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Étude du risque de captures des gravières du Val d’Allier
Introduction
D BARTHELEMY (DREAL Auvergne)
En 1998, la DIREN Auvergne a fait réaliser, par le bureau d’étude EPTEAU, une étude surle val d’Allier entre Vieille-Brioude et Villeneuve sur Allier, avec deux objectifs :
• établir un diagnostic global du fonctionnement morphodynamique etécologique de l’Allier dans le secteur considéré,
• proposer des scénarios de gestion et d’aménagement,
Un de produits de cette étude a été l’identification cartographique des différents espacesde mobilité, dans la logique du guide de l’Agence de l’Eau RMC, espaces qui constituaientdéjà en eux même un élément stratégique de gestion, dans la mesure où ils prenaient encompte les enjeux existants.
1998 c’est également le début de la phase émergence du SAGE Allier aval, avec la miseen place de la CLE 6 ans plus tard. Ce SAGE s’est intéressé à l’étude EPTEAU et en ademandé en 2006 une actualisation au bureau d’études Hydratec, visant notamment àétendre l’approche jusqu’au bec d’Allier.
La question de la dynamique fluviale fait partie des thèmes majeurs du SAGE Allier aval,en cours de rédaction. Le SAGE n’est donc pas encore approuvé, néanmoins les servicespolice de l’eau ont à traiter régulièrement des dossiers concernant l’espace de mobilité, etla question de l’appréciation des impacts et de la mise en œuvre de mesurescompensatoires éventuelles doit être traitée dans le cadre de l’instruction des dossiers,sans attendre la mise en place d’une stratégie par le SAGE.
Les anciennes gravières sont souvent concernées par des projets d’aménagement, et aucours d’une réunion entre services de l’État et Agence de l’Eau, a été décidé le principed’une étude à l’échelle régionale, relative à la gestion des anciennes gravières en regardnotamment de l’appréciation du risque de capture et de la nécessité des mesurescompensatoires, afin d’apporter des éléments aux services police de l’eau.
La DREAL a assuré la maîtrise d’ouvrage de cette étude qui a été confiée au CETE deLyon (laboratoire de Clermont-Ferrand).
Les résultats qui vous sont présentés ici, sont ceux de la première phase qui vise dans unpremier temps part à remettre à jour l’inventaire des gravières dans l’espace de mobilitémaximum de la rivière Allier, et dans un deuxième temps à apprécier les risques decapture, pour mieux identifier les gravières nécessitant une attention particulière.
Cette étude doit faire l’objet d’une phase 2 pour aller plus loin dans la stratégie de gestionde ces sites.
www.developpement-durable.gouv.fr
Crédit photo : Arnaud Bouissou/MEDDE
Ministère de l'Écologie, du Développement durable et de l’ÉnergieAu 1er janvier 2014, les 8 CETE, le Certu, le Cetmef et le Sétra fusionnent pour donner naissance au Cerema.
Gravières du Val d'Allier : Étude du risque de capture/érosion
Journée Technique Régionale Dynamique Fluviale à Maringues le 18 Octobre 2013
CETE de Lyon, DLCF :
Justin LECOMTE
Catherine NEEL
DREAL Auvergne :
Dominique BARTHELEMYSource IGNF 1968 Paray-Sous-Briaille
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Objectifs de l'étude
Source : IGNF 1968 Pont-du-Château
N
Phase 1 (2012-2013) :
Mise à jour de la table EPTEAU (nom bureau d'étude)
Identification des gravières en eau risquant d'être capturées et des gravières comblées risquant d'être érodées
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Sommaire1. Démarche et périmètre d'étude (phase 1)
2. Méthode d'inventaire
3. Bilan et limites de l'inventaire
4. Typologie des risques
5. Méthode de sélection des gravières à risque
6. Résultats détaillés par département
7. Objectifs de la phase 2
Source : IGNF 1968 Pont-du-Château
N
4
Démarche d'étude
1. Inventaire des gravières et traces d'exploitation par synthèse de photo-interprétation et d'analyses documentaires
2. Caractérisation du risque de capture de façon automatique
3. Choix des types de risques
4. Évaluation à dires d'experts du risque de capture de façon globale
Point important :
Aucune visite terrain dans la phase 1 de l'étude.
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Périmètre d'étude
Étendue Amont-Aval :
Étendue du SAGE Allier Avalcad : de Vieille-Brioude (43) au Bec d'Allier (confluence Loire)
Étendue transversale : le plus grand espace entre :
SecteurLargeur du périmètre
d'inventaire
Villeneuve-sur-Allier (proche limite aval de l'étude) 5 km
Varennes-sur-Allier (confluence Sioule) 10 km
Mirefleurs – Joze (zone test de l'étude) 3-4 km
Coudes (géologie très contrainte) < 1 km
Brioude (limite amont de l'étude) 4 km
1. L'espace de mobilité EPTEAU MAX
2. Zone inondable (AZI)
3. Formations géologiques alluviales de l'Allier
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Méthode d'inventaire (1)
Point de départ : inventaire EPTEAU de 1996 à mettre à jour
1. Tracé des contours d'exploitations à l'aide des scans 25 IGN 2007 et des orthophotoplans récents (IGN ou CRAIG)
2. Vérification et ajout / retrait de sites par analyse des archives et des photos aériennes anciennes
3. Corrections après retour des DDT et DREAL (dire d'expert)
Département Date de l'orthotoplan le plus
récent disponible Organisme producteur
Haute-Loire (43) 2010 IGN
Puy-de-Dôme (63) 2009 IGN
Allier (03) 2009 CRAIG
Fin jusque Bec d'Allier (03-18-58)
2009 CRAIG
Après la crue de novembre 2008
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Documents utilisés
1. Base GIDIC de la DREAL des exploitations actuelles
2. Recueil cartographique des données relatives au Val d'Allier du Schéma d'aménagement des eaux de l'Allier d'octobre 1981
3. Cartes géologiques à 1/50.000 et base BSS du BRGM→ vérifiées systématiquement sur les photo-aériennes passées
Photos aériennes utilisées
4. Campagne de photo-aériennes de l'IGN sur tout l'Allier en 1983
5. Campagnes photographiques gratuites disponibles sur geoportail : d'avant 1974
Méthode d'inventaire (2)
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Partie comblée sous Partie comblée sous transformateur ERDFtransformateur ERDF
Exemple de saisie à Pont-du-Château (63)
10 m obligatoires de non-exploitation
Partie Partie combléecomblée
Partie Partie combléecomblée
Méthode d'inventaire (3)
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Bilan et limites d'inventaire
Départements Nombre de sites répertoriés
Haute-Loire (43) 31
Puy-de-Dôme (63) 153
Allier jusqu’au pont de Villeneuve-sur-Allier (03)
133
Du pont de Villeneuve-sur-Allierau Bec d'Allier (03 – 18 – 58)
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Limites de l'inventaire :
- la méthodologie choisie ne permet pas de distinguer les exploitations alluvionnaires d'autres exploitations*
* carrière de marnes, bitume, gravières comblées ...
- le découpage / regroupement des parcelles reste manuel
Pour tous types de sites : gravières en eau ou non et anciennes exploitations en lit mineur
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Structure table d'inventaire
Éléments historiques
- dates d'exploitation et numéro GIDIC si connus- archives où l'exploitation a été constatée
Éléments géographiques
- surfaces parcelles et surfaces en eau- coordonnées- distance par rapport au lit de l'Allier
Éléments descriptifs
- type : gravière classique, ancienne exploitation en lit mineur,ancien bras, zone de criblage et de stockage matériaux- état : comblé, reboisé, cultivé, en exploitation, capturé, etc...
Éléments de traçabilité
- source principale du positionnement exploitation - présence sur les photographies aériennes de 1983, ou surphotos antérieures à 1974 - présence dans le recueil cartographique de 1981
Éléments d'hydro-morphologie
critères nécessaires à l'évaluation automatique du risque
Risque de capture et/ou d'érosion
niveau de risque et commentaires des DDT
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Typologie des gravières à risque → actions
Type de sites Risque Actions
Gravières en eau
Capture :1. Connexion en cas de crues2. Ouverture nouvelle connexion hydraulique par l'aval3. Capture par chenalisation / déplacement du lit
→ surveillance des digues→ surveillance de la gravière→ gestion active voire intervention
Gravières comblées
Érosion :Érosion d'une gravière comblée avec risque d'apports solides variables selon matériau érodé
→ surveillance de la gravière et intervention si besoin
Gravières partiellement comblées
Combinaison d'un risque de capture et du risque d'érosion
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Chenalisation /déplacement du lit
Sablières Les GrangesSablières Les GrangesAuzon (43) Auzon (43)
Source :J. SaillardCEN Auvergne2004 - 2005
Piégeage important des sédiments de l'Allier
Sens écoulement Allier
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Cas intermédiaire
Amont Créchy (03)Amont Créchy (03) Source :J. SaillardCEN Auvergne2004 - 2005
Sens écoulement Allier
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Risque d'érosion
Source :J. SaillardCEN Auvergne2004 - 2005
Amont Cohade (43)Amont Cohade (43) gravière remblayéegravière remblayée
Sens écoulement Allier
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Sélection des gravières à risque (1)
Risque Capture ou érosion
Dans zone inondable (AZI ou Mobilité_Max)
Distance à l'axe du lit mineur
État digue CEN
déjà capturée repérée visuellement (inscrit dans colonne remarque)
élevé oui 0-100m Tout sauf bon
moyen oui 0-100m bon
faible oui 100-200m
très faible oui >200m
aucun non
non défini ancienne exploitation en lit mineur (inscrit dans colonne type_de_site)
Sélection automatique par requête SQL MapInfo suivante :
Prise en compte de l’étude des protections de berges et zones d’érosion de l’Allier alluvial entre Vieille-Brioude et le Bec d’Allier effectué par le CEN Auvergne et Veodis-3D dans le cadre du plan Loire
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Sélection des gravières à risque (2)
Limites de la caractérisation automatique
Ne prend pas en compte la dynamique de l'Allier au droit du site (concavité, convexité …)
Ne prend pas en compte le critère topographique
Ne différencie pas risque_érosion et risque_capture
Ne prend pas en compte l'épaisseur du trait (si 1% de la gravière est < 100 m de l'Allier, l'intégralité sera comptée < 100 m)
Correction de la sélection :
retour expériences terrain des services de l’État : DDT, DREAL
synthèse entre :
caractérisation automatique,
retours d'expériences terrain et de l'inventaire des digues (CEN)
évaluation de la dynamique fluviale par photo-interprétation, au droit des sites
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Niveau de risque
Nombre de gravières à
risque de capture
Nombre de gravières à
risque d'érosion
Nombre de gravières à risques d'érosion et
de captureTOTAL
élevé 5 2 2 9
moyen 1 1 1 3
faible 1 5 0 6
très faible 0 2 0 2
TOTAL 7 10 3 3
Risque Capture ou érosion Nombre de gravières répertoriées
déjà capturée 2
risque existant 20
aucun 2
non défini* 7
TOTAL 31
Résultats département 43
71 % des gravières sont à risque ou sont déjà capturées car :→ contraintes topographiques : Allier contraint en rive droite par formation de socle
* ancienne exploitation en lit mineur
20
Niveau de risque
Nombre de gravières à
risque de capture
Nombre de gravières à
risque d'érosion
Nombre de gravières à risques d'érosion et
de captureTOTAL
élevé 21 7 4 32
moyen 11 6 2 19
faible 6 4 1 11
très faible 20 5 0 25
TOTAL 58 10 7 87
Risque Capture ou érosion Nombre de gravières répertoriées
déjà capturée 3
risque existant 87
aucun 42
non défini* 21
TOTAL 153
Résultats département 63
* ancienne exploitation en lit mineur
21
Résultats département 63
Exploitation en haute terrasse de l’Allier
→ 27 % des gravières n’ont ainsi aucun risque de capture car hors zone mobilité Allier
Deux tronçons hydrodynamiques à distinguer :
- Amont confluence Allier / Artière : rivière mobile à chenal unique à tendance rectiligne → 75 % des gravières à risque élevé
- Aval confluence Allier / Artière : rivière mobile anciennement à chenaux multiples devenant unique à tendance sinueuse
Risque de capture à modérer
→ Sur les 21 gravières à risque élevé de capture, au moins 8 correspondent à une capture par l’aval
→ création d’annexes hydrauliques intéressantes d’un point de vue écologique
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Niveau de risque
Nombre de gravières à
risque de capture
Nombre de gravières à
risque d'érosion
Nombre de gravières à risques d'érosion et
de captureTOTAL
élevé 26 13 2 41
moyen 6 10 0 16
faible 4 3 1 8
très faible 13 2 0 15
TOTAL 49 28 3 80
Risque Capture ou érosion Nombre de gravières répertoriées
déjà capturée 3
risque existant 80
aucun 11
non défini* 39
TOTAL 133
Résultats département 03
* ancienne exploitation en lit mineur
Valable pour l’amont du pont de Varennes-sur-Allier
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Résultats département 03 Un tiers d’exploitation en lit mineur
→ 29 % du total des gravières inventoriées soit le double du département 63 (14%)
Deux tronçons hydrodynamiques à distinguer :
- Amont confluence Allier / Sioule : rivière mobile anciennement à chenaux multiples devenant unique à tendance sinueuse
→ 75 % des gravières à risque élevé
- Aval confluence Allier / Sioule : rivière à chenaux multiples en tresses
→ 25 % des gravières à risque élevé dans cette zone où une capture serait le plus préjudiciable car peut induire une chenalisation
Risque de capture à modérer
→ Sur les 26 gravières à risque élevé de capture, au moins 8 correspondent à une capture par l’aval
→ création d’annexes hydrauliques intéressantes d’un point de vue écologique
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Niveau de risque
Nombre de gravières à
risque de capture
Nombre de gravières à
risque d'érosion
Nombre de gravières à risques d'érosion et
de captureTOTAL
élevé 2 1 0 3
moyen 1 0 0 1
faible 1 2 0 3
très faible 2 0 0 2
TOTAL 6 3 0 9
Risque Capture ou érosion Nombre de gravières répertoriées
déjà capturée 0
risque existant 9
aucun 0
non défini* 6
TOTAL 15
Résultats département 03-18-58
* ancienne exploitation en lit mineur
Valable entre l’aval du pont de Varennes-sur-Allier et le Bec d’Allier
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Synthèse des résultats
département 43 6303
jusqu’à Villeneuve-sur-Allier
03 – 18 – 58fin jusqu’au Bec d’Allier
gravières à risque% sur total des gravières inventoriées
64% 57% 60% 60%
risque de capture% à risque élevé sur total des gravières à risque de capture
71% 36% 53% 33%
risque d’érosion% à risque élevé sur total des gravières à risque d’érosion
20% 32% 46% 33%
risque de capture et d’érosion% à risque élevé sur total des gravières à risque de capture et d’érosion
66% 57% 66% aucune
tous types de risque% à risque élevé sur total des gravières à risque
45% 37% 51% 33%
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Objectifs de la phase 2● Trois objectifs majeurs :
● Analyse du risque effectif de capture ou d'érosion sur un nombre limité de sites retenus : 3 à 4
● Proposition d'actions à mener sur ces sites
● Sur la base de ces sites, extrapolation sur tout l'inventaire et écriture cahier des charges pour études suivantes
● En 4 étapes :
1. situation de la gravière par rapport à l'Allier et état des protections éventuelles (visite de terrain indispensable)
2. réalisation d'un état des lieux de la dynamique de l'Allier au droit du site et à l'échelle du tronçon (historique, actuelle et évolution probable)
3. évaluation des conséquences probables en cas de capture ou d'érosion
4. propositions d'actions à mener pour préserver le plus possible la dynamique de la rivière
●