuelle (%) 14% 30% Capacité relative d'interception automnale (%) 12,5% 50%

La capacité relative d’interception a été calculé selon un exemple fournit dans l’étude de la CACG. Ce n’est pas tout à fait la même équation.

Le résultat est ensuite converti en mm et est rapporté aux valeurs de lames d’eau annuelle et automnale. Cela indique la part intercepté de lame d’eau par les retenues.

1.1.3 Synthèse

La densité de retenue apparait trop élevée pour le bassin versant. Cependant, on remarque que le taux d’interception est juste en dessous du seuil, ce qui suggère que les écoulements ne sont pas trop ponctués par les retenues et que les cours d’eau en aval reçoivent toujours assez d’eaux de ruissellement lors des précipitations. L’étude menée par BRL ingénierie montrait que 19.5% du bassin versant était intercepté par les retenues.

Les valeurs des capacités relatives d’interception annuelle sont correctes et en dessous des seuils. Cependant, dans l’étude de BRL, un classement des retenues selon leur priorisation est réalisé et fait ressortir 11 retenues comme ayant un impact important sur le cours d’eau. Aussi, pour des études plus poussées sur les impacts des retenues, nous nous référerons pour le moment à celle menée par BRL Ingénierie, en attendant d’acquérir des données plus précises sur le bassin et d’autres indicateurs.

(33)

1.2 B

ASSIN DE LA

B

REVENNE

-T

URDINE

,

CALCUL DES INDICATEURS 1.2.1 Collecte des données

Les données sur le bassin versant de la Brévenne-Turdine sont disponibles via la phase 1 de l’étude globale de la gestion quantitative des ressources en eau du bassin versant (GEOPLUS, 2007). Seule la superficie totale du bassin versant ainsi que le linéaire du cours d’eau manquaient. Ces informations sont libres sur le site Eau France (EauFrance, 2013d).

Après récolte des informations nécessaires pour les futurs calculs, j’obtiens le tableau

14 suivant :

Tableau 14 : Données pour le calcul d'indicateurs de Brévenne-Turdine (EauFrance, 2013d, GEOPLUS, 2007) Variables nécessaires pour les calculs Brévenne Turdine BV Brévenne-Turdine

Nb de retenues (toute typologie) 

NP

e 250 99 349

Surface bassin (km²) 

S

BV 219 161 437,4

Ʃ surface retenue (ha)

SP

e 48,982 22,098 71,08

Ʃ surface de BV intercepté (km²) 

S

BVi 80,18 29,46 109,64

Ʃ capacité des retenues R (m3)

 V

PE 1338700 530900 1869600

Lame d'eau annuelle (mm) 

E

nat1 7 26 16.5

Lame d'eau automnale (mm)

E

nat2 21 30 25.5

Linéaire de cours d'eau (km) 

L

NR NR 147,2

Nb de retenues sur cours d'eau de 1ère catégorie 

NP

e1 NR NR NR Nb de retenues sur cours d'eau de 2ème catégorie 

NP

e2 NR NR NR

Indications : NR : non renseigné

En rouge : valeurs provenant du site Eau France En noir : valeur provenant de l’étude de Géoplus

Lame d’eau annuelle de la Brévenne-Turdine : avec l’étude de Géoplus, j’avais une valeur pour la Turdine et une autre pour la Brévenne. Aucune globale n’était donnée pour tout le bassin, aussi, j’ai fait la moyenne

1.2.2 Calcul des indicateurs

Les résultats des calculs d’indicateurs sont renseignés dans le tableau 15. Les indicateurs de taux d’affectation du linéaire n’ont pu être calculés car les nombre de plans d’eau sur les cours d’eau de première ou deuxième catégorie piscicole n’étaient pas renseignés dans l’étude de Géoplus ou sur le site Eau France.

(34)

Tableau 15 : Indicateurs du bassin Brévenne-Turdine (EauFrance, 2013d, GEOPLUS, 2007)

Indicateurs Brévenne Turdine BV

Brévenne-Turdine Seuils

Densité (nb/km²) 1,14 0,61 0,80 0,5

Taux de couverture surfacique (ha/km²) 0,22 0,14 0,16 0,5

Taux d'interception (%) 37% 18% 25% 20%

Capacité relative d'interception annuelle (%) 243% 70% 103% 30% Capacité relative d'interception automnale (%) 81% 60% 66% 50%

Le même calcul que précédemment est fait pour les capacités relatives d’interception.

1.2.3 Synthèse

D’après les résultats, le bassin versant de la Brévenne-Turdine et ses deux sous-bassins sont tous bien au-delà des valeurs seuil de vigilance. Seul le sous-bassin de la Turdine à un taux d’interception correct, signifiant une ponction des retenues sur les écoulements qui n’est pas trop pénalisante pour les rivières.

Les valeurs de capacité relative d'interception sont très élevées mais les valeurs de module étaient déjà basse : 0,24l/skm² pour la Brévenne et 0,81l/s/km² pour la Turdine.

Dans le rapport de phase 1 de l’étude de Géoplus, l’étude sur les retenues collinaires (quel que soit leur mode d’alimentation) du bassin versant, montrait que 25% du bassin versant était intercepté par ces retenues. Il était aussi précisé que les prélèvements annuels dus aux retenues collinaires représentaient 40% des prélèvements totaux et 60% des prélèvements en période d’étiage (GEOPLUS, 2007). On se fiera plus à ces valeurs qui montrent l’importance des retenues collinaires sur le régime hydrologique du bassin versant et la vigilance à apporter en cas de nouvelles constructions : cela ne fera qu’engendrer de nouveaux prélèvements et un impact sur les débits d’étiage d’autant plus fort.

(35)

2. S

CENARIO

:

SIMULATION DE L

’

IMPACT CUMULE DE PLUSIEURS RETENUES EN SERIE

2.1 C

ONTEXTE

L’Agence de l’Eau RM&C, souhaiterait quantifier les impacts cumulés des retenues sur un bassin versant. Cette demande nécessite un temps de travail conséquent que nous n’avons pas dans le contexte de mon stage. En effet, pour quantifier les impacts cumulés des retenues sur un bassin versant, il faudrait connaître les caractéristiques précises des retenues et du bassin versant étudié. Cela demande un travail approfondi sur le bassin versant ainsi qu’une étude des impacts des retenues appliquée à ce même bassin versant, par des expérimentations, des suivis hydrologiques, des mesures variées pour évaluer la qualité des eaux, des sédiments, de la faune et de la flore. De plus l’approche est différente s’il s’agit de retenues alimentées par cours d’eau ou de retenues située sur un talweg, alimentées par ruissellement, pompage etc. Il faudrait une étude poussée du terrain et des retenues pour mieux appréhender les impacts générés et pouvoir les modéliser sur un logiciel.

La problématique de calculer et quantifier les impacts cumulés des retenues est justement au cœur de l’actualité : dans son guide de construction juridique des retenues, publié en 2011, la direction de l’eau et de la biodiversité précise que l’impact cumulé des ouvrages doit être pris en compte : « pour apprécier l’impact d’un projet de retenue, il peut être nécessaire d’examiner ces impacts cumulés […]. La compatibilité du projet avec le SDAGE pourra donc nécessiter une évaluation de l’impact cumulé du ou des projets de retenues avec les retenues déjà existantes dans le bassin concerné » (Direction de l'eau et de la biodiversité, 2011). L’article R122-5 du code de l’environnement qui précise le contenu des Avec les données que nous avions, peu d’indicateurs ont pu être calculés. Néanmoins, lorsque cela était possible, les valeurs obtenues semblent indiquer que les deux bassins versants ont trop de retenues collinaires sur leur territoire, pouvant engendrer des impacts néfastes sur l’hydrologie du bassin. Cette hypothèse est en partie soutenue par les études des bureaux d’études qui soulignent la vigilance à avoir pour la construction de nouvelles retenues et surtout, le contrôle nécessaire devant être fait sur plusieurs retenues, ne serait-ce que pour les mettre à jour vis-à-vis de la réglementation (débit d’étiage à respecter notamment).

La partie qui suit essaie d’illustrer l’impact cumulé de plusieurs retenues alimentées par un cours d’eau.

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études d’impacts (modifié par le décret n°2011-2019 du 29 décembre 2011) notifie « qu’une analyse des effets cumulés du projet avec d’autres projets connus » doit être faite (Legifrance, 2013). Dans le but de répondre à cette demande juridique, l’ONEMA lance une expertise afin d’élaborer une méthodologie pour évaluer les impacts cumulés.

A notre échelle, nous disposons du logiciel d’impact d’une retenue réalisé par Etienne Leblois, hydrologue à Irstea Lyon-Villeurbanne (Leblois, 2006). Ce logiciel pédagogique a été fait dans le cadre d’un projet en 2007 entre la DDT du Rhône et Irstea, afin d’aider la DDT à partager un minimum de concepts avec ses différents interlocuteurs sur le fonctionnement hydrologique d’une retenue en série et pouvoir mieux quantifier ses impacts. Etienne Leblois a accepté de modifier son logiciel de façon à pouvoir rentrer plusieurs retenues alimentées par série et essayer d’évaluer l’impact cumulé de ces ouvrages.

Les parties qui suivent présentent le logiciel et les résultats obtenus.

2.2 M

ODIFICATION DU LOGICIEL

La modification du code permet au logiciel de traiter plusieurs retenues alimentées en série avec les mêmes caractéristiques de volume, superficie, prélèvement dans le cours d’eau etc. Le résultat reste donc illustratif et les données implantées dans le logiciel ont pour but de modéliser grossièrement l’impact de plusieurs ouvrages sur un bassin versant. En aucun cas, il ne s’agit de la représentation exacte d’un bassin versant existant.

2.2.1 Présentation de l’interface La figure 8 ci-contre montre l’interface dessinée pour le logiciel original. Il faut donc s’imaginer d’autres retenues s’alimentant par le cours d’eau et permettant l’irrigation d’une zone délimitée.

Les paramètres pris en compte par le logiciel sont montrés via la figure 9 et détaillés ci-après.

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Le fonctionnement du logiciel est le suivant (Leblois, 2006) :

Les pluies alimentent le bassin versant. La retenue est alimentée par les pluies du bassin et par la rivière qui a une capacité technique de prélèvement non limitée, tout en devant normalement respecter le débit réservé. Pendant toute la période agricole, la retenue est utilisée pour compléter l’alimentation en eau du périmètre irrigué.

2.2.1.1 Climat

Le climat peut être choisi symbolique ou réaliste :

 Le climat symbolique correspond à des saisons marquées, avec des pluies fortes en hiver et l’été complètement sec, sans variation entre les jours. C’est un climat uniquement destiné à aider à comprendre le fonctionnement du code.  Le climat réaliste correspond à une pluviométrie journalière représentative du

bassin versant de l’Yzeron. Elle est simulée par ré-échantillonage des données observées sur 5 pluviomètres, observés de 1997 à 2003.

2.2.1.2 Bassin versant

Plusieurs caractéristiques sont entrées. Pour avoir un semblant de logique, les données ajoutées correspondent à des valeurs du bassin de l’Yzeron. Ce dernier fait environ 140 km², soit 14 000 hectares et a un débit réservé moyen de 2 900 m3 par jour, calculé d’après la

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station de Craponne, à l’aval du bassin. Sur cette station, le débit annuel moyen est de 0,338m3/s. Si l’on considère le débit réservé comme étant égal au 1/10ème du module annuel, on obtient un débit réservé de 33,8l/s soit 2 900 m3/j.

La durée des hautes eaux correspond à la durée de la crue, la valeur de 5 jours est indicative. La durée du tarissement correspond à la durée de l’étiage. La période des trois mois estivaux est indiquée, de mi-juin à mi-septembre, soit 90 jours.

La réserve utile de 60mm correspond à une réserve d’un sol moyen : les prairies permanentes ont des réserves utiles de l’ordre de 100mm.

2.2.1.3 Retenues et systèmes irriguées (tous identiques)

Les volumes et surfaces des retenues sont des valeurs moyennes, choisies de manière à représenter l’étendu des volumes de retenues qu’on peut trouver en Yzeron.

Les prélèvements maximums correspondent à la capacité maximale technique de prélèvement. Autrement dit, aucune limite n’est attribuée à cette valeur, la retenue pouvant techniquement prélever autant de volume d’eau qu’il est possible.

Les caractéristiques des périmètres irrigués correspondent aux hectares pouvant être irrigués grâce à une retenue. Les chiffres choisis sont purement indicatifs. 20 hectares ont été choisis pour une retenue de 3000m3 car c’est en moyenne la superficie du bassin qu’une retenue de ce volume intercepte au niveau des pluies. L’agriculteur souhaite couvrir 100% des besoins de ses plantes et ce, durant la période d’étiage donc du 150ème

jour de l’année au 230 : début juin  début septembre.

2.2.2 Résultats obtenus

Nous lançons dans un premier temps le logiciel avec le climat symbolique pour bien comprendre le fonctionnement de la retenue et de l’irrigation, puis nous ferons avec le climat réel. 10 années consécutives sont représentées dans les 2 cas.