www.onf.fr Réalisation
Office National des Forêts Service RTM agence Alpes du Nord
SM3A
Syndicat Mixte d’Aménagement de l’Arve et de ses Affluents
ETUDE DU BASSIN VERSANT DE L’EAU NOIRE
PARTIE 1 – ANALYSE DES DONNEES ET DIAGNOSTIC DU TERRITOIRE
Février 2019
www.onf.fr Réalisation
Office National des Forêts Service RTM agence Alpes du Nord
Version définitive Rédigé par B
Demolis Validé par A Evans
SOMMAIRE
1 Contexte et objectifs du rapport ... 5
2 Documents consultes ... 5
3 Presentation generale du bassin versant ... 7
3.1 Principales caractéristiques du bassin versant ... 7
3.2 Aperçu géologique ... 10
4 Historique des evènements et informations sur les différents cours d’eau du bassin versant ... 12
4.1 La Petite Eau Noire et l’Eau Noire ... 12
4.2 Eaux de Bérard (yc Tré les Eaux) ... 13
4.3 Affluents rive gauche de l’Eau Noire ... 14
4.3.1 Nant de la Poya ... 14
4.3.2 Ruisseau de la Meunière ... 14
4.3.3 Nant de Loriaz ... 14
4.3.4 Nant Courbe ... 15
4.3.5 Nant de Betterand ... 15
4.3.6 Nant du Rand ... 15
4.3.7 Ruisseau de Barberine ... 15
4.4 Affluents de la rive droite de l’Eau Noire ... 17
4.4.1 Nant Vouilloz ... 17
4.4.2 Ruisseau du Saix ... 17
5 Crue du 24 juillet 2015 ... 17
6 données hydrologiques ... 21
6.1 Analyse globale de l’hydrologie du bassin versant de l’Arve [E4] ... 21
6.2 Rapport hydrologique – renouvellement des concessions [E5] ... 21
6.3 Relevés de la station de jaugeage du pont du Buet sur le cours d’eau de « L’eau de Bérard », 1956 à 1970 [R13] ... 21
6.4 Rapport post crue 2015, SM3A [R9] ... 21
6.5 Etude EDF Hydrologie de l’Arve à Chamonix [E8] ... 21
6.6 Autres données disponibles ... 21
7 Données ecologiques ... 22
7.1 Statuts de protection ... 22
7.2 Inventaires naturalistes – Etude préalable ENS [6] ... 23
7.3 Milieu aquatique ... 23
8 Diagnostic du territoire ... 24
8.1 Recensement des enjeux ... 24
8.2 Recensement des ouvrages ... 27
8.3 Recensement des usages ... 27
8.3.1 Pêche ... 27
8.3.2 L’aménagement hydroélectrique d’Emosson ... 28
1 CONTEXTE ET OBJECTIFS DU RAPPORT
L’étude du bassin versant de l’Eau Noire s’inscrit dans l’action 1A-01 du PAPI du territoire de l’Arve piloté par le SM3A.
Les objectifs de cette étude sont :
- de comprendre le fonctionnement de l’ensemble du bassin versant autour de trois thématiques : hydrologie, hydraulique et géomorphologie,
- sur la base d’un diagnostic, de proposer un programme d’actions ainsi qu’un plan de gestion des matériaux et des boisements de berges.
L’étude se déroule en 3 parties qui font l’objet de rapports séparés : - partie 1 : Analyse des données et diagnostic du territoire - partie 2 : Diagnostic et fonctionnement du bassin versant - partie 3 : Enjeux, actions, gestion
La partie 1 qui fait l’objet de ce rapport a pour objectif : - de faire la synthèse des études et données existantes
- de procéder au diagnostic du territoire (recensement des aménagements et des enjeux)
2 DOCUMENTS CONSULTES
Rapports, courriers et documents divers
[R1] Rapport RTM 3139/VT/CQ – 06/10/1999 – relatif à un projet de travaux d’aménagement du nant de Loriaz
[R2] Rapport RTM 390/VT/Cgu – 12/03/2004 – demande de reconnaissance de l’Etat de Catastrophe Naturelle
[R3] Lettre de la mairie de vallorcine au RTM du 11 juin 1999 – remise en état du lit et des berges du torrent de Loriaz
[R4] Rapport RTM 358/CH/MB – ouvrage de rétention de matériaux au « Nant Vouillot » [R5] Rapport du PGHM relatif à un écroulement sur le glacier de Tré les Eaux aout 1987 [R6] Inventaire des dégâts de la crue de 1852 pour demandes d’indemnisation – archives
départementales
[R7] Dossier travaux RTM – aménagement du Nant de Loriaz (partie basse) - 2001 [R8] Dossier travaux RTM – calibrage du torrent du Buet (= Poya) - 1993
[R9] Rapport post crue 2015, SM3A
[R10] Rapport SM3A - visite de terrain, avril 2015 [R11] Fiche évènement RTM, crue de juillet 2015
[R12] Bulletin municipal de 1999 (archives départementales)
[R13] Relevés de la station de jaugeage du pont du Buet sur le cours d’eau de « L’eau de Berard », 1956 à 1970
[R14] Carte de localisation des dégâts de la crue de 1852 - Géolithe
Etudes
[E1] PER de la commune de Vallorcine approuvé en 1992 - RTM [E2] Projet de PPR (document provisoire, août 2017) – Géolithe*
[E3] Rapport de thèse : L’évolution géomorphologique des systèmes torrentiels
proglaciaires dans la vallée de Chamonix-Mont-Blanc. Une approche du couplage sédimentaire de la fin du Petit Age Glaciaire au désenglacement récent – J.
Berthet, 2016
[E4] Analyse globale de l’hydrologie du bassin versant de l’Arve – ISL, 2016
[E5] Rapport hydrologique – renouvellement des concessions Barberine – Groupement RIE Barberine 7 / hydrique, 2018
[E6] Contribution à l’étude préalable ENS – inventaires complémentaires sur des affluents de l’Arve – Eau Noire – SAGE environnement, 2018
[E7] Plan Départemental pour la Protection des milieux aquatiques et la Gestion de la ressource piscicole de la Haute Savoie – fédération de pêche de la haute Savoie [E8] Détermination du risque de crues extrêmes de l’Arve à Chamonix par la méthode
SCHADEX – EDF,2018
NB : Le PPR de la commune de Vallorcine est en cours de révision. La finalisation du dossier est en attente des résultats de la présente étude concernant l’aléa torrentiel.
3 PRESENTATION GENERALE DU BASSIN VERSANT
Ce chapitre a pour objectif de donner aux lecteurs les principales informations pour comprendre l’organisation du réseau hydrographique de l’Eau Noire et ses principales caractéristiques (éléments nécessaires à la compréhension de ce rapport). La description géomorphologique des différents cours d’eau aura lieu en phase 2 de l’étude.
3.1 Principales caractéristiques du bassin versant
L’Eau Noire appartient au bassin versant du Rhône Suisse. Elle prend sa source dans le massif des Aiguilles Rouges au-dessus du Col des Montets qui marque la ligne de séparation entre les bassins versant de l’Arve et du Rhône. Elle draine la vallée de Vallorcine en direction du NE jusqu’à la frontière Suisse avant de se jeter dans le Trient.
Figure 1: Carte de localisation du bassin versant français de l’Eau Noire (IGN – 1/250 000)
Le périmètre d’étude est le bassin versant de l’Eau Noire jusqu’à la frontière suisse. A ce niveau, l’Eau Noire draine un bassin versant d’environ 45 km².
La vallée de l’Eau Noire est encaissée entre des versants relativement abrupts et avalancheux.
Au niveau du Col des Montets, le versant rive gauche est dominé par l’extrémité Nord du massif des Aiguilles Rouges (aiguilles de Mesures, 2812m). Plus au Nord, la crête passe par des sommets du Haut Giffre dont les principaux sont le Mont Buet (point culminant du bassin versant à 3096m), le Cheval Blanc et la Pointe de la Terrasse. Le versant rive droite culmine à une altitude moins élevée, au niveau de l’Aiguillette des Posettes (2201m).
Figure 2: Profil en travers représentatif de la morphologie de la vallée (source Géoportail)
La Petite Eau Noire descend de l’Aiguille de l’Encrennaz puis rejoint la vallée de Vallorcine en passant par le Col des Montets. L’eau Noire proprement dite prend naissance à la confluence avec l’Eau de Bérard qui regroupe les bassins versants de Bérard et de Tré les Eaux. Il s’agit des deux principaux contributeurs, représentant à eux seuls plus de la moitié du bassin versant total. Ces deux bassins versants sont en partie recouverts par des glaciers (glacier de Tré les Eaux, et quelques glaciers plus restreints dans le versant nord des Aiguilles Rouges au niveau de Bérard). L’Eau Noire reçoit également les eaux de plusieurs affluents torrentiels présents principalement sur le versant rive gauche. Le versant rive droite, beaucoup plus favorable aux infiltrations n’est drainé par aucun cours d’eau permanent.
La carte suivante localise les principaux sous-bassins versants de l’Eau Noire. Des cartes plus précises des différents affluents sont jointes en annexe 1.
Pte de la terrasse (2734m)
Aiguillette des Posettes
(2201m) Combe de Loriaz
Eau Noire
Figure 3 : Carte générale de découpage des différents sous-bassins versant de l’Eau Noire
Bassin versant surface (km²) pourcentage BV total
Eau Noire 44,5
Eau de Bérard (amont confluence Tré les Eaux) 11,5 25,9%
Tre-les-Eaux 9,0 20,3%
Petite Eau Noire 4,5 10,2%
Loriaz 3,4 7,6%
Rand 1,4 3,1%
Meuniere 1,2 2,7%
Vouilloz 1,1 2,4%
Saix 0,9 1,9%
Courbe 0,4 0,8%
Betterand 0,2 0,4%
Tableau 1 : Surface des sous-bassins versant de l’Eau Noire
Ces différents cours d’eau possèdent un régime pluvio-nivale avec des hautes eaux qui ont principalement lieu lors de la fonte de la neige et/ou lors des fortes pluies (en particulier orages estivaux).
3.2 Aperçu géologique
Figure 4: Les principales structures géologiques de la vallée de l'Eau Noire (source Geol-alp.com)
Sources [E1] et [E2]
La vallée de l’Eau Noire a été modelée par l’action des glaciers quaternaires issus du Massif du Mont Blanc et du massif des Aiguilles Rouges (notamment ceux du vallon de Bérard et de Tré les Eaux). Elle forme un profond sillon dans le massif cristallin des Aiguilles Rouges en suivant globalement le tracé de la faille de la Remua. Les terrains cristallins sont dominés par les gneiss et granites, roches dont l’altération est lente et qui fournissent globalement peu de matériaux aux torrents.
Nous retiendrons que le bassin versant est majoritairement composé de terrains cristallins, à l’exception de la partie supérieure des vallons de Tré les Eaux et dans une moindre mesure celui de Bérard qui empiètent sur le massif sédimentaire du Haut Giffre (Buet et Cheval Blanc).
Les bassins d’alimentation de ces deux torrents sont dominés par les schistes et marnes schisteuses de la nappe de Morcles, terrains facilement érodables qui produisent l’essentiel de la charge sédimentaire de ces deux torrents et de l’Eau Noire.
Enfin, ces formations sont par endroits masquées par des dépôts quaternaires : moraines glaciaires, glaciers rocheux, cônes de déjections et éboulis.
4 HISTORIQUE DES EVENEMENTS ET INFORMATIONS SUR LES DIFFERENTS COURS D’EAU DU BASSIN VERSANT
L’inventaire des crues a été réalisé à partir de la consultation des documents existants (rappelés au § 2), d’une réunion de concertations avec des habitants de Vallorcine (21/11/18) et de la consultation des archives départementales.
4.1 La Petite Eau Noire et l’Eau Noire
Historique des crues
Date description source
1852 Crue de l’Eau Noire ayant emporté beaucoup de terrains et détruit quelques granges. Pas d’information sur la nature de la crue et son origine (possible épisode de crue généralisé sur l’Arve et le Giffre)
[R6]
[R14]
1880 Une crue de l’Eau Noire emporte le pont Mariaz, et avec elle une voiture à chevaux de touristes ; ses quatre occupants sont tués, seul le cocher en réchappant.
[E2]
(source Gardelle) 04 juillet 1990 Plus forte crue contemporaine connue après celle de 2015.
Repère de crue sur le pont de la Lyre (niveau atteint par les eaux 30 cm en dessous de celui de la crue de 2015)
[R9]
Eté 2014 Débordements en amont du camping (ouvrage de franchissements à faible section hydraulique)
[R10]
Mai 2015 Augmentation de la turbidité de l’Eau Noire depuis mai 2015 (changement d’exutoire du glacier ?) – engravements plus fréquents de la prise d’eau Emosson
[R9]
24 juillet 2015 Crue de l’Eau Noire suite à un fort orage de grêle Contribution principale du BV de Tré les Eaux
Transport solide modéré – déstabilisation de protections de berges dans les secteurs aménagés (en particulier chef-lieu)
[R9]
[R11]
Cet inventaire de crue, bien que potentiellement non exhaustif, indique clairement que l’Eau Noire a connu peu de crues significatives ayant occasionné des débordements ou des dégâts.
La crue de 1852 apparaît comme étant la plus grosse crue connue, dans un contexte climatique et morphologique probablement différent. Les évènements sont peu nombreux au XXème et XXIème siècle (pas d’évènement avant 1990), et la crue de 2015 détaillée au paragraphe 5, est à priori la plus grosse crue récente connue (avec des désordres qui restent toutefois modérés).
La digue des Mélèzes située en amont du chef-lieu (cf. inventaire ouvrage fiche SE_NOIRE_RD_VALLO-2.88) est le seul ouvrage d’endiguement inventorié le long de l’Eau Noire. Son origine reste inconnue. On peut supposer que cet ouvrage avait pour objectif de protéger un secteur qui a pu être inondé lors de la crue de 1852. En effet, la carte de localisation des dégâts de la crue de 1852 indique que les principaux débordements auraient eu lieu en amont et dans l’actuel chef-lieu (rive droite de l’Eau Noire). Il convient de garder à l’esprit que cette carte a été réalisée à partir des relevés de parcelles impactées, reportées sur la carte d’Etat Major. La localisation des dégâts reste donc imprécise (taille des parcelles, difficultés de géo référencement…).
Figure 5: carte de localisation des dégâts de la crue de 1852 ([R14]) Les différentes informations recueillis d’après les témoignages sont les suivants :
- Au niveau de la Petite Eau Noire, il n’y a pas de débordements connus, même au niveau du hameau des Biolles. Des débordements sont possibles à l’aval des chalets de Mayens. Dans la traversée des Mayens, la commune a remblayé le chemin en 1990 et protégé la berge avec des enrochements libres pour limiter les risques de débordements en rive gauche1.
- Des travaux de remblaiement ont eu lieu à la confluence de la petite Eau Noire et de l’eau de Bérard (lieu-dit « sur le pont » dans les années 40. Il s’agissait d’une zone historique de débordement
4.2 Eaux de Bérard (yc Tré les Eaux)
Historique des crues
Date Cours
d’eau
description source
11 août 1987 Tré les Eaux
Ecroulement provenant de l’Arête des Cristaux le long du glacier de Tré les Eaux et répercussion jusqu’au torrent de Tré les Eaux (2200m)
[R5]
24 juillet 2015 Eau de Bérard et Tré les Eaux
Forte réaction des deux affluents (surtout Tré les Eaux), fournissant l’essentiel de la charge solide à l’Eau Noire. Obstruction et mise hors d’usage des
[R9] [R11]
1 Source : courrier RTM, 14/06/90 digue des mélèze
s gare
SNC F
différentes prises d’eau du collecteur Ouest d’Emosson
Les principaux enjeux situés dans le bassin versant de Bérard sont les prises d’eau du collecteur d’Emosson. Les deux vallons sont très sauvages et peu aménagés en dehors des sentiers de randonnées. Cette absence d’enjeux à proximités de ces cours d’eau explique probablement l’absence d’évènements historiques connus.
Les principaux désordres connus lors des crues sont ceux de la passerelle de la fontaine froide (aval confluence Tré les Eaux) qui a été emportée à plusieurs reprises (1990-2015…). Il s’agit d’un secteur sans enjeux fort (chemin de randonnée). On sait également que lors de crues, les écoulements surversent au-dessus du pont de la cascade avec quelques dépôts sur la route (notamment en 2015).
4.3 Affluents rive gauche de l’Eau Noire
4.3.1 Nant de la Poya
Le Nant de la Poya draine un petit bassin versant très humide (« Les Mouilles »). Son lit est peu encaissé dans la traversée des prairies, ce qui explique des débordements récurrents lors des montées des eaux. Il est aménagé de longue date par des murets en maçonnerie, à travers les champs. Ces ouvrages sont aujourd’hui en mauvais état. Ce ruisseau a souvent débordé dans sa partie basse avant la confluence avec l’eau de Bérard (Mermy) dans des zones agricoles. Des débordements ont également déjà eu lieu plus en amont, venant inonder l’auberge du Buet. Le lit qui s’était progressivement refermé a fait l’objet d’un « recalibrage » en 1991 pour limiter les risques de débordement en direction des habitations lors des orages (source [R8])
4.3.2 Ruisseau de la Meunière
Ce ruisseau était historiquement connecté par une prise d’eau sur le torrent de Tré les Eaux, de façon à alimenter un moulin qui se situait au Cretet-Sud. A cette époque, des débordements auraient eu lieu au Couteray. Depuis que cette prise d’eau est hors d’usage, il n’y a pas eu de débordement du ruisseau.
4.3.3 Nant de Loriaz Historique des crues
Date Cours
d’eau description source
1852 Nant de
Loriaz
Crue généralisée du BV de l’Eau Noire. Dégâts au niveau des habitations situés en amont du pont actuel de la RD, et sur les parcelles à proximité de la confluence
[R14]
Printemps 1987
Nant de Loriaz
Débordement en rive gauche au niveau du Morzay, suite à des lâchés d’eau provenant de la galerie d’Emosson
Engravement du lit qui avait donné lieu à des curages
[R3]
Témoignages
Printemps 1999
Nant de Loriaz
Pluie importante du printemps (suite à un hiver très enneigé) à l’origine de crues de plusieurs torrents sur la commune
remplissage du lit du Nant de Loriaz avec risque de débordements. Disparition du chemin à certains endroits et dégradation des berges en amont et en
[R1] [R12]
Témoignages
aval du pont de la RN. intervention d’urgence pour curer le lit ([R12])
Selon les témoignages : Débordement en rive droite en amont du hameau des Biolles avec inondation de quelques chalets
Le Nant de Loriaz a une activité torrentielle plus connue. Les différents merlons encore visibles aujourd’hui dans la partie supérieure du cône indique une volonté des vallorcins de se protéger de ses débordements. Les habitants redoutent des chasses de la galerie d’Emosson qui auraient été à l’origine de la crue de 1987.
Au printemps 1999, la fonte des neiges cumulée à de fortes pluies ont provoqué des crues qui ont engravé le lit et provoqué des érosions de berge « jusqu’en amont du village du Nant, jusqu’à la lisière inférieure de la forêt » (source [R3]). Des travaux de curage ont eu lieu directement après la crue (extraction de 300 m3 de matériaux mis en remblai sur les berges), puis des travaux de recalibrage du lit et de protection des berges par des enrochements ont été réalisés entre la passerelle à l’amont du pont de la RN et la confluence avec l’Eau Noire (source [R7]).
4.3.4 Nant Courbe
Date Cours
d’eau
description source
12 janvier 2004
divers Quelques débordements de cours d’eau et de fossés (épisode pluvieux intense. Parmi les dégâts, inondation des sous-sols de la mairie par les ruissellements intense des terrains amont et débordement du fossé de la RN 506
[R2]
Le Nant Courbe qui est également un couloir d’avalanche a été historiquement dévié dans sa partie basse et rejoint aujourd’hui le Nant de Betterand (tracé historique visible au cadastre, passant sous la marie et rejoignant l’Eau Noire au niveau de l’école). Il n’y a pas d’historique de crue connu sur ces deux torrents, ce qui peut sembler étonnant étant donné leur configuration (forte pente des versants, large cône de déjection et lit peu marqué..).
L’évènement de janvier 2004, mentionné dans le tableau ci-dessus, n’est pas directement rattaché au Nant Courbe, mais on peut supposer qu’une partie des écoulements puissent être liés à des débordements du Nant (proximité géographique).
4.3.5 Nant de Betterand
Le Nant de Betterand a déjà débordé sur la route. Il est possible que dans la partie forestière le lit ait déjà été curé (dépôt de gros blocs sur les berges).
4.3.6 Nant du Rand
Il n’y a pas d’historique de crue sur ce torrent (absence d’enjeux à proximité). Le couloir est surtout connu pour son activité avalancheuse.
4.3.7 Ruisseau de Barberine
Le torrent de Barberine a été aménagé depuis 1920 par des retenues hydroélectriques (retenue CFF en 1920, puis retenue d’Emosson en 1967). Le torrent qui draine naturellement un bassin versant de 33 km² ne reçoit aujourd’hui plus que les eaux issues du bassin versant non exploité à l’aval du barrage (3.1 km²). La totalité des écoulements provenant de l’amont, est stockée dans la retenue. Son activité torrentielle, aujourd’hui complètement artificielle se limite à des lâchers provoqués par des opérations de maintenance sur le barrage d’Emosson.
Les apports d’eau depuis le barrage peuvent survenir dans les cas de figure suivants :
- Une surverse par-dessus le barrage est possible en cas de remplissage tout à fait exceptionnel (à priori jamais survenu depuis la construction du barrage)
- Des manœuvres de vannes peuvent très occasionnellement apporter de l’eau au torrent. Un lâcher aurait eu lieu dans les années 90 d’après les témoignages de riverains, probablement provoquée par ce type de manœuvre.
- Une vidange de la retenue. La première grande vidange du barrage (totalité de la retenue) a eu lieu en 2012. Cette opération réalisée sur plusieurs mois a remobilisé des éboulis localisés en rive gauche à l’aval du barrage, provoquant un remplissage des vasques au niveau des gorges (source [E3]), sans générer plus de désordres.
En août 2018, des apports de matériaux ont eu lieu depuis les couloirs rive gauche du Nant de Barberine (couloir du Renard et couloir plus au sud).
4.4 Affluents de la rive droite de l’Eau Noire
4.4.1 Nant Vouilloz
Date Cours
d’eau description source
14 juillet 1987 Nant Vouilloz
Débordement du Nant sur la gare – le lit a été reprofilé depuis cet évènement
Témoignages 21 juillet 1992 Nant
Vouilloz
Orage, forts engravements dans le Nant Vouilloz récemment curé, engravements sur la voie SNCF.
Les débordements seraient liés à l’obstruction d’une buse sous la route forestière (busage avec faible pente).
[R4]
Témoignages
Le couloir d’avalanche du Nant Vouilloz possède un régime torrentiel très intermittent puisqu’il reste à sec une grande partie de l’année (le Nant n’est pas inventorié sur les cartes IGN). Lors des crues, les écoulements peuvent mobiliser une partie des matériaux solides et des bois accumulés dans le couloir, et provoquer des débordements dans la partie basse du versant, secteur dans lequel il transite dans des fossés.
4.4.2 Ruisseau du Saix
Il n’y a pas de débordement connu sur ce ruisseau. Quelques habitations du plan de l’Envers ont parfois les caves inondées par des remontées de nappes.
5 CRUE DU 24 JUILLET 2015
Sources [R9] et [R11]
La crue de l’Eau Noire du 24 juillet 2015 est la plus grosse crue contemporaine connue et l’évènement le plus documenté.
Origines de la crue
La crue fait suite à un orage de grêle survenu dans la soirée du 24 juillet (pluie estimée à 90 mm en moins d’une heure d’après mesure radar Suisse). La cellule orageuse semble s’être particulièrement concentrée sur les parties sommitales de Tré les Eaux (du Mont Oreb à la Pointe de la Terrasse). Aux précipitations s’ajoutent l’effet de la forte fonte nivale au niveau de Tré les Eaux du fait de la canicule du mois précédent.
On note par ailleurs que depuis le mois de mai 2015 (qui a occasionné un épisode de crue généralisé sur les départements nord alpin), les écoulements provenant de Tré les Eaux présentaient une turbidité supérieure à la normale.
Observations faites dans le bassin versant de Tré les Eaux
Le cheminement des écoulements intra-glaciaire semble s’être modifié avant la crue, ce qui aurait changé l’exutoire du glacier (nouvel exutoire se trouvant sur la rive droite du glacier).
Cette modification du tracé favorise l’érosion de dépôts morainiques, expliquant une augmentation de la turbidité des eaux pendant plusieurs semaines.
Les photographies prises lors du survol hélico montrent des traces de ruissellement intenses dans les éboulis présents sous le Cheval Blanc (éboulis issus de l’érosion de schistes et
marnes schisteuses). L’essentiel de la fourniture sédimentaire provient probablement de cette partie du bassin d’alimentation.
Photo 1: Traces de ravinement intense dans les éboulis du bassin d’alimentation de Tré les Eaux suite à la crue du 24 juillet 2015
Type de la crue
Crue avec charriage de matériaux fins provenant principalement des vallons de Bérard et surtout de Tré les Eaux. Le transport solide est toutefois modéré au niveau de l’eau noire.
Seulement quelques bancs de matériaux se sont formés dans la traversée du chef-lieu.
Désordres engendrés par la crue Bérard/Tré les Eaux :
- Comblement rapide de la prise d’eau du collecteur ouest d’Emosson par de gros blocs (cf. Photo 6). A l’aval de la prise d’eau les dépôts de matériaux dans la zone de régulation ont favorisé la divagation des écoulements, provoquant des érosions au niveau des installations Emosson SA (érosion de la plateforme d’accès à la galerie cf.
Photo 2)
- Passerelle de la fontaine froide et passerelle de Bellevue, emportées (sans conséquence à l’aval)
Photo 2: Dépôt important de matériaux à l'aval de la prise d'eau de Tré les Eaux et désordres sur les installations de Emosson SA
Eau Noire :
- Divers dégâts sur des protections de berges en enrochements (souvent des enrochements avec un fruit trop raide, sans ancrage dans le lit…), c’est notamment le cas des enrochements présents en amont du pont des amours. Les déstabilisations de berges ont été plus marquées dans la traversée du chef-lieu où le lit est plus contraint, notamment entre la passerelle couverte et le pont de la Lyre. La destruction des protections de berge en rive gauche a été préoccupante pour la conduite d’eau usée qui longe la berge à cet endroit (cf. Photo 3)
- Les niveaux d’écoulement atteints dans la traversée du chef-lieu ont été en limite de débordement, notamment dans le secteur entre le départ des remontées mécaniques et la passerelle couverte (très faible revanche en rive droite).
- Des débordements ont eu lieu en rive gauche au niveau de l’habitation située à l’aval du pont de la Lyre.
Photo 3 : Recul de berge par érosion dans un secteur contraint (source [9])
On note que le lit de l’Eau Noire s’est faiblement engraissé durant la crue (formation des nouveaux bancs de matériaux dans le lit à la suite de la crue, mais pas d’engravement généralisé), indiquant une tendance au transit des matériaux. Le transport de flottants a été important avec des dépôts qui ont eu lieu dans les installations présentes à la frontière Suisse.
6 DONNEES HYDROLOGIQUES
6.1 Analyse globale de l’hydrologie du bassin versant de l’Arve [E4]
Cette étude a réactualisé les débits de référence (Q10, Q20, Q50, Q100) du bassin versant de l’Arve (moyenne et basse vallée), à partir des nouvelles connaissances (25 ans de données supplémentaires, dont la crue de mai 2015). Les débits de crue ont été utilisés avec la méthode SPEED ce qui est plus que discutable dans le contexte de bassins versants glaciaires.
6.2 Rapport hydrologique – renouvellement des concessions [E5]
Les objectifs de cette étude sont les suivants : modélisation pluie-débit des bassins versants et des ouvrages des CFF et d'ESA; reproduction de la situation passée (1974-2016) ; analyse des processus hydrologiques et de leur influence, variabilité interannuelle et tendance ; Détermination des débits d’étiage Q347.
NB : Données non diffusables sans l’accord d’ESA
6.3 Relevés de la station de jaugeage du pont du Buet sur le cours d’eau de « L’eau de Bérard », 1956 à 1970 [R13]
Il s’agit des relevés manuscrits de la station de jaugeage du pont du Buet sur l’eau de Bérard établis par EDF pendant la période 1956-1970. Sont disponibles sur cette chronique de 15 ans, les débits moyens journaliers et mensuels.
NB : Données non diffusables sans l’accord d’ESA
6.4 Rapport post crue 2015, SM3A [R9]
Ce rapport relatif à la crue du 24 juillet 2015 intègre quelques clichés photographiques et données illustrant le niveau de l’Eau Noire dans la traversée du village de Vallorcine.
6.5 Etude EDF Hydrologie de l’Arve à Chamonix [E8]
Cette étude a été conduite pour affiner l’estimation des débits de crues rares de l’Arve à Chamonix. Cette analyse hydrologique approfondie est basée sur la méthode du SCHADEX développée par EDF. Elle s’appuie sur des données hydrométriques de l’Arve à Chamonix et sur les données de précipitations des postes de Chamonix et de Vallorcine.
6.6 Autres données disponibles
Données pluviométriques relatives aux pluies extrêmes :
Coefficients de Montana, station de Chamonix ;
Données poste pluviométrique Météo France de Vallorcine (précipitations journalières depuis 1950)
Synthèse sur les quantiles pluviométriques au niveau de la zone d’étude :
o Donnes locales : Météo-France (1999 et 2012) - EDF : 1993 (poste de Chamonix) – Thèse de Djerboua (2001)
o Données spatialisées : quantiles spatialisés obtenus par krigeage – Thèse de Djerboua 2001
Stations de jaugeage :
Eau Noire : existence d’une station de jaugeage en aval du confluent avec le ruisseau de Barberine (CFF). Les données transmises sur la période 1974-2017 sont des mesures de volumes journaliers sur lesquelles ont été calculés des débits journaliers.
Il n’existe à priori pas de mesure de débits instantanés. Ces données ne pourront donc pas être exploitées pour établir des hydrogrammes de crue.
Autres cours d’eau :
o Arve à Chamonix (banque hydro);
o Le Giffre à Taninges (banque hydro) – débits journaliers seulement
7 DONNEES ECOLOGIQUES 7.1 Statuts de protection
L’amont de la petite Eau Noire et les affluents rive gauche, sont situés dans le site Natura 2000 des Aiguilles Rouges, qui couvre près de la moitié de la surface du bassin versant.
Il est bien entendu important de noter que le bassin versant est couvert par deux réserves naturelles nationales :
- la RN des Aiguilles Rouges (création 1974) qui comprend tout le versant rive gauche de la petite Eau Noire depuis le Col des Montets
- La RN du vallon de Bérard (création 1992) situé dans la partie amont du bassin versant de l’Eau de bérard (face Nord des aiguilles rouges).
Figure 6: Localisation des différents zonages d’inventaire, de protection et de gestion du patrimoine naturel sur le bassin versant de l’Eau Noire
7.2 Inventaires naturalistes – Etude préalable ENS [6]
Cette étude a été réalisée pour intégrer de nouveaux sites, à la démarche Contrat de Territoire Espace Naturels Sensibles engagée par le SM3A. Cette étude aboutit à un inventaire de la faune et de la Flore sur une surface de 61.5 ha de sites alluviaux dans la vallée de l’Eau Noire.
31 types d’habitats ont été inventoriés dont 14 sont d’intérêt communautaire, ce qui donne un aperçu de la richesse écologique des milieux alluviaux rencontrés dans la vallée.
L’étude met en avant que la plupart des habitats rencontrés sont soumis à une fréquentation anthropique modérée et que le secteur est globalement très préservé. Les principaux habitats rencontrés sont les suivants :
- Complexes de bas-marais alcalins et acidiphiles - Pelouse et landes montagnardes et subalpines - Mégaphorbiaies montagnardes
- Forêts de mélèzes et Pessières intra-alpins acidiphiles - Prairies de fauches montagnardes
Parmi ces différents milieux, l’étude précise que les bas-marais et prairies humides de sols paratourbeux concentrent la majorité des enjeux de conservation du périmètre inventorié. Ils abritent la majeure partie des espèces floristiques d’intérêt patrimonial du site (Rosalie à feuilles rondes, Epilobe de Durieu, linaigrette des alpes. Il s’agit d’habitats d’une très grande sensibilité, dont le maintien d’un bon état de conservation nécessite de préserver leur alimentation hydrique. Le maintien des connections entre les cours d’eau et ces zones humides est donc un enjeu de la restauration hydromorphologique de l’Eau Noire et de ses affluents.
Bien que peu présentes à l’échelle du site, deux espèces envahissantes ont été repérées sur site : la Berce du Caucase et la Renouée du Japon.
En synthèse, le site présente un intérêt très élevé au niveau de sa flore, de la rareté ou de l’originalité des habitats et de son attrait paysager. Il possède un intérêt faunistique élevé avec des cortèges bien représentatifs des milieux en présence et quelques espèces patrimoniales (amphibien). L’état de conservation des habitats est très satisfaisant, notamment grâce à une pression anthropique assez faible.
L’étude débouche sur des propositions d’action pour la gestion de ces différents milieux, dont il sera nécessaire de vérifier la cohérence avec les actions qui seront proposées dans le cadre du présent plan de gestion. On peut notamment citer les actions suivantes :
- A4 : Débroussailler les ligneux colonisant les milieux de tourbières - B1 : Débroussailler et bûcheronner les milieux colonisant la lande - C1 : Eliminer les foyers de renouée du japon
7.3 Milieu aquatique
L’Eau Noire est répertoriée sur la liste 1 concernant les réservoirs biologiques du SDAGE (L_211). Il s’agit de cours d’eau en très bon état écologiques. L’inscription à cette liste permet de contribuer à l’objectif de non dégradation des milieux aquatiques et d’assurer la continuité écologique. Le torrent est également labélisé rivière en bon état par l’Agence de l’Eau. Ce label évalue la qualité des eaux en prenant en compte plusieurs critères (bilan de santé de la
faune et la flore, absence de pollution organique ou chimiques, absence de prélèvements excessifs et absence de déformations physiques importantes…).
Les différentes fiches d’état des eaux établies par l’agence de l’eau sont synthétisées dans le tableau suivant :
Code station Année Bilan oxygène
nutriments acidification hydromorphologie 06065678
(eau noire)
2008 TBE TBE TBE TBE
06065677 (eau de Bérard)
2008 TBE TBE TBE TBE
06065677 (Nant de Loriaz)
2008 TBE TBE TBE TBE
06065677 (ruisseau de la Meunière)
2008 TBE TBE TBE TBE
060656789 (ruisseau du Ran)
2008 TBE BE TBE TBE
Figure 7: Synthèse des fiches d'état des eaux réalisées sur différents cours d'eau du bassin versant (agence de l’eau RMC)
8 DIAGNOSTIC DU TERRITOIRE 8.1 Recensement des enjeux
Une carte des enjeux socio-économiques a été réalisée page suivante, dans laquelle les enjeux ont été regroupés selon différentes thématiques.
L’occupation du sol est largement dominée par les zones naturelles sur les versants ainsi que les zones agricoles et pastorales. Les principales zones habitées (chef-lieu et hameau) situées principalement sur le versant adret sont traversées par les différents affluents de la rive gauche mais ont globalement un retrait assez marqué par rapport au fond de vallée de l’Eau Noire. En dehors du chef-lieu et du hameau des Mayens, l’habitat entre peu en contact avec l’Eau Noire, dont le fond de vallée est resté agricole.
Le réseau routier est organisé autour de l’axe de la RD1506 qui suit le fond de vallée du Col des Montets jusqu’à la frontière Suisse. Il s’agit de l’axe de communication principal pour l’accès à la commune depuis la France ou la Suisse, dont la viabilité pose régulièrement problème l’hiver au niveau du Col des Montets du fait de l’exposition aux avalanches. La RD1506 franchit à plusieurs reprises les affluents de la rive gauche et est globalement éloignée de l’Eau Noire. Elle la franchit à l’aval du chef-lieu au niveau du Pont Maria (ouvrage historiquement obstrué lors d’une crue en 1880). Les routes secondaires permettent de desservir les hameaux et sont peu en contact avec le réseau hydrographique (quelques franchissements du ruisseau de la Meunière au Couteray).
La voie SNCF longe l’Eau Noire en fond de vallée. Sa proximité avec le lit a nécessité localement la mise en place de protections de berges pour se prémunir de l’érosion.
Le réseau de pistes et de chemins (dont une partie sert de pistes de ski de fond l’hiver) est relativement développé et génère de nombreux points de franchissement par de petits ouvrages (passerelles, canalisations…).
Le camping, situé en bordure de la petite Eau Noire en amont de la confluence avec l’Eau de Bérard est un enjeu important.
Le réseau d’eaux usées longe la rive gauche de l’Eau Noire depuis la confluence avec l’Eau de Bérard. Depuis les années 90 il est particulièrement proche des berges dans la traversée du chef-lieu (menacé par des reculs de berge lors de la crue de 2015). La STEP, se situe dans un secteur potentiellement favorable au débordement de l’Eau Noire en amont de la confluence avec le ruisseau de Barberine.
Figure 8 : Carte de localisation des enjeux socio-économiques
hameau des
Mayens
chef-lieu
8.2 Recensement des ouvrages
Un inventaire de l’ensemble des ouvrages de protections présents le long des différents cours d’eau du bassin versant, a été réalisé à l’automne 2018. Cet inventaire est disponible en annexe 2 du rapport. Conformément au cahier des charges, chaque ouvrage a été géolocalisé (restitution sous forme de couches SIG) et a fait l’objet d’une « fiche ouvrage », selon un modèle fourni par le SM3A.
Au total, 78 ouvrages ont été inventoriés répartis de la façon suivante : - Une majorité d’ouvrages de franchissements (49 ouvrages),
- Des protections de berges (20 ouvrages) quasiment exclusivement présentes sur l’Eau Noire et la Petite Eau Noire,
- 7 seuils de stabilisation (dont 5 se situent sur un petit tronçon de la petite Eau Noire, à l’aval du tunnel ferroviaire). Ce faible nombre de seuils indique à priori une bonne stabilité du profil en long.
- Un seul système d’endiguement (digue des Mélèzes). A noter que les levers de terres présentes le long du Nant de Loriaz (apex du cône) n’ont pas été considérés comme des ouvrages. Ces éléments seront détaillés dans le rapport de phase 2.
Globalement, le bassin versant a donc fait l’objet d’un nombre limité d’ouvrages de protection.
Ces ouvrages ont principalement vocation à protéger contre l’érosion des berges, notamment au niveau de la traversée du chef-lieu là où les enjeux sont les plus proches du lit.
Une réflexion est menée dans le cadre de l’étude (partie A1bis) concernant la renaturation de la petite Eau Noire en aval du Col des Montets. Historiquement la Petite Eau Noire a été déviée de son lit d’origine dans un canal de 200m pour éviter son passage au-dessus du tunnel de la SNCF (fiche ouvrage PDB-PETIT-VALLO-1.80). Cet aménagement avait été réalisé dans le but de canaliser le torrent pour stopper son infiltration supposée au droit de la traversée. Ce canal de dérivation, propriété de la SNCF, est aujourd’hui vétuste et présente de nombreuses fuites, il nécessiterait des travaux d’entretien. A cette occasion, le SM3A souhaite étudier une solution alternative visant à restaurer la Petite Eau Noire dans son lit d’origine pour lui rendre son caractère naturel et son potentiel écologique : remise en eau d’un ancien lit sur un linéaire de 300 m.
8.3 Recensement des usages
8.3.1 Pêche
La Pêche est pratiquée sur l’Eau Noire et ses affluents, avec un tronçon géré parcours spécifique par l’APPMA (limitant les modalités de prélèvement).
Les principales informations concernant les données piscicoles sont issues du PDPG (Plan Départemental pour la Protection des milieux aquatiques et la Gestion de la ressource piscicole [E7]), élaboré par la fédération de pêche de Haute Savoie.
L’Eau de Bérard et l’Eau Noire sont classés en réservoir biologique. Le peuplement piscicole n’est composé que d’une seule espèce, la truite fario. Des opérations d’alevinage ont été réalisées quasiment chaque année sur ces deux cours d’eau. Les données démographiques disponibles indiquent :
- l’absence de poissons sur la partie aval du torrent de Bérard (aval de la confluence avec Tré les Eaux)
- sur les différentes stations de l’Eau Noire échantillonnées des valeurs de densité et de biomasse assez faibles par rapport au standard départemental, ce qui est souvent le cas sur
les cours d’eau de montagne qui présentent des conditions naturelles d’accueil qui sont parfois moins favorables.
Le PDPG propose la mise en place d’un plan de restauration des populations en poursuivant les alevinages et en réalisant un suivi des populations. Selon les informations fournies par la fédération de pêche, 3 stations d’inventaires piscicoles ont été inscrites au monitoring départemental et feront l’objet d’un suivi sur un pas de temps bisannuel. Ce suivi a démarré en 2018 avec les résultats suivants :
Station densité biomasse
Pont Maria 46 ind/10 ares 16,6 kg/ha Réserve Vallorcine 109 ind/10 ares 45,7 kg/ha
Le Buet 495 ind/10 ares 188,2 kg/ha
Figure 9: résultats des inventaires réalisés en 2018 sur 3 stations de l'eau noire par la fédération des pêches de Haute Savoie
La présence de frayères semble indiquer que la reproduction a lieu sur le cours d’eau (2.4 nids/100m² d’après les données de 2005).
8.3.2 L’aménagement hydroélectrique d’Emosson
Les eaux de l’Eau Noire sont en partie exploitées par l’aménagement hydroélectrique d’Emosson, géré par la société franco-suisse « Electricité d’Emosson SA ». En effet, le collecteur Ouest de l’installation capte ses eaux dans le vallon de Bérard et dans le vallon de Tré les Eaux. Par ailleurs, la retenue d’Emosson est située sur le bassin versant du torrent de Barberine dont le fonctionnement a été fortement impacté par le barrage CFF de la Barberine puis par la retenue d’Emosson.
Figure 10: Schéma du collecteur Ouest de l'aménagement d'Emosson (fond : google earth)
Bérar d
Tré les Eaux
Emoss on
Barberi ne
Présentation générale de l’aménagement
L’installation d’Emosson a été mise en service en 1975. Le barrage d’une hauteur de 180 m, construit dans la gorge du torrent de Barberine, est venu créer une retenue de 225 million de m3. Cette retenue est venue submerger un barrage existant depuis 1920 sur la Barberine (55 mM3), exploité par la société des chemins de fers fédéraux suisses (CFF). Pour cette raison, les CFF continuent à exploiter les droits d’eau acquis avec les barrages de Barberine et du Vieux Emosson, par leurs propres centrales (concession officiellement échue depuis le 30/07/2017, mais autorisation provisoire d’exploiter dans d’attribution de la future concession).
La centrale hydroélectrique située au Chatelard (sur la commune de Vallorcine) génère une puissance électrique de 230 Mw.
Les eaux des hautes vallées françaises de l'Arve et de l'Eau Noire et les eaux suisses du Val Ferret et de la Vallée du Trient sont drainées par trois collecteurs à écoulement libre (cf. Figure 11). La contribution des différents collecteurs au remplissage de la retenu, est synthétisée dans le graphique ci-dessous :
6%
26%
49%
remplissage de la retenue Emosson
collecteur Ouest (Bérard - Tré les Eaux)
collecteur Sud (Argentière le Tour
Collecteur Est (La Fouly Saleina)
Figure 11: plan général de l'aménagement d'Emosson et des différents collecteurs (source : EMOSSON SA)
Collecteur Ouest sur le BV de l’Eau Noire
Collecteur Nord non réalisé
Collecteur
secondaire non réalisé
Présentation des prises d’eau du collecteur Ouest
Figure 12: Représentation schématique du collecteur Ouest (fond Emosson SA) Ce collecteur draine les eaux des vallons de Bérard et de Tré les Eaux et les conduit au moyen d’une galerie de 7.95 km directement dans la retenue d’Emosson (écoulement libre). Les eaux sont collectées au moyen de collecteurs installés en travers des lits des torrents. Chaque collecteur se compose de la façon suivante :
- un bassin amont permettant un premier décantage de la charge solide transportée par les écoulements
- un entonnement muni d’une grille inclinée vers l’aval qui permet de faire transiter les matériaux grossiers vers le lit naturel du cours d’eau (espacement des grilles <10cm) - d’un batardeau ou d’une vanne automatique permettant de bypasser la prise d’eau lors
des opérations de maintenance ou durant les crues, lorsque la charge solide est trop importante (possible avec la vanne automatique)
Tré les eaux : Bv drainé 6.5 km² 1 prise d’eau 1 dégraveur
débit capté : 700l/s
Eau de Bérard : Bv drainé 6.2 km² 6 prises d’eau 1 dégraveur
débit capté : 600l/s
Loriaz :
point d’accès à la galerie d’adduction
bassin amont
batardea
u entonnement
équipé d’une grille inclinée
vanne automatique
Photo 4: Deux prises d'eau du vallon de Bérard
Avant d’être acheminées dans la galerie d’adduction, les eaux transitent à travers un dégraveur (ou désableur), qui permet par sédimentation, de faire déposer les éléments les plus fins et de limiter au maximum leur transit dans la galerie.
Figure 13: Schéma type des prises d'eau (source Emosson SA)
A partir d’un certain niveau de remplissage, le dégraveur est vidé de façon automatique (chasses effectuées de nuit pour des raisons de sécurité) et les sédiments piégés sont rejetés dans le milieu naturel. Le volume des dégraveurs est d’environ 5000 m3, et les chasses réalisées durant quelques minutes occasionnent des hausses rapides des débits.
Photo 5: Chasse du dégraveur de Bérard (cliché Emosson SA) Fonctionnement des prises d’eau en crue
Lors des crues courantes (orages estivaux), les prises d’eau continuent à fonctionner. Les dégraveurs permettent de décharger les eaux des matériaux qu’elles transportent, et les chasses permettent d’évacuer les matériaux piégés. A noter que lors des crues, le débit prélevé par les prises d’eau est sans doute insignifiant par rapport aux débits entrant (à valider par l’analyse hydrologique en phase 2).
En cas de forte crue, lorsque le transport solide devient trop important, les prises d’eau équipées de vannes automatiques sont rendus transparentes et la totalité de l’écoulement est restitué au torrent.
La crue de 2015 a été particulièrement marquée au niveau du vallon de Tré les Eaux. La prise d’eau a rapidement été remplie de matériaux, avec des blocs dont le volume atteignait 1m3. La totalité des débits a alors transité par-dessus l’ouvrage.
Photo 6: Blocage de gros blocs dans la prise d'eau de Tré les Eaux, en juillet 2015 (Cliché Emosson SA)
Fenêtre de Loriaz
Le profil en long de la galerie d’adduction, marque un point bas au niveau de Loriaz. La rupture de pente sur le profil en long est favorable au dépôt temporaire de matériaux. Lorsque l’engravement est maximal, il peut atteindre environ 2 m d’épaisseur (hauteur de la galerie = 3 m).
Un accès permet de réaliser une ouverture hebdomadaire de 2 vannes (DN200-250) pour évacuer les matériaux fins qui se déposent derrière la porte étanche de la galerie. Les volumes vidangés lors de ces opérations sont de l’ordre de 200-300 L et sont évacués vers le Nant de Loriaz (en transitant auparavant par la galerie d’accès de 800 ml).
Emosson SA s’interroge aujourd’hui sur la possibilité d’adopter de nouvelles modalités d’entretien en utilisant directement la force hydraulique pour vidanger les matériaux déposés dans la galerie, ce qui augmenterait les volumes d’eau et de matériaux rejetés dans le Nant de Loriaz lors de ces chasses (Emosson SA n’a pour le moment pas évalué ces volumes).
Impact de l’aménagement hydroéléctrique d’Emosson sur les débits d’étiage
Depuis 2016, un arrêté préfectoral2 fixe les débits réservés à l’aval de la prise d’eau de Tré les Eaux (18 l/s) et au niveau du pont de Vallorcine (= pont de la gare) sur l’Eau Noire (400 l/s).
Afin de contrôler le débit sur l’Eau Noire, la société Emosson SA a installé une station hydrométrique (système radar) pour mesurer les débits d’étiage sous le pont de la gare à Vallorcine (station non jaugée pour les débits de crue).
2 arrêté n°74-2016-12-21-004
