MÉMOIRE

Présenté par : Emilie Adoir

Dans le cadre de la dominante d’approfondissement : IDEA (Ingénierie de l’Environnement, Eau, Déchets et Aménagements durables)

« Méthodologie de quantification de l’artificialisation des bassins versants agricoles »

Vers une restauration des fonctions hydrosystémiques naturelles

Pour l’obtention du :

DIPLÔME D’INGENIEUR d’AGROPARISTECH Cursus ingénieur agronome

et du DIPLÔME D’AGRONOMIE APPROFONDIE

Stage effectué du 19/03/12 au 19/09/12 A : EPTB Charente

2 place Saint-Pierre 17100 Saintes

Enseignant-responsable : David Montagne

Maîtres de stage : Harold Rethoret et Jérôme Salaün-Lacoste

Soutenu le : 20/09/12

Remerciements

Je tiens tout d’abord à remercier l’équipe pédagogique de l’école AgroParisTech, et notamment

les responsables et intervenants de la dominante d’approfondissement IDEA (Ingénierie de

l’environnement) pour avoir assuré ma formation théorique. Je remercie également mon tuteur M.

David Montagne pour avoir assuré le suivi de ma mission et m’avoir apporté de précieux conseils

pour la rédaction de ce rapport.

J’aimerais aussi témoigner chaleureusement de la reconnaissance que je porte envers l’EPTB

Charente et les personnes suivantes, qui m’ont permis d’assurer cette mission pendant ces six mois

et qui fut pour moi une expérience très enrichissante :

- son président M. Didier Louis et sa directrice Mme Célia Levinet pour l’accueil qu’ils m’ont

accordé dans cette structure et leur confiance pour la réalisation de cette mission ;

- mes encadrants Harold Réthoret et Jérôme Salaün-Lacoste, pour l’accompagnement très

régulier, les conseils et les enseignements qu’ils m’ont apportés tout au long de ce stage ;

- toute l’équipe technique et administrative de l’EPTB Charente avec laquelle j’ai pu partager

une expérience de travail d’équipe professionnellement et humainement forte ;

- les membres de l’équipe et autres personnes m’ayant accompagnée lors de mes prospections

de terrain, aide précieuse sans laquelle je n’aurais pu obtenir autant de résultats.

Par ailleurs, je remercie toutes les personnes ayant participé au comité technique du début de

cette mission, pour m’avoir conseillée sur les pistes à choisir au cours du projet et m’avoir orientée

sur les perspectives de ce projet de territoire.

Enfin, je remercie toutes les personnes m’ayant apporté des informations pour la

compréhension des logiques d’aménagement de ce territoire et la construction de la méthodologie

proposée dans ce rapport, en particulier les personnes rencontrées de la DDT Charente, de la

Chambre d’Agriculture de Charente, des Syndicats Intercommunaux d’Aménagement Hydraulique

et des Syndicats d’Eau, de l’Agence de l’Eau, des agriculteurs rencontrés sur le terrain ainsi que des

chercheurs du Cemagref d’Antony et de la Maison de la Télédétection.

Sommaire

Introduction .......................................................................................................................................... 1 1.Contexte géostratégique et problématique ........................................................................................ 2

1.1. Contexte dans sa dimension géostratégique ..................................................................... 2 1.1.1.Milieu géographique ....................................................................................................... 2

1.1.2.Pressions et impacts sur l’hydrosystème ........................................................................ 2 1.1.3.Usages et besoins en ressource en eau ............................................................................ 3 1.1.4.Conséquences sur l’état de la ressource en eau actuelle ................................................. 3

1.2. Contexte dans sa dimension institutionnelle .................................................................... 4 1.3. Problématique et démarche .............................................................................................. 4

2.Matériel et méthodes ......................................................................................................................... 8

2.1. Bases méthodologiques de l’approche ............................................................................. 8

2.1.1.Articulation des différentes étapes du projet .................................................................. 8 2.1.2.Définition de sous-bassins tests ...................................................................................... 9 2.1.3.Définition de l’objet d’étude ......................................................................................... 10 2.1.4.Audit des acteurs clés de l’aménagement agricole ....................................................... 11

2.2.Mesure du degré d'artificialisation des sous-bassins tests : approche diachronique globale13

2.2.1.Acquisition des données géographiques ....................................................................... 13 2.2.2.Inventaire indirect des fossés : réseau potentiel actuel et analyse diachronique .......... 15

2.3. Caractérisation typologique des réseaux de fossés......................................................... 22 2.3.1.Démarche générale de l’élaboration d’une typologie ................................................... 22

2.3.2.Définition des processus mis en jeu .............................................................................. 23 2.3.3.Définition des paramètress généraux mesurant les processus en jeu............................ 24

2.3.4.Définition des “paramètres indicateurs” à relever sur le terrain ................................... 26 2.3.5.Observation de l’environnement du fossé .................................................................... 28

2.4.Quantification de l’impact hydrologique de cette artificialisation ..................................... 28 3.Résultats, indicateurs et critiques méthodologiques ....................................................................... 29

3.1. Inventaire de fossés effectifs .......................................................................................... 29

3.1.1.Répartition des zones prospectées ................................................................................ 29 3.1.2.Bilan des linéaires inventoriés ...................................................................................... 29

3.1.3.Efficacité et fiabilité globale de la méthode indirecte .................................................. 30 3.1.4.Rendement d’observation lors de la phase de terrain ................................................... 31 3.1.5.Test des sources d’information exploitables ................................................................. 31 3.1.6.Corrélation de la présence de fossés avec la pédologie ................................................ 32

3.2.Typologie de fossés potentiellement efficaces ................................................................... 33 3.2.1.Représentativité des types de fonction des fossés selon les sous-bassins versants ...... 33

3.2.2.Variabilité des descripteurs pour chaque fonction ........................................................ 34 3.2.3.Impact potentiel de la fonction de drainage en fonction de la morphologie des versants

et linéaires.........................................................................................................................37 3.2.4.Analyse diachronique pour chaque type de fossé ......................................................... 38 3.2.5.Perspectives d’évolution de ces fossés ......................................................................... 39

3.3.Analyse des autres évolutions du paysage dans les zones hydromorphes ......................... 39 3.4.Bilan du degré d’artificialisation des trois sous-bassins testés .......................................... 41

4.Discussion ....................................................................................................................................... 42 4.1.Critique des résultats issus des méthodologies proposées ................................................. 42

4.1.1.Localisation actuelle des fossés effectifs ...................................................................... 42

4.1.2.Types de fossés efficaces vis-à-vis des différentes fonctions hydrauliques ................. 42 4.2. Moyens d’évaluation des méthodologies proposées ...................................................... 43

4.2.1.Evaluation de la méthodologie d’inventaire indirect .................................................... 43 4.2.2.Evaluation de la méthodologie de typologie ................................................................ 43

4.3.Outils opérationnels issus de l’étude .................................................................................. 44

4.3.1.Méthodologie opérationnelle d’inventaire exhaustif ou partiel du réseau artificiel ..... 45

4.3.2.Indicateurs de terrain pour une typologie des fossés .................................................... 45

4.3.3.Méthodes d’analyse diachronique d’un bassin versant artificialisé.............................. 46 4.4.Synthèse sur l’intérêt plus large de l’élaboration de ces méthodologies ........................... 46

Conclusion ......................................................................................................................................... 48 Bibliographie ...................................................................................................................................... 49

Table des illustrations Figure 1 : Carte du bassin versant de la Charente et localisation de la zone d’étude ................... 2

Figure 2 : emboîtement des niveaux d'information sur les réseaux actuels ................................. 7 Figure 3 : Définition des objectifs séquentiels et complémentaires de l’étude ............................ 8 Figure 4 : Schéma synthétique du périmètre d’étude ................................................................. 11

Figure 5 : Schéma de synthèse sur les étapes de la méthodologie indirecte .............................. 15 Figure 6 : Schéma de synthèse sur l'analyse diachronique de l'occupation des sols .................. 21 Figure 7: Succession des étapes pour établir une typologie de fossés (Cyril Kao et al, 2002) 22

Figure 8: Paramètres du gradient hydraulique (Adamiade, 2004) 25

Figure 9 : bilan des surfaces cultivées en 2010 en fonction du type de zone d'aménagement et à

l'échelle du sous-bassin de l'Aume-Couture ...................................................................................... 40

Table des tableaux Tableau 1 : Synthèse des sources et producteurs de données utilisées ....................................... 14 Tableau 2 : indicateurs-évaluateurs de la méthode indirecte ...................................................... 19 Tableau 3 : Les 4 types d’aménagements préconisés par la DDAF 16 en 1969 sur la Charente

amont .................................................................................................................................................. 20

Tableau 4: Critères distinctifs des fonctions de fossés ............................................................... 23 Tableau 5: Paramètres généraux de la fonction de rabattement latéral de nappe libre .............. 25

Tableau 6 : Paramètres généraux de la fonction de transfert vers l'aval .................................... 26 Tableau 7 : Paramètres retenus pour la typologie de fossés ....................................................... 27

Tableau 8 : Type des zones de prospection ................................................................................ 29 Tableau 9 : Bilan de la vérification de terrain ............................................................................ 30

Tableau 10 : Indicateurs d'évaluation des sources d'information - Aume-Couture .................... 31 Tableau 11 : Indicateurs d'évaluation des sources d'information – Bief .................................... 31

Tableau 12 : Test de vérification de la couche d'inventaire SIAEP (à partir de l’extrait des types

« fossés », issu du diagnostic territorial captage Grenelle) ................................................................ 32 Tableau 14 : sous-types des fossés classifiés ............................................................................. 34

Tableau 15 : Informations extraites des archives de la Chambre d'Agriculture ......................... 37 Tableau 16 : liens entre typologie de fosses proposée et tendances géomorphologiques des

versants............................................................................................................................................... 38

Liste des annexes Annexe 1 : Exemple d’ordre du jour d’un point projet

Annexe 2 : Clé de détermination des cours d’eau (DREAL Midi-Pyrénées 2011)

Annexe 3 : Compte-rendu du comité technique à Angoulême

Annexe 4 : Carte des possibilités de mise en valeur des terres (DDAF, 1969)

Annexe 5: Table attributaire recevant les informations liées à la numérisation des fossés

Annexe 6 : Lettre envoyée aux maires des communes visitées

Annexe 7 : Exemple de carte utilisée lors de la prospection terrain

Annexe 8 : Fonctionnalités du GPS à CartoPocket intégré

Annexe 9 : Légende de la carte d’Etat-major

Annexe 10 : Exemple de fiche synthétisant la zone terrain

Annexe 11 : Schéma de l’altération du cours d’eau par suppression de la couche imperméable

Annexe 12 : Chronologie des aménagements historiques en lien avec le contexte socio-

économique

Liste des abréviations

AEP : Alimentation en Eau Potable

ASA : Association Syndicale Autorisée

BAC : Bassin d’Alimentation de Captage

CATER : Cellule d’Animation Technique pour l’Eau et les Rivières

DCE : Directive Cadre sur l’Eau

DDAF : Direction Départementale de l’Agriculture et des Forêts

DDT : Direction Départementale des Territoires

DREAL : Direction Régionale de l’Environnement, de l’Aménagement et du Logement

EPTB : Etablissement Public Territorial de Bassin

GPS : Global Positioning System

IGN : Institut Géographique National

IRSTEA : Institut National de Recherche en Sciences et Technologies pour l’Environnement

et l’Agriculture

LEMA : Loi sur l’Eau et les Milieux Aquatiques

LGV : Ligne à Grande Vitesse

MNT : Modèle Numérique de Terrain

PAC : Politique Agricole Commune

RGA : Recensement Général Agricole

RPG : Registre Parcellaire Graphique

SAGE : Schéma d’Aménagement et de Gestion de l’Eau

SAU : Surface Agricole Utile

SDAGE : Schéma Directeur d’Aménagement et de Gestion de l’Eau

SHEP : Syndicat d’Harmonisation de l’Eau Potable

SIAEP : Syndicat Intercommunal d’Alimentation en Eau Potable

SIAH : Syndicats Intercommunaux d’Aménagement Hydraulique

SIG : Système d’Informations Géographiques

SWAT : Soil and Water Assessement Tool

1

Introduction

L’artificialisation des territoires français est un phénomène très ancien ayant permis leur

développement, notamment par la maîtrise technique des variations de conditions de milieu. Cette

notion se définit sur le plan écologique comme « l’altération d’origine humaine d’un milieu

dit "naturel " » (Observatoire Régional de la Biodiversité Languedoc Roussillon 2012). En raison de

cette occupation ancienne, un état naturel du milieu ne peut pas se définir sans la présence de

l’Homme, les écosystèmes ayant évolué progressivement avec les actions humaines modifiant le

territoire. Un état « pseudo-naturel » de référence permet donc de définir un bon état du milieu, par

rapport à une artificialisation excessive qui a entraîné une perte de biodiversité et une perturbation

des cycles naturels, dans un pas de temps donné.

En ce qui concerne la maîtrise des flux d’eau, des aménagements importants permettant

d’évacuer le plus vite possible l’eau des terres ont principalement été réalisés pour la valorisation

agricole et une intensification de l’agriculture. Les milieux humides sont le support d’une

biodiversité très importante, impactée par la perte des fonctionnalités hydrauliques remplies par les

zones humides. Ces structures du paysage ont ainsi perdu par le drainage des versants agricoles

leurs rôles de soutien d’étiage, de ralentissement dynamique des crues et d’auto-épuration de l’eau,

en partie à l’origine du constat d’appauvrissement de la biodiversité et de la dégradation de la

ressource en eau en termes quantitatif et qualitatif. Dans une démarche de développement durable,

la restauration de ces services écosystémiques est aujourd’hui au cœur des discussions pour

pérenniser l’expression de ses piliers (économique, environnemental, social).

La législation européenne et française a pour cela évolué en instaurant le principe de gestion

intégrée de l’eau. La Directive Cadre sur l’Eau (DCE) de 2000 pose un objectif d’atteinte du bon

état des masses eaux d’ici 2015. De plus, la Loi sur l’Eau et les Milieux Aquatiques (LEMA) de

2006 oriente la politique française de l’eau pour se donner les outils nécessaires à l’atteinte de

l’objectif DCE, en mettant en place une gestion intégrée de l’eau par bassin versant et en élaborant

les Schémas Directeurs d’Aménagement et de Gestion de l’Eau (SDAGE).

En particulier, considérant le déficit quantitatif prononcé du bassin versant de la Charente, le

SDAGE Adour-Garonne a inscrit comme nécessaire d’ici 2015 l’élaboration du Schéma

d’Aménagement et de Gestion de l’Eau (SAGE) de la Charente, reconnaissant ainsi cet outil comme

approprié à l’atteinte des objectifs DCE.

Ainsi, l’étude de l’impact de l’artificialisation du bassin versant sur l’ampleur et la précocité

des étiages vécus sur la Charente et ses affluents, est nécessaire pour le confronter aux autres

facteurs et définir des leviers d’action. Etant donné la méconnaissance actuelle sur les réseaux

d’écoulement artificialisés et l’hypothèse d’un impact important de ces réseaux, ce travail

s’intéresse à la mise en place de méthodologies pour répondre aux questions suivantes : comment

mesurer le degré d’artificialisation, en termes de densité de réseau et d’efficacité de fonction

hydraulique vis-à-vis de l’étiage? Comment quantifier l’impact de ces réseaux sur le régime

hydrologique ?

Pour cela, une méthodologie d’inventaire indirect reposant sur un Système d’Informations

Géographiques (SIG) ainsi qu’une méthode de typologie de fossés en fonction de leur impact

potentiel vis-à-vis de l’étiage ont été testées sur les bassins versants de trois affluents du fleuve

Charente.

2

1. Contexte géostratégique et problématique

1.1. Contexte dans sa dimension géostratégique

1.1.1. Milieu géographique Cette étude s’intéresse particulièrement au problème d’étiage

1 dans le bassin versant de la

Charente, qui est intrinsèquement lié aux problématiques de qualité et de biodiversité2. Ce bassin,

d’une étendue d’environ 10000 km² sur six départements, se caractérise pour la ressource

quantitative par :

une topographie relativement plane du fleuve et des versants : la pente moyenne du fleuve

s’élève à 3 0/00 ;

des aquifères de type sédimentaire impliquant la présence de nappes libres (notamment dans

la partie amont nord du fleuve) et de nappes alluviales peu épaisses et de faible inertie, qui

elles-mêmes reposent sur des nappes profondes à l’inertie beaucoup plus importante ; le

Karst de La Rochefoucauld est une caractéristique forte du bassin versant - 2ème

résurgence

de France - en apportant à la Charente au niveau d’Angoulême un soutien d’étiage naturel ;

des sols issus de l’altération des formations calcaires plus ou moins argileuses et karstifiées

à faible réserve utile (50 à 135 mm en moyenne, sauf particularités de deux affluents).

Figure 1 : Carte du bassin versant de la Charente et localisation de la zone d’étude

1.1.2. Pressions et impacts sur l’hydrosystème De tradition rurale avec une vocation ancienne pour l'élevage et le pâturage, le bassin a été

fortement modifié avec l'avènement des grandes cultures céréalières (1960...). Les pressions

résultant de cette transformation du territoire pèsent sur les fonctionnements naturels hydrologique

et hydrogéologique du bassin, l’hydromorphologie des cours d’eau, l’artificialisation des structures

d’écoulement et la réduction des zones humides. Citons également :

1

Les impacts en termes de qualité de l’eau et d’accélération des crues dans les versants agricoles artificialisés

ne sont volontairement pas traités ici. Malgré cela, ces problématiques sont importantes dans l’approche intégrée de

l’EPTB et ce travail d’étude fournit des éléments qui pourront être valorisés par ailleurs.

Zone d’étude

3

l'imperméabilisation des surfaces, étalement urbain, création d’infrastructures ;

l'intensification de l’agriculture par une reconversion de l’élevage - fortement présent dans

les anciennes zones humides de fond de vallée et les thalwegs - vers les grandes cultures

avec retournement des prairies et drainage ;

l'augmentation des prélèvements pour l’agriculture : l’irrigation du maïs s’est fortement

développée ces trente dernières années grâce aux aides de la Politique Agricole Commune

(PAC) ;

la sécurisation de l'Alimentation en Eau Potable (AEP).

Par l’accélération du transfert de l’eau vers l’aval, ces pressions expliqueraient l’augmentation

de l’ampleur de l’étiage (niveau d’étiage plus faible, durée de l’étiage plus longue) ainsi que sa

précocité.

1.1.3. Usages et besoins en ressource en eau Ces impacts sont à mettre en regard avec les besoins et enjeux actuels en lien avec la ressource

quantitative du bassin, qui sont d’ordres économique et écologique. La concentration des différents

besoins est centrée en période estivale, période d’étiage où la ressource naturelle est la plus faible.

D’une part, l’irrigation agricole représente en moyenne 70% des prélèvements globaux en eau

brute, jusqu’à 94% en juillet-août. Ces prélèvements s’effectuent pour 50% dans les cours d’eau et

marais, et pour 21% dans les nappes d’accompagnement. Une part importante des surfaces irriguées

dépend donc de la disponibilité en eau dans ces masses d’eau à l’étiage. L’AEP représente par

ailleurs un enjeu prioritaire, et fortement lié au tourisme notamment littoral en période estivale. Les

besoins sur l’ensemble du bassin représentaient environ 35 millions de m3 à l’étiage en 2000 et

restent assez stables. Ces prélèvements s’effectuent à 30% dans des nappes captives ou phréatiques,

donc de même l’AEP dépend fortement de la ressource disponible à l’étiage.

La conchyliculture pratiquée dans les Pertuis Charentais à l'embouchure de la Charente,

fortement renommée et ayant un poids économique sur le territoire, a aussi besoin d’apport en eau

douce tout au long de l’année pour la survie des jeunes huîtres. Les activités de loisirs aquatiques

(canoë-kayak, pêche à la ligne…), plus développées lors de la saison touristique estivale, sont de

même liées à cet état de l’étiage.

Enfin, les écosystèmes naturels dépendent de la structure des habitats et du régime

hydrologique du bassin versant. Ainsi, la modification des écoulements (uniformisation des

écoulements, envasement) et la diminution voire l’annulation du débit d’étiage bouleversent

l’équilibre préexistant de ces écosystèmes. Les besoins des milieux se définissent donc par un débit

biologique, débit nécessaire au maintien des habitats et de la vie aquatiques, mais bien souvent

celui-ci n'est pas respecté du fait des conjonctures climatiques et des altérations évoquées.

1.1.4. Conséquences sur l’état de la ressource en eau actuelle

Par conséquent, les caractéristiques hydrologiques et hydrogéologiques du bassin versant de la

Charente en font un bassin naturellement sensible aux périodes sèches, du fait du volume disponible

limité et de la faible inertie des nappes de surface. La déconnexion possible entre la nappe alluviale

et le lit mineur peut ainsi entraîner des assecs en période d’étiage. Au-delà de cette vulnérabilité

naturelle du milieu vis-à-vis de l’étiage, les pressions précitées aggravent cette vulnérabilité. Etant

donné les besoins quantitatifs existants sur le territoire, le bassin versant de la Charente se trouve

aujourd’hui dans un état de déficit chronique de cette ressource (7 années de sécheresse sur la

décennie 2000 alors que les objectifs sont un état normal 8 années sur 10 !)3.

3 Le bassin de la Charente a été classé nationalement en Zone de répartition des eaux (Z.R.E.) en 1994. Autre

inforamtion, dans un rapport sur l’estimation de la perte des services écosystémiques due à la réduction des zones

humides, l’Agence de l’Eau Adour-Garonne estime que ce déficit chronique à l’étiage s’élève à 34 Mm3, déduction

4

1.2. Contexte dans sa dimension institutionnelle

Dans ce contexte, et dans le cadre de l’application de la Directive Cadre sur l’Eau (DCE),

fixant comme objectif le retour au bon état écologique des masses d’eau, le Schéma

d’Aménagement et de Gestion des Eaux (SAGE) pour le bassin de la Charente est en cours

d’élaboration depuis 2010 pour contribuer à l’atteinte de cet objectif. La question de la ressource

quantitative est centrale dans ce schéma, étant donné le lien étroit entre quantité et qualité chimique

et écologique de la ressource en eau. La Commission Locale de l’Eau désignée par arrêté

préfectoral pour conduire l’élaboration de ce schéma, a désigné l’Etablissement Public Territorial de

Bassin de la Charente (EPTB Charente), comme structure porteuse du SAGE. . Cette institution

interdépartementale a été créé en 1977 pour assurer la maîtrise d’ouvrage du barrage de Lavaud

(Haute Charente), puis en 2001 a instauré un Plan de Gestion des Etiages, afin d’optimiser le

soutien d’étiage assuré par les barrages4 et définir les actions à mener pour restaurer un équilibre

quantitatif durable entre prélèvements et ressources. En 2007, l’Institution a obtenu le statut

d’EPTB de par ses actions de gestion intégrée.

Après une phase de définition du périmètre d’application du SAGE Charente, la phase d’état

des lieux a débuté en 2011 en réalisant d’abord un état initial du contexte physique, géographique et

historique du bassin, des usages liés à l’eau et de l’état de l’eau et des milieux aquatiques. Le

diagnostic en est aujourd’hui à l’étape d’identification des facteurs de perturbation majeurs à

l’échelle du bassin versant, pour déterminer des leviers d’action significatifs pour le retour à un bon

état des masses d’eau.

Etant donné l’interaction des différentes pressions et facteurs de perturbation sur le système

bassin versant de la Charente vis-à-vis de l’étiage, différents leviers sont possibles, combinables et

étudiés dans le cadre de l’élaboration du SAGE pour assurer une gestion intégrée et plus durable du

bassin versant.

La présente étude s’insère dans un premier axe, qui concerne la restauration des structures

fonctionnelles d’écoulement et des zones humides. Le facteur de perturbation étudié ici est

l’artificialisation des versants agricoles en termes d’accroissement et de surdimensionnement des

réseaux de drainage dans les vallées alluviales et plateaux des affluents de la Charente, en posant

l’hypothèse qu’il s’agit d’un facteur significatif à l’échelle du bassin versant. Cette hypothèse se

fonde aussi sur des retours d’acteurs du territoire (collectivités, agriculteurs, services de l’Etat)

mettant en avant le besoin d’approfondir cette question.

Ainsi, la question posée dans l’élaboration du SAGE est la suivante : le degré

d’artificialisation des versants agricoles et les impacts générés par celle-ci (en termes de sévérité et

précocité de l’étiage5) justifient-ils une politique d’aménagement, de restauration et de gestion de

l’eau sur cette thématique ?

1.3. Problématique et démarche

Pour pouvoir répondre à cette question, il faut pouvoir connaître ce degré d’artificialisation

et le quantifier.

faite des prélèvements soutenus par les grands barrages de Haute Charente, par rapport à une année climatique moyenne

trente ans auparavant (2009). 4 Mise en eau du barrage de Lavaud 1989. Un deuxième barrage a été créé en 2000 à Mas Chaban (Haute

Charente) dans le même objectif de soutien d’étiage. 5 Les impacts en termes de qualité de l’eau et d’accélération des crues dans les versants agricoles artificialisés

ne sont volontairement pas traités ici. Malgré cela, ces problématiques sont importantes dans l’approche intégrée de

l’EPTB et ce travail d’étude fournit des éléments qui pourront être valorisés par ailleurs.

5

Le travail préalable à cette étude, réalisé dans le cadre d’un projet tutoré d’élèves-ingénieurs

agronome, a permis d’apporter des premiers éléments qualitatifs sur ces transformations, en faisant

l’étude de cas de l’Aume-Couture, sous-bassin très modifié de l’unité hydrographique Charente

amont. Les informations relevées montrent les raisons historiques d’aménagement et les travaux

exécutés pour y répondre. Ainsi, dans un contexte de conquête de terres pour l’agriculture à

l’origine impropres à la production dans les zones de marais et tourbières de Charente amont, des

travaux d’assainissement ont débuté dans les années 1950 : de nombreux cours d’eau ont ainsi été

rectifiés et recalibrés dans les larges vallées alluviales, avec notamment un approfondissement du

lit, une augmentation de la pente et une suppression de méandres, afin de limiter la submersion des

terrains adjacents et d’abaisser le toit de la nappe alluviale (cas de l’Aume-Couture).

Par ailleurs, la conversion d’une agriculture reposant sur l’élevage, liée à de multiples facteurs

tels que les conditions de la filière, les conditions de travail ou encore les politiques agricoles, vers

une agriculture intensive de grande culture, nécessitant une mécanisation, le développement de

l’irrigation et des intrants, s’est accompagnée du remembrement des parcelles et de transformations

paysagères importantes des versants, avec notamment la rectification et le recalibrage des très petits

cours d’eau, ainsi que la création de fossés, selon les contours des nouvelles parcelles (cas général

dans tout le bassin versant). Ces travaux furent réalisés entre les années 1960 et 1990 environ, selon

les sous-bassins, dans un objectif d’évacuation rapide de l’eau des versants et de répartition

équitable des terres en fonction de leur valeur agronomique. De plus, le manque d’entretien de

certains cours d’eau, du fait de l’exode rural et du caractère non-domanial de la Charente amont

(entretien à la charge des propriétaires), a entraîné des débordements fréquents du lit mineur de

cours d’eau. Par voie de conséquence, l’augmentation de l’évacuation de l’eau sur les versants et

des débordements du lit mineur, le recalibrage des cours d’eau principaux a été effectué à la fin des

années 1980 et parfois accompagné d’un endiguement par les merlons de curage sur les bords du lit

(cas du Bief).

Enfin, une troisième phase d’aménagement pour l’évacuation de l’eau a eu lieu à partir des

années 1980 avec le développement du drainage souterrain. Ces aménagements ont par ailleurs

nécessité le raccordement aux réseaux d’écoulement par un fossé existant ou la création d’un

nouveau fossé.

Pour une vision synthétique des aménagements historiques, cette chronologie est schématisée

en Annexe 12.

A partir de ces éléments historiques et d’éléments réglementaires, l’artificialisation des

versants agricoles est définie ici comme la création ou la modification de réseaux hydrographiques

dont le lit n’est pas naturel, autrement dit dont le linéaire hydrographique est un linéaire ex-nihilo,

déplacé ou recalibré, « le terme de lit naturel [supposant] qu’il n’y a eu aucune intervention

humaine qui ait pu en modifier le profil en travers ou le profil en long » (DREAL Midi-Pyrénées ,

2011).

Ces aménagements, qui ont permis le développement de l’agriculture dans le bassin de la

Charente, sont susceptibles d’avoir des impacts importants sur le régime hydrologique du bassin et

la disparition des zones humides. En termes d’ampleur et de précocité de l’étiage, les impacts

supposés sont les suivants :

Rabattement de nappe de surface et concentration des écoulements souterrains, notamment

en période de désaturation des sols au printemps qui augmentent la quantité d’eau évacuée

des versants et augmente l’ampleur de l’étiage

Accélération des écoulements ainsi générés dans le bassin qui augmente la précocité de

l’étiage

6

Diminution des débordements en crue limitant la recharge de la nappe dans le lit majeur et

le soutien d’étiage et entraînant progressivement un assèchement du lit majeur

Creusement de la couche imperméable du lit mineur dans des cas de recalibrage excessif qui

entraîne l’infiltration de l’eau dans le fond du lit et accentue la sévérité de l’étiage

Cependant, pour pouvoir évaluer ces impacts dans le bassin de la Charente, les connaissances

actuelles sur l’ampleur de ces transformations sont encore insuffisantes pour le bassin versant. A ce

propos, le rapport d’état initial du SAGE Charente souligne l’absence de base de données sur ces

réseaux, en ce qui concerne leur cartographie et leur typologie : ces éléments manquent pour le

diagnostic complet des facteurs de perturbation. Pour ce qui est des réseaux de cours d’eau

principaux gérés par des syndicats de rivières, l’état d’artificialisation est aujourd’hui bien perçu, au

moins qualitativement, grâce à la connaissance de terrain des techniciens de rivière. L’apport de ce

travail est donc de compléter cette connaissance en se concentrant sur les linéaires de réseaux qui ne

sont aujourd’hui pas gérés collectivement.

Ainsi, trois axes de travail découlant de la problématique principale ont été abordés pour

évaluer les transformations de ces réseaux et leurs impacts :

comment mesurer qualitativement et quantitativement le degré d’artificialisation ?

comment mesurer l’impact de l’artificialisation ?

peut-on revenir à un état moins artificialisé ou améliorer la gestion de l’eau à cette échelle

d’étude et comment? Pour répondre à cette question, quels types d’aménagements, adaptés

pour chaque type de fossés, peut-on proposer ?

Démarche pour répondre à cette problématique Pour répondre à chacune de ces questions, deux types d’approches sont combinées dans les

trois axes de travail. L’approche diachronique permet d’évaluer l’ampleur des transformations (en

termes de densité de réseau, de taux de rectification, de dimensionnement) en comparant l’état

actuel à un état de référence supposé antérieur aux aménagements. L’approche de terrain permet de

caractériser les processus en jeu et l’usage fonctionnel actuel de ces réseaux.

Axe 1 : Etat des lieux

D’une part, pour connaître les réseaux et mesurer le degré d’artificialisation actuel des

versants, le réseau actuel peut être inventorié à trois niveaux d’emboîtement, de façon analogue aux

méthodes d’inventaires de zones humides développées par l’EPTB (Figure 2):

- un réseau de fossés potentiels est relevé par des méthodes indirectes de SIG

- un réseau de fossés effectifs est identifié en vérifiant une partie du réseau potentiel sur

le terrain (méthode directe)

- une typologie de ces fossés effectifs est dressée en fonction de leur efficacité à évacuer

l’eau vers l’aval par des observations et recueil de témoignages (méthode directe)

7

Figure 2 : emboîtement des niveaux d'information sur les réseaux actuels

D’autre part, le travail de définition de l’état antérieur, par l’inventaire des réseaux et

occupations du sol historiques, est principalement indirect au travers des documents d’archives

(plans, cartes et photographies anciennes), et peut être complété par le recueil de témoignages dans

une certaine mesure.

Le croisement par analyse diachronique du réseau potentiel ou effectif avec le réseau de

référence donne un degré d’artificialisation potentiel en termes de densité et rectification, avec

un niveau de probabilité dépendant du type d’inventaire du réseau actuel.

L’identification du réseau efficace par l’approche de terrain avec le réseau de référence permet

de différencier les impacts qualitatifs entre les nouveaux linéaires identifiés. De plus, les

informations de dimensionnement actuel relevées par approche de terrain permettent de réaliser

l’analyse diachronique avec de telles informations existantes pour le réseau de référence.

Axe 2 : utilisation d’un outil de modélisation par analyse diachronique

Pour évaluer quantitativement l’impact de ces réseaux, l’approche systémique par modélisation

est utilisée. L’utilisation de l’outil de modélisation des flux hydrologiques SWAT (Soil and Water

Assessement Tool) permet de tester globalement et par analyse diachronique la différence de

grandeurs hydrologiques (débit quinquennal sec6, de temps de concentration et de vitesses

d’écoulement) entre un état de référence pseudo-naturel et un état actuel artificialisé.

Axe 3 : propositions d’aménagements

Pour évaluer l’impact quantitatif et la réversibilité des aménagements historiques au niveau

local, une approche d’expérimentation est envisagée par l’EPTB. Pour cela, des principes

d’aménagement par type de fossés identifiés à l’axe 1 seront abordées dans cette étude pour

amorcer des pistes de protocoles.

Du fait de la taille importante du bassin versant de la Charente, ces trois axes de travail ont

pour but d’être développés progressivement à l’ensemble du bassin par différents opérateurs pour la

partie inventaire qui alimentera la connaissance globale de ces réseaux.

Pour cela, il est nécessaire d’établir une méthodologie commune et reproductible à l’ensemble

du bassin versant avant tout inventaire exhaustif. Cette méthodologie doit par ailleurs être générique

pour pouvoir partager les résultats sur des mêmes bases de comparaison).

6 Débit d’étiage ayant une période de retour de 5 ans

8

Cependant, pour chacun des axes de travail, aucune méthodologie aboutie n’a été trouvée sur la

problématique de la sévérité de l’étiage en lien avec de tels aménagements hydrauliques agricoles.

Les éléments existants au préalable sont les suivants :

Le projet tutoré qui a ouvert des pistes d’amélioration de la méthode d’inventaire indirect en

proposant le test d’autres sources d’information (scan25, cadastre) et le test d’autres zones

Des méthodes d’inventaire pour les cours d’eau fonctionnels ont déjà été employées, mais

pas spécifiquement pour les réseaux artificialisés, dans le cadre de SAGE.

Des méthodologies de définition de typologies de fossés existent mais ne correspondent pas

aux objectifs visés de l’étude : soit elles s’arrêtent à la description des fonctions vis-à-vis de

l’évacuation de l’eau et n’intègrent pas l’étude de l’impact potentiel qualitatif (Pays de

Saint-Brieuc 2008), soit elles étudient l’impact des fossés mais vis-à-vis des produits

phytosanitaires (Cyril Kao et al 2002).

C’est pourquoi les objectifs de travail se concentrent sur la réalisation et le test d’une

méthodologie de diagnostic pour la connaissance et l’évaluation de l’impact des réseaux artificiels

ou modifiés, en améliorant la partie méthodologie d’inventaire indirecte débutée dans le projet

tutoré, pour contribuer à l’outil de diagnostic final.

Dans ces conditions, il a été choisi de tester à la fois les méthodologies d’inventaire et de

typologie lors du stage. Ces tests se sont donc déroulés de façon synchrone, et ce qui a conditionné

le choix d’un inventaire de terrain selon une méthode de prospection non exhaustive.

2. Matériel et méthodes

2.1. Bases méthodologiques de l’approche

2.1.1. Articulation des différentes étapes du projet Les objectifs séquentiels et complémentaires définis précédemment sont donc articulés de la

manière suivante, à l’échelle du temps imparti pour cette étude (Figure 3).Des points réguliers ont

été effectués avec les encadrants de l’EPTB pour ajuster au fur et à mesure la méthodologie aux

objectifs attendus (voir Annexe 1). De plus, une réunion technique au premier tiers de l'étude a

permis d’intégrer les attentes et remarques de différents acteurs dans la méthodologie suivie.

Figure 3 : Définition des objectifs séquentiels et complémentaires de l’étude

9

Les résultats du projet tutoré ont permis de débuter par la phase d’inventaire indirect des

réseaux actuels et anciens et de calcul d’indicateurs indirects.

Le premier temps de l'étude a aussi été consacré à une étude bibliographique poussée, afin de

consolider le champ de la réflexion et en particulier la méthodologie de relevé de terrain. En

parallèle, le travail d’inventaire indirect a servi à cibler les zones de prospection terrain qui

cadraient le mieux à notre sujet. Les observations terrain ont été effectuées pendant 10 jours, sur la

période du 14 juin au 12 juillet. Trois objectifs étaient assignés à cette étape :

vérification de l’inventaire indirect de fossés,

relevé de nouveaux linéaires de fossés,

typologie de tous les fossés observés.

La phase terrain a été effectuée à cette période d'une part pour confronter et améliorer les

pistes méthodologiques, d'autre part parce que la végétation devient très envahissante en été et rend

plus difficiles les mesures7.

La phase d’analyse des observations de terrain a permis ensuite de réaliser une typologie de

fossés et de zones possibles à aménager.

Enfin, la dernière phase de l’étude a consisté en l’analyse critique de la méthode d’inventaire

des fossés, ce qui permettra sa reproductibilité sur d’autres territoires.

Egalement, l’utilisation du modèle SWAT a permis de définir le cheminement de modélisation pour

obtenir des premiers ordres de grandeur de l’impact hydrologiques des fossés sur l’étiage, qui seront

poursuivis par l’EPTB et ses partenaires.

2.1.2. Définition de sous-bassins tests Le sous-bassin test retenu pour le projet tutoré est l’Aume-Couture. Des inventaires ont été

menés sur deux zones de quelques km² de l’Aume, aux contextes d’occupation des sols et

d’historique d’aménagement bien différents. Les résultats obtenus ont confirmé l’intérêt

d’approfondir l’étude sur ce sous-bassin.

Par ailleurs, afin de dresser une typologie de sous-bassin en fonction du degré d’artificialisation et

de la cause des modifications, deux autres sous-bassins ont été intégrés à cette étude : le Bief et la

Brangerie.

Ces trois sous-bassins sont géographiquement proches, situés dans l’unité hydrographique

Charente amont. Ils sont tous trois très artificialisés8, et présentent des caractéristiques géologiques

et pédologiques communes. Ils se distinguent par leur superficie et leurs historiques d’aménagement

différents. Par ailleurs, la Brangerie a été choisie en raison d’initiatives déjà existantes sur ce

secteur, et qui seraient un premier point d’ancrage possible pour l’expérimentation.

Le tableau suivant permet de mieux caractériser chaque sous-bassin testé:

Aume-Couture Bief Brangerie

Surface du sous-bassin versant (km²)

467,4 94,6 19,3

Longueur cumulée du réseau

hydrographique BD Topo (km)

265,2 31,3 4,4

Géologiedominante Calcaires du Jurassique supérieur et du Plio-Pléistocène

Pédologie dominante

Groies et terres de vallée Groies

7Retour d’expérience recueilli auprès du technicien de rivière de l’Aume-Couture.

8 à dire d’acteurs

10

Hydrologie (QMNA5 naturel)

D160 l/s <100 l/s* < 10 l/s*

* estimation, pas de stations de suivi sur ces bassins

Contexte agricole Grandes cultures dominantes

2.1.3. Définition de l’objet d’étude Il est possible de classer les linéaires hydrographiques selon des critères réglementaires,

techniques ou cartographiques, impliquant plus ou moins d’ambiguïté sur la qualification de ces

linéaires en cours d'eau ou fossé. En croisant ces différents critères, les contours de l’objet d’étude

et les implications méthodologiques associées sont précisés comme suit.

Inventaires complétant et vérifiant les informations des sources cartographiques

Un des premiers objectifs de l’étude étant de réaliser un inventaire indirect des réseaux

artificialisés, un support cartographique de bonne base pour reconstituer un réseau potentiel le plus

complet possible.

Le thème hydro de la BD Topo (échelle 1/5000è) est la couche de référence choisie comme support

de base car elle correspond à la vectorisation partielle du réseau hydrographique présenté sur la

carte IGN 1/25000è

(scan25). Elle inclut les cours d’eau permanents naturels et artificiels, ainsi

qu’une sélection des cours d’eau temporaires artificiels ou artificialisés, selon leur importance et

leur environnement (par exemple, les fossés de plus de 2m de large sont inclus lorsqu’ils coulent de

manière permanente, les fossés dont le débit n’est pas permanent sont généralement exclus

lorsqu’ils longent une voie de communication). D’après une étude menée sur les bassins versants du

Loc’h et du Sal (bassin de la Vilaine), il y aurait une différence de 2% entre les longueurs cumulées

des linéaires inventoriés de la couche hydro BD Topo et ceux du réseau hydrographique de la carte

IGN 1/25000e. (Gildas Levesque 2007)

Etude du réseau complémentaire aux SIAH

Le domaine de compétence des Syndicats Intercommunaux d’Aménagement Hydraulique

(SIAH ou syndicats de rivière) s’étend sur une partie des cours d’eau permanents et intermittents

pris en compte dans la couche hydro de la BD Topo. Les tronçons artificialisés y font l’objet de

projets de restauration hydromorphologique. Cette fraction des réseaux artificialisés du bassin est

donc étudiée pour comprendre la logique globale de l’artificialisation, mais sa caractérisation ne

s’intègre pas dans les objectifs de l’étude.

Intérêt de la distinction réglementaire

En ce qui concerne l’inventaire et la typologie des réseaux résultant de l’artificialisation du

bassin de la Charente, la distinction entre fossé et cours d’eau (au titre de la police de l’eau) n’est

pas nécessaire : les seuls indicateurs d’artificialisation suffisent à inclure un tronçon dans le champ

de l’étude. Cet aspect réglementaire ne concerne que les aménagements qui seraient réalisés dans le

lit mineur des fossés.

Diverses clés de détermination ont été proposées au cours des dix dernières années pour

faciliter la mise en œuvre de la police de l’eau et les inventaires de cours d’eau : la Direction

Régionale de l’Environnement, de l’Aménagement et du Logement (DREAL) Midi-Pyrénées a

récemment proposé une clé de détermination dichotomique, intégrant un critère déterminant,

« l’alimentation en eau indépendante des pluies », ainsi que des éléments de jurisprudence (DREAL

Midi-Pyrénées 2011). Les quatre critères principaux de l’arbre sont alors par ordre d’importance :

la présence d’eau au moins une partie de l’année,

l’alimentation en eau indépendante des précipitations,

un lit naturel,

11

la présence de faune benthique.

Le critère « présence d’eau au moins une partie de l’année» n’est qu’indicatif au moment de la

visite sur le terrain, et permet une première séparation entre les écoulements temporaires observés et

des écoulements potentiellement permanents.

Par ailleurs, le critère « alimentation en eau indépendante des pluies » est une condition

nécessaire mais non suffisante (certains fossés constituent des exceptions), il faut donc le croiser

avec d’autres critères. De plus, il est difficile de faire cette distinction dans cette étude, car ce critère

implique d’observer plusieurs fois le même tronçon sur le terrain, ce qui représente un travail trop

important étant donné le temps disponible pour l’étude.

Enfin, le critère « présence de faune benthique » est un indicateur mais ne permet pas de

déterminer le type de linéaire (un fossé peut héberger des invertébrés aquatiques, tandis qu’un cours

d’eau peut être dépourvu d’activité biologique s’il a subi une pollution ou des travaux).

La combinaison de ces critères donne une classification générale de douze types de linéaires

(voir tableau en Annexe2).

Dans la suite de ce rapport, tous les tronçons hydrographiques artificiels ou artificialisés,

excepté ceux de la BD Topo déjà pris en charge par les syndicats de rivière, seront appelés

« fossés » et font l'objet de l'étude.

Finalement, le périmètre de l'étude est défini selon les pointillés rouges dans le schéma ci-

dessous (Figure 4) :

Figure 4 : Schéma synthétique du périmètre d’étude

2.1.4. Audit des acteurs clés de l’aménagement agricole Pour compléter les données relevées et observations effectuées sur les objets et bassins versants

d’étude précédemment définis, la démarche s’appuie sur le recueil d’informations auprès des

acteurs du territoire impliqués soit dans l’historique, soit dans les perspectives d’aménagement et la

mise en place d’une gestion concertée.

Réunion de présentation du projet (comité technique)

12

Une réunion a été organisée le 16 mai 2012 pour associer les partenaires dès le début du projet

et assurer son suivi, définir les pistes à privilégier, voir quelles étaient les possibilités de

collaboration et identifier des sources d’information utiles pour l’étude. Pour cela, la problématique,

la démarche adoptée et les objectifs de l’étude ont été présentés, et le ressenti et attentes des

différents acteurs ont été recueillis.

Les acteurs réunis à cette occasion ont été les suivants :

gestionnaires : l’EPTB Charente, six syndicats de rivières de Charente amont, la CATER du

Conseil Général de la Charente et le Syndicat d’Harmonisation de l’Eau Potable de la

Charente (SHEP)

Organisations Professionnelles Agricoles : Chambre d’Agriculture de la Charente,

Association Syndicale Autorisée de l’Aume-Couture (ASA), services de l’Etat : Service Eau

Environnement et Risques de la DDT Charente, ainsi qu’une personne ayant conduit au sein

de l’ex-DDAF Charente des études et maîtrise d’œuvre de travaux de drainage et remise en

état de rivières dans les années 1980.

Agence de l’Eau Adour-Garonne

Les principales conclusions de cette réunion sont les suivantes :

l’intérêt exprimé de ne pas négliger le drainage souterrain (archives existantes à la Chambre

d’Agriculture) et le micro-endiguement créé par les merlons de curages, spécifique au bassin

de Bief, ainsi que la corrélation des données géométriques d’archives avec la réalité de

terrain sur l’Aume-Couture

le faible intérêt d’étudier le sous-bassin de la Brangerie, étant donné l’absence

d’interlocuteur technique (syndicat de rivière dissous) et le projet de LGV Tours-Bordeaux

(projet Sud-Europe Atlantique) qui est en train de bouleverser l’aménagement de ce

territoire

l’intérêt confirmé de travailler à la fois sur les deux volets modélisation et expérimentation,

pour montrer que les contraintes à petite échelle apporteront des bénéfices à grande échelle

l’intérêt de croiser les résultats d’inventaire avec l’occupation du sol, pour définir des projets

d’aménagement qui seraient le moins impactant pour les activités économiques

l’intérêt de prendre en compte le statut juridique de chaque tronçon dans les projets

d’aménagements, tant du point de vue réglementaire que du financement possible par

l’Agence de l’Eau (il n’y a pas de financement sur les aménagements de cours d’eau a

priori).

L’ouverture au changement des différents acteurs par rapport à ce projet de territoire a par

ailleurs été discutée. Le compte-rendu complet de cette réunion figure en Annexe 3.

Entretiens d’acteurs du territoire

A la suite de cette réunion, plusieurs contacts ont été pris et des agriculteurs ont été interrogés

pour approfondir les connaissances qualitatives sur l’historique de l’aménagement du territoire

agricole, l’utilité actuelle des fossés et leur entretien avec une approche à différentes échelles :

à l’échelle du bassin versant : la chronologie et la logique spatiale des aménagements, les

modes de dimensionnement utilisés pour chaque phase d’aménagement, et les types

d’artificialisation ont été abordés ;

à l’échelle de plusieurs communes : la répartition des assolements, les rendements, les

contraintes hydrauliques, l’historique d’aménagement sur la zone et les impacts observés ont

pu être recueillis ;

à l’échelle d’une exploitation : l’historique des aménagements présents, les contraintes

hydrauliques s’y exerçant et les conséquences en terme de conduite de l’exploitation.

13

2.2. Mesure du degré d'artificialisation des sous-bassins tests : approche diachronique globale

Pour connaître le degré d’artificialisation en termes de densité de réseau, plusieurs sources de

données géographiques sont intégrées à un Système d’Information Géographique afin de repérer

indirectement les réseaux de fossés et d’estimer leur existence dans le passé. Ce travail a été réalisé

sur MapInfo Professional 9.5. Cette méthodologie a été testée lors du projet tutoré. La plupart des

préconisations méthodologiques ont été retenues en y apportant des ajustements.

2.2.1. Acquisition des données géographiques

Sources des données cartographiques : voir Tableau 1

Détails techniques de géoréférencement :

support de géoréférencement : le géoréférencement des photographies aériennes de 1950 a

été réalisé sur BD Ortho 2011 pour obtenir une meilleure précision. Celle-ci a été acquise

postérieurement à l’étape de photointerprétation sur BD Ortho 2002. Pour les cartes papier

indiquées dans le Tableau 1, les échelles étant beaucoup plus petites, un géoréférencement

sur scan25 a été jugé suffisant ;

localisation des points d’amer : pour la carte d’Etat-Major, les points sont choisis

préférentiellement dans les bourgs de villages, car les tracés de routes ont pu être modifiés

lors du remembrement. Ceci est plus difficile pour les photographies de 1950 : étant donné

la faible surface couverte, il y a en moyenne un seul village par photographie. Pour la carte

de mise en valeur hydraulique, il est moins nécessaire de veiller à cette règle ;

nombre de points d’amer et erreur de calage obtenue :

- Photographies 1950 : 9 points, erreur comprise entre 2,4 et 40 pixels, décalage estimé à

10 mètre environ

- Carte d’Etat-major : 25 points, erreur de 27 pixels, décalage estimé à 55 mètres environ

- Carte des possibilités de mise en valeur hydraulique : 12 points, erreur de 1 pixel, erreur

mesurée = 50 mètres environ

Règles de numérisation :

Le protocole d’intégration en données vectorielles dans le SIG, issu des procédures internes à

l'EPTB et décrit dans le rapport du projet tutoré, est conservé :

projection de toutes les couches vectorielles créées en Lambert 93,

échelle de numérisation 1/3000,

données linéaires créées en polylignes avec des nœuds à chaque intersection9,

numérisation des cartes papier sur photographies aériennes actuelles (réseau après

aménagement)10

.

9 Ce principe facilite ensuite le traitement des données après terrain (identification du réseau effectif et entrée de

données attributaires pour chaque tronçon) 10

Comme mentionné dans le rapport de projet tutoré, il est plus précis de numériser sur photographie aérienne

que sur scan25, notamment pour les tracés de fossés en bord de voirie. En effet, la largeur des routes et chemins n’est

pas à l’échelle sur ce dernier, ce qui entraînerait des imprécisions de géoréférencement des linéaires.

14

Tableau 1 : Synthèse des sources et producteurs de données utilisées

Source Détenteur de

la source Modalités d'obtention de

la source

Date d'édition/de prise de vue

Echelle Format de la source

Description de la source Surface couverte Type de données

extractibles Géoréférencement

préalable Inventaires basés sur

cette source

scan 25 IGN disponible en interne actualisé

entre 1996 et 2007??

1/25000 raster carte IGN 1/25000e

numérisée et géoréférencée tout le bassin

Linéaire cours d’eau intermittents

- Inventaire fossés actuels

cadastre CATER 16 prêt 2006 1/2500 cartes papier

extraits du cadastre centrés sur le lit mineur de la rivière

(environ 600m de part et d'autre)

Linéaire fossés - Inventaire fossés actuels

BD Ortho IGN

disponible en interne - téléchargeable

gratuitement pour une mission de service public

2002 raster

photographies aériennes IGN orthorectifiées, géoréférencées et

mosaïquées

tout le département Charente

Linéaire fossés - Inventaire fossés actuels

inventaire diagnostics environnementaux

d'exploitations agricoles

SIAEP Saint-Fraigne

prêt 2010 vectoriel Relevés de terrain

57% du bassin d'alimentation de captage

de la source de Moulin Neuf (125km²)

Linéaire fossés - Inventaire fossés actuels

plans d'archives des avant-projets

d'assainissement

SIAH de l'Aume-Couture

prêt 1957-1967 1/1250,

1/2000 et 1/2500

cartes papier

zone de projet : bassin

versant de l'Aume-couture en amont de Aigre

Linéaires recalibrés, profils

en long et en travers

- Inventaire fossés actuels et lit mineur artificialisé

photographies aériennes anciennes

IGN téléchargeable

gratuitement sur IGN Pro 1950 1/26000 raster

photographies aériennes non orthorectifiées

13 km² Linéaires fossés et

lit mineur

géoréférencement par rapport à la BD Ortho

2011

Inventaire fossés anciens et lit mineur 1950

carte d'Etat-Major IGN téléchargeable

gratuitement sur IGN Pro 1844 1/80000 raster carte numérisée 636 km²

Linéaire lit mineur et occupations du

sol

géoréférencement par rapport au scan 25

Inventaire lit mineur 1844 et occupation du sol 1844

thème hydro de la BD Topo

IGN

disponible en interne - téléchargeable

gratuitement pour une mission de service public

1/5000 vectoriel tout le bassin Linéaire lit mineur -

Cadastre 1843 SIAH de l’Aume-Couture

prêt 1843 1/10000 Cartes papier

Cartes utilisées comme support de zonage pour le

paiement des travaux d’assainissement

Aume aval, de Aigre à Ambérac

Linéaire lit mineur -

Carte des possibilités de mise en valeur

hydraulique (présentée en

Annexe 4)

DDT Charente prêt 1969 1/100000 carte

papier scannée

Carte dressée par l’INRA et indiquant les

aménagements à réaliser en fonction de la pédologie

Bassin de la Charente non domaniale

Pédologie, types de secteurs

d’aménagements et occupation du

sol

géoréférencement par rapport au scan 25

Registre Parcellaire Graphique 2010

Agence de Services et de

Paiements

disponible en interne - téléchargeable

gratuitement pour une mission de service public

2011 1/5000 vectoriel cartographie de la culture

majoritaire par îlot PAC déclaré

tout le bassin Occupation du sol -

15

2.2.2. Inventaire indirect des fossés : réseau potentiel actuel et analyse diachronique

La couche hydro de la BD Topo est complétée par ajouts successifs des informations contenues dans les différentes sources d’information

appropriées sur les linéaires artificialisés. Par ailleurs, une autre couche SIG provenant d’inventaire de terrain est aussi testée. Le schéma Figure

5 suivant synthétise les étapes à suivre sur SIG, l’utilisation des couches d’inventaire pour le calcul d’indicateurs.

Figure 5 : Schéma de synthèse sur les étapes de la méthodologie indirecte

16

2.2.2.1. Vectorisation des données pour la couche d’inventaire indirect

La première couche d’inventaire servant à la vérification de terrain résulte de la

méthodologie du projet tutoré et consiste à compléter la couche par ajouts successifs des

différentes sources. En effet, les conclusions du projet tutoré indiquent que les tracés des

projets d’assainissement de l’Aume-Couture semblent être une source fiable d’information

pour les tronçons artificialisés. De plus, une partie de ces tronçons apparaît sur le scan25,

dont les traits bleus pointillés peuvent être soit naturels, artificialisés ou artificiels. La totalité

de ces pointillés n’apparaissant pas dans la couche Hydro de la BD Topo, la numérisation sur

scan25 permet donc d’obtenir un ensemble de fossés potentiels supplémentaires.

Une autre source d’information a été obtenue pour le sous-bassin du Bief : le cadastre,

couvrant tout le réseau du syndicat de rivière sur la largeur du lit majeur, contient un certain

nombre de linéaires nommés « fossés ». Ces linéaires sont parfois tronqués en bord de

feuille : la photointerprétation peut alors permettre de les compléter.

Au fur et à mesure de la numérisation des données des cartes papier dans la couche

« Inventaire fossés actuels », un champ de la table attributaire est rempli pour mémoriser le

croisement de données provenant de plusieurs sources d’information (notamment

cadastre+scan25). Cela permet d’attribuer un niveau de probabilité plus ou moins fort à un

tronçon d’être potentiellement artificiel ou artificialisé.

La vérification sur le terrain réalisée lors du projet tutoré a par ailleurs permis de

conclure que la photointerprétation de fossés n’est pas aisée, et qu’il faut se baser sur des

indices de paysages tels que : arbres, bandes vertes ou jaunâtres (herbes, roselières), bandes

droites ou longeant des routes de couleur distinctes du reste, bandes en bordures de

parcelles…De plus, il est conseillé de travailler sur des photographies aériennes prises en

hiver (moins de végétation) avec une faible élévation solaire, pour mieux distinguer ces

structures dans le reste du paysage. Cependant, toutes les campagnes de photographies

aériennes sur cette zone ont été réalisées en été (juin-juillet).

Etant donné la surface importante du sous-bassin versant, des hypothèses sur le zonage

de cette artificialisation ont été posées, en cherchant en priorité les indices de fossés près des

cours d’eau principaux (couche Hydro de la BD Topo), et dans le cas de l’Aume-Couture,

dans la zone d’assainissement dessinée dans l’avant-projet du Syndicat Intercommunal

d’Assainissement de l’Aume-Couture11

.

La numérisation préalable de tous les tracés figurant dans les projets d’assainissement a alors

un double intérêt : obtenir un premier linéaire de fossés (pour les tracés ne figurant pas dans la

BD Hydro), et orienter la photointerprétation en cherchant des linéaires potentiels qui

rejoignent ces tronçons recalibrés.

Les différentes informations à conserver concernant la numérisation de fossés potentiels

sont donc rassemblées dans une table attributaire, dont les détails techniques sont présentés en

Annexe 5.

Récupération d’une couche SIG d’inventaire terrain

La deuxième couche d’inventaire utilisée lors de la phase terrain est la propriété du

Syndicat Intercommunal d’Alimentation en Eau Potable (SIAEP) de Saint-Fraigne, mettant en

place une politique incitative de réduction des pollutions diffuses sur le bassin d’alimentation

11

D’après le mémoire explicatif de l’avant-projet d’assainissement de l’Aume-Couture (Chargés d'études

du Génie Rural, 1941), il était prévu de creuser un réseau de fossés parallèles et obliques, chacun espacé de 100

mètres et relié au cours d’eau principal recalibré.

17

du captage (BAC) de la source de Moulin-Neuf (bassin versant de l’Aume-Couture). Pour

cela, des diagnostics d’exploitation agricole ont été menés de 2009 à 2010 afin d’identifier les

leviers d’actions à l’échelle de l’exploitation pour en réduire les pollutions diffuses. Ce

diagnostic comprend le relevé sur le terrain d’éléments du paysage ayant une influence sur le

transfert des pollutions diffuses (haies, bandes enherbées, fossés, drainage souterrain,…).

Ces relevés sont dispersés parmi les 50 exploitations enquêtées et ne forment donc pas un

réseau continu. Un champ de la table attributaire contient l’information sur le type d’élément

paysager pour chaque linéaire : une extraction des éléments comportant les attributs « fossé »

a donc été effectuée. Cependant, la méthodologie employée pour caractériser un tronçon

comme fossé n’est pas explicite dans le rapport de synthèse de ces enquêtes, c’est pourquoi

cette couche n’a pas été fusionnée avec la première couche d’inventaire. Elle présente tout de

même l’intérêt d’avoir été réalisée sur le terrain, et présente donc un niveau de fiabilité

potentielle plus élevé que celui de la méthode indirecte.

Cette couche a par ailleurs été collectée après réalisation de l’inventaire indirect par la

méthode précédente. Il a donc seulement été possible de l’utiliser pour orienter la vérification

de terrain vers des linéaires apparaissant à la fois sur la couche d’inventaire indirect et sur la

couche d’inventaire du SIAEP. Elle a aussi été très utile pour prospecter des zones ne

comportant aucun linéaire du scan25 ni des archives, et où l’inventaire ne reposait que sur

quelques linéaires photointerprétés. Des linéaires de cette couche ont pu aussi être vérifiés

dans les autres zones.

Prospection terrain: Evaluation de la méthode et relevé de nouveaux linéaires

Communication sur la mission de terrain

Les relevés de terrain impliquant de se rendre sur des terrains privés, une lettre

d’information a été au préalable envoyée à tous les maires des communes situées dans les

trois sous-bassins d’étude (cf. Annexe 6).

Méthode de parcours des linéaires

Les travaux de test de la méthode indirecte et de typologie des fossés sur le terrain ont

été réalisés de manière synchrone au cours de cette étude. C’est pourquoi la méthode de

parcours choisie a été de se rendre au bord des fossés relevés par méthode indirecte, en

relevant les nouveaux linéaires observés lors de ce type de parcours. Ainsi, chaque fossé a été

visité une seule fois au cours de l’étude.

Une carte papier superposant le scan25, la couche « Inventaire de fossés indirect », la

couche de fossés « Inventaire terrain SIAEP » et les couches « Routes secondaires » et

« Chemins » de la BD Topo a été éditée pour chaque zone afin d’identifier précisément les

points d’accès aux fossés à vérifier (voir Annexe 7).

Un niveau de confirmation est rentré pour chaque linéaire visité dans la table attributaire.

Ainsi, on définit:

- fossé confirmé = un fossé qui a été relevé par méthode indirecte et révélé exact sur le terrain

- fossé effectif = fossé existant réellement, qu’il ait été repéré indirectement ou non

- fossé invalidé = linéaire repéré indirectement qui ne correspond pas à un fossé sur le terrain

- fossé à confirmer = linéaire repéré indirectement avant la phase terrain et non visité

18

Sélection des zones

Pour remplir les objectifs associés à la fois au test de la méthode indirecte et à l’élaboration

d’une typologie de fossés, les zones de prospection ont été sélectionnées selon les critères

suivants :

Type de pédologie indiquée dans la Carte des possibilités de mise en valeur

hydraulique

Représentativité de toutes les sources d’information utilisées dans l’ensemble des

zones de prospection

Ce mode de sélection des zones permet de tester la corrélation entre le type de pédologie

et l’intensité de drainage, ainsi que l’intérêt de chaque source d’information dans la méthode

indirecte.

Cependant, pour garder une cohérence à l’échelle d’un réseau de fossés, la visite a été

réalisée sur des groupes de fossés relevés indirectement.

Outil de relevé sur le terrain

Pour faciliter la localisation sur le terrain, la validation des tronçons pré-repérés et le relevé

des nouveaux linéaires, un ordinateur de terrain compact Juno SB Trimble équipé d’un GPS et

du logiciel CartoPocket (équivalent de MapInfo pour cet appareil) a été utilisé. Ses

fonctionnalités techniques sont décrites en Annexe 8.

Indicateurs-évaluateurs de la méthode indirecte Les informations relevées sur le terrain permettent d’évaluer :

Indicateur des résultats quantitatifs obtenus par combinaison des méthodes indirecte et directe

Accroissement de longueur du réseau actuel connu (%)

longueur cumulée des linéaires effectifs supplémentaires/ longueur cumulée totale des linéaires de la couche hydro de la BD Topo (réseau hydro de référence)

Evaluation globale de la méthode par sous-bassin

Taux d'omission (%) longueur cumulée des linéaires relevés uniquement sur le terrain/total des linéaires effectifs

Taux de validation (%) longueur cumulée des linéaires confirmés/ longueur cumulée de tous les linéaires relevés

indirectement et visités sur le terrain

Rendement d'observation lors de la phase de terrain

Taux de linéaires restant à confirmer (%)

longueur cumulée de linéaire restant à confirmer/longueur cumulée de tous les linéaires inventoriés indirectement

Evaluation de l'intérêt de chaque source d'information pour la méthode

Part relative des sources d’informations visitées (%)

Longueur cumulée de linéaire visité pour chaque source/longueur cumulée de tous les linéaires visités

Taux d'omission chaque source d'information(%)

(longueur cumulée des linéaires relevés uniquement sur le terrain /total des linéaires effectifs) pour une source donnée

Taux de validation chaque source d'information étudiée(%)

(longueur cumulée des linéaires confirmés / longueur cumulée de tous les linéaires relevés indirectement et visités sur le terrain) pour une source donnée

19

Part des informations nouvelles contenues dans les archives

Taux de recoupement des données d'archives avec la couche hydro de

la BD Topo (%)

longueur cumulée des linéaires d'archives inscrits dans les archives numérisées déjà inventoriées dans la BD Topo/ longueur cumulée totale des linéaires d'archives numérisées

Bilan de l'inventaire en fonction des types de pédologie

Part de visite des linéaires relevés par méthode indirecte pour chaque

type de pédologie (%)

(longueur cumulée des fossés confirmés/longueur cumulée de l'ensemble des linéaires relevés indirectement) pour chaque type de pédologie

Répartition des longueurs cumulées des fossés confirmés selon la

pédologie (%)

(longueur cumulée des fossés confirmés pour chaque type de pédologie)/total des longueur cumulées de fossés confirmés sur un sous-bassin

Tableau 2 : indicateurs-évaluateurs de la méthode indirecte

Les sélections attributaires nécessaires pour cela sont effectuées sur les couches

d’inventaire post-terrain ne contenant pas les linéaires d’archives figurant dans la BD Topo.

Le bilan de l’inventaire en fonction des types de pédologie est réalisé par découpage des

tronçons inventoriés par les contours des polygones de pédologie, puis par sélection des

tronçons au sein de chaque type de pédologie.

Inventaire indirect des réseaux de fossés anciens : analyse diachronique

Note d’existence des fossés actuels sur photographies de 1950

Comme mentionné dans les limites du projet tutoré, il est difficile de réaliser la

photointerprétation des fossés présents en 1950. La recherche d’indices de présence sur

photographies récentes s'avère déjà limitée, or les photographies de 1950 sont beaucoup

moins précises (résolution, netteté, état de conservation...). Une possibilité d’exploitation des

photographies de 1950 est alors de déterminer si les tronçons observés lors de la visite de

terrain existaient ou non en 1950, en attribuant une note d’incertitude à ce jugement. Ce

travail permet de tester l’hypothèse que les fossés actuels inventoriés n’existaient pas avant

les aménagements d’assainissement et de remembrement. Il s'agit donc de rechercher un

indice dans le paysage de 1950 coïncidant avec chaque tronçon : l’attribut associé est « oui »

s’il y a coïncidence, « modifié » s’il semble y avoir coïncidence sur une partie de la longueur,

ou « non » si aucune figure de paysage ne coïncide. L’échelle de notation pour l’incertitude

dans le champ « Note_photointerpretation_photo1950 » est la suivante :

1= très incertain ; 2 = incertain, 3 = certain, 4 = très incertain.

Analyse diachronique de l’occupation des sols et réduction des zones humides

Acquisition des données

Les étapes à suivre pour cette acquisition sont résumées sur la Figure 6.

Tout d’abord, les occupations du sol anciennes pouvant être associées à des zones

humides ont été numérisées :

sur la carte d’Etat-major (1844), différentes occupations du sol sont figurées selon

la légende décrite dans l’annexe 9. Les surfaces intéressantes dans cette analyse

sont les prés, colorés en bleu ou vert bleu plus foncé que les bois, et les « terrains

20

humides », représentés par un lavis bleuté12

. Les contours de ces surfaces ont été

numérisés en polygones, et l’occupation du sol du polygone numérisé est reportée

dans le champ « occupation du sol » de la table attributaire.

sur la carte des possibilités de mise en valeur hydraulique (1969) sont tracés les

contours de zones d’aménagement, basées sur des critères d’hydromorphie des sols

et des critères topographiques. Un tableau donnant diverses informations sur ces

types de zones (Réserve Facilement Utilisable, Aménagements possibles,

Occupation du sol actuelle, Superficie) est annexé à cette carte. Ces informations

ont été reportées dans la table attributaire de la couche de polygones numérisés sur

l’Aume-Couture et le Bief. Les quatre types de polygones présents sur les sous-

bassins d’étude et retenus pour analyser l’évolution de l’occupation des sols sur les

zones anciennement humides sont décrits dans le tableau suivant :

Tableau 3 : Les 4 types d’aménagements préconisés par la DDAF 16 en 1969 sur la Charente amont

zones irrigables nécessitant un assainissement localisé

alluvions des vallées à encroûtement calcaire de nappe ("bouchots") -

drainage imparfait

respect des doses d'arrosage, entretien des réseaux de fossés et du collecteur principal (en

cours d'assainissement)

prairies, cultures maraîchères, maïs

zones nécessitant plusieurs types d'aménagements

secteurs où l'irrigation doit être complétée par le drainage

texture argileuse, sols calcaires à nappe peu profonde

aménagement du collecteur principal, réseau de fossés, fossés de ceinture (en cours

d'assainissement) prairies humides

secteurs où l'assainissement est nécessaire avant toute irrigation

alluvions de talwegs localement inondées, nappe temporaire,

asséchement du ruisseau en été (pertes)

rectification et entretien du cours des ruisseaux avec aménagement des points sourceux

prairies permanentes localement

marécageuses

secteurs à assainir de manière dense et généralisée

marais tourbeux, nappe permanente entretien du réseau de fossés et du collecteur

principal, maintien du plan d'eau entre 50 et 70 cm (en cours d'aménagement)

marais à roseaux, maïs

Ces zones décrites comme humides sont bien plus étendues que les zones numérisées sur

la carte d’Etat-Major. Cependant, l’information sur l’occupation du sol y est moins précise et

il n’est pas possible de connaître les zones déjà cultivées avant 1969.

Enfin, la couche du Registre Parcellaire Graphique 2010 contenant la seule information

de la culture majoritaire par îlot a été utilisée comme référence de l’occupation des sols

actuelle. Les catégories de cultures retenues comme pertinentes dans cette étude sont :

o céréales = blé tendre + orge + autres céréales

o maïs = maïs grain et ensilage

o oléagineux = colza + tournesol + autres oléagineux

o prairies = fourrages + prairies permanentes + prairies temporaires

12

Il faut noter que la qualité des couleurs est variable d’une carte d’Etat-major à une autre, et

dépend des conditions de conservation. Bien que le lavis bleuté ne puisse être confondu avec les autres

occupations du sol, il faut alors être attentif à la couleur des prés, qui est assez proche de la couleur des

vignes (gris rosé).

21

o jachères = autres gels

o autres = toutes les autres occupations du sol rencontrées sur le territoire

Statistiques sur l’occupation actuelle des zones anciennement humides

Cette analyse vise à tester l’hypothèse qu’une part importante des anciennes zones

humides indiquées dans les cartes historiques est aujourd’hui cultivée et par conséquent

drainées pour permettre cette mise en culture.

- Statistiques sur les types de cultures actuelles selon l’occupation du sol en 1844

Le calcul des surfaces de chaque catégorie de culture s’est fait par découpage de la

couche RPG 2010 selon les contours des polygones de la carte d’Etat Major (évite la

surestimation des surfaces contenues dans les anciennes zones humides), attribution de la

surface cumulée de chaque type de culture principale de l’îlot RPG au sein de chaque

polygone de la carte d’Etat major et statistiques sur la somme cumulée des surfaces de chaque

type de culture associées à chaque type d’occupation du sol de la carte d’Etat major

- Statistiques sur les types de cultures actuelles selon l’occupation du sol de 1969

associée aux types de pédologie (carte des possibilités de mise en valeur

hydraulique des sols)

La méthode suivie pour ces statistiques est identique à celle décrite précédemment pour

1844.

Figure 6 : Schéma de synthèse sur l'analyse diachronique de l'occupation des sols

22

2.3. Caractérisation typologique des réseaux de fossés

L’objectif de cette phase est de dresser une typologie de fossés en zone agricole, selon leur

impact potentiel sur l’évacuation de l’eau à l’échelle du sous-bassin versant, ainsi que de

repérer des zones d’aménagement particulièrement intéressantes. Pour cela, l'étude

bibliographique menée a permis d’établir les bases de cette typologie, afin de l'adapter aux

observations et au contexte local, ainsi que pour identifier les processus en jeu pour

l’évacuation de l’eau dans les sols drainés.

2.3.1. Démarche générale de l’élaboration d’une typologie La démarche générale prend appui sur des démarches existantes concernant la typologie de

fossés vis-à-vis de la qualité de l’eau. En particulier, dans le cadre du programme AQUAE,

l’IRSTEA a suivi le déroulement des étapes suivantes (Figure 7) pour étudier le

comportement des fossés d’assainissement agricole vis-à-vis des produits phytosanitaires

(Cyril Kao et al, 2002).

Elle a été adaptée aux objectifs de l’étude, en notant toutefois que notre échelle d'analyse

est plus large que ce type d’étude scientifique. Deux niveaux d’établissement des paramètres

sont distingués :

Les paramètres généraux mesurant les processus en jeu

Les paramètres indicateurs de ces paramètres généraux

Figure 7: Succession des étapes pour établir une typologie de fossés (Cyril Kao et al, 2002)

Pour chacun des niveaux, l’échelle d’étude dépend du nombre de paramètres étudiés : les

unités observées doivent être homogènes pour chacun des paramètres. Or les paramètres du

deuxième niveau sont définis pour être facilement mesurables sur le terrain et homogènes sur

23

une plus grande longueur de fossé, ils sont donc moins nombreux que ceux du premier

niveau.

Les paramètres retenus dans le cadre de notre étude sont ceux du deuxième niveau. Autre

précision, la démarche suivie s’arrête à la détermination des types de fossés après relevé de

paramètres, mais ne peut aller jusqu’à la cartographie des résultats car le relevé des

paramètres n’a pas été effectué sur un réseau inventorié de façon exhaustive. Des proportions

sur les types de fossés sont tout de même calculées pour évaluer la représentativité de chaque

type sur l’ensemble des zones visitées.

Par ailleurs, l’élaboration d’une typologie plus fine à partir des paramètres du premier

niveau pourra être réalisée dans le cas d’études locales ultérieures pour des projets

d’aménagement d’hydraulique douce.

2.3.2. Définition des processus mis en jeu

Ces fonctions ont été reprises et adaptées au contexte des sous-bassins étudiés et aux

objectifs de la typologie,

Les fonctions principales assurées par les fossés sur les sous-bassins versants étudiés

ont été listées d’après des témoignages d’acteurs et des premières observations de terrain.

Elles sont au nombre de quatre et se distinguent selon la provenance de l’eau présente dans le

fossé. Le Tableau 4 présente ces fonctions et les critères distinctifs de chacune de ces fonctions

pour permettre le jugement par l’observateur.

Tableau 4: Critères distinctifs des fonctions de fossés

(ND=Non Discriminant)

Le drainage « à la parcelle » concerne le drainage par drains enterrés, mais aussi

l’évacuation de l’eau précipitée sur une parcelle et évacuée par buse en bord de parcelle. Etant

donné qu’il est nécessaire de garder une profondeur de fossé suffisante pour permettre

l’évacuation de l’eau par la buse dans le fossé, ces fossés ont souvent été surcalibrés. De plus,

les futurs projets devront donc prendre en compte cette particularité avant tout aménagement

ou nouveau mode de gestion pour permettre à l’eau de la parcelle de pouvoir s’écouler. Ainsi,

bien que le type « fossé collecteur » puisse être un sous-type du « fossé de drainage » ou du

Nom du type de fossé

Fonctions/Processus

Type d’écoulement au moment de l’observation

Géométrie du fossé

Pente du fossé

Localisation dans le versant

Régime d'écoulement Présence

d'éléments ponctuels

Fossé de drainage

rabattement latéral de nappe libre

Stagnant, peu circulant ou

non circulant

calibre important

Faible

Fond de vallée large ou sur la ligne de talweg

encaissé

ND ND

Fossé d'emmenée

transfert vers l'aval d'une source ponctuelle et/ou à l'aval du point nodal d'un

réseau de fossé

Circulant, peu circulant ou

non circulant

calibre important

Moyenne à forte

Sur la ligne de talweg encaissé ou

ligne de plus grande pente

ND ND

Fossé collecteur

collecte et transfert de l'eau drainée « à la parcelle »

ND calibre

important ND ND ND

présence de buse en

bord de parcelle

Fossé de crue

sécurité des routes, protection des bâtiments,

accès aux chemins d'exploitation par collecte du

ruissellement

Circulant ou non circulant

faible calibre ND en bord de

voirie/bâtiments écoulement temporaire

discontinu ND

24

« fossé d’emmenée », il a été individualisé des deux autres pour évaluer ce surcalibrage et

anticiper les contraintes d’aménagement. De plus, le drainage souterrain représente une faible

surface de la SAU des zones drainées, donc cette fonction reste anecdotique pour le drainage

souterrain dans ces sous-bassins par rapport aux autres fonctions. La localisation des parcelles

drainées en souterrain a par ailleurs été recherchée dans les archives d’aménagement de la

Chambre d’Agriculture de Charente.

La fonction de protection des routes et bâtiments vise à évacuer les crues dans des zones

à enjeu non agricole. Bien que raccordés au réseau hydrographique du bassin, ces fossés n’ont

pas de rôle direct dans l’assèchement des zones humides, donc leur impact dans l’évacuation

de l’eau en période insaturée n’est pas étudié ici. Cette fonction se distingue par la proximité à

une zone artificialisée et une faible profondeur (pas de nappe à drainer).

La distinction entre fossé de drainage et fossé d’emmenée repose sur le type d’écoulement

au moment de l’observation, la pente du fossé, la localisation du fossé dans le versant ou sur

la combinaison de ces trois critères. Le choix de ces critères vient de plusieurs sources :

o D’après le mémoire explicatif du projet d’assainissement de l’Aume-Couture,

l’objectif de cet assainissement fut d’abaisser le toit de la nappe dans les marais de

fond de vallée de l’Aume-Couture, où la nappe est permanente.

o D’après des acteurs de l’aménagement, le remembrement a entraîné la création de

fossés ou le recalibrage de petits ruisseaux pour évacuer l’eau provenant de sources

ponctuelles, drainer des « zones humides » ou atténuer les irrégularités au sein des

parcelles remembrées, afin de redistribuer équitablement les terres selon leur valeur

agronomique. Le réseau de fossés ainsi obtenu est donc composé de tronçons

calibrés servant spécifiquement au drainage de l’eau sur les zones à faible pente,

ces fossés étant joints par des tronçons d’emmenée de pente plus forte.

Du fait de ces différences de pente, on s’attend donc aussi à observer des écoulements

plutôt lents dans les fossés de drainage, et des écoulements plus rapides dans les fossés

d’emmenée. Cependant, ce critère n’a pas été retenu comme discriminant étant donné que la

visite sur le terrain a eu lieu en période d’étiage, et que l’intensité de l’écoulement peut aussi

dépendre des caractéristiques hydrogéologique et hydrologique.

2.3.3. Définition des paramètress généraux mesurant les processus en jeu

Pour la fonction de rabattement de nappe, l’indicateur général permettant de décrire

l’impact d’un fossé de drainage est le volume d’eau potentiellement « drainable » par ce

fossé. Le système étudié est composé de trois compartiments spatiaux principaux : le fossé,

les parcelles adjacentes dans lesquelles se trouvent la nappe libre et la zone d’influence du

fossé sur la nappe en question. Les principaux facteurs de l’indicateur « volume drainable »

respectivement associés à ces compartiments sont les suivants (Tableau 5) :

o la charge maximale du fossé : pour cet indicateur, les paramètres de description du

fossé peuvent être relevés sur le terrain.

o le volume de la nappe entre la surface et le fond du fossé : la capacité de rétention

en eau des sols n’est pas connue pour les différentes zones des sous-bassins étudiés.

Un paramètre important de cette capacité est le type de pédologie de la parcelle

drainée, qui peut par exemple être approché par le zonage de la carte IGCS

pédologie avec les valeurs DONE SOL.

25

o l’étendue de la zone d’influence : les paramètres principaux de cet indicateur sont le

gradient hydraulique entre le fossé et la nappe, ainsi que la conductivité

hydraulique des bords du fossé (Adamiade, 2004). Le gradient hydraulique peut

être caractérisé par l’altitude du toit de la nappe et celle de la surface de l’eau dans

le fossé : le signe du gradient s’inverse lorsque le toit de la nappe passe au-dessus

ou en-dessous du fond du fossé (Figure 8). L’altitude du toit de la nappe dépend du

contexte hydrogéologique (régime de la nappe, profondeur du plancher de la

nappe,…) : cette information est très complexe à acquérir et variable selon les

situations. L’altitude de l’eau dans le fossé dépend de l’altitude du fond du fossé :

cet indicateur permet d’estimer la probabilité d’un fossé à avoir une zone

d’influence étendue pour le drainage de la nappe. Cette altitude dépend aussi de

l’alimentation en amont, et donc du régime hydrologique, dans le cas de fossés de

drainage raccordés en amont à des fossés d’emmenée : à nouveau, il n’est pas

possible d’acquérir cette donnée au cours de cette étude.

Tableau 5: Paramètres généraux de la fonction de rabattement latéral de nappe libre

Indicateur général

Indicateurs élémentaires

Paramètres généraux Paramètres élémentaires

(ou indicateurs des paramètres généraux)

Volume "drainable"

Charge maximale du fossé

Gabarit de la section Forme, largeur en gueule,

largeur de fond, profondeur

Densité de végétation

Encombrement du fossé (troncs d’arbres,…)

Volume de la nappe entre la

surface et le fond du fossé

Capacité de rétention en eau du sol de la parcelle drainée

Pédologie de la parcelle

Etendue de la nappe Largeur du fond de vallée

Etendue de la zone d'influence

du fossé

Gradient hydraulique

Altitude du toit de la nappe, altitude de la

surface de l'eau (profondeur du fossé)

Conductivité hydraulique des bords du fossé

Figure 8: Paramètres du gradient hydraulique (Adamiade, 2004)

Largeur en gueule

Profondeur Largeur de fond

Orientation de

l’écoulement

Périmètre mouillé

26

La fonction de transfert vers l’aval est décrite par le débit maximal « évacuable » ainsi

que par l’encombrement du fossé (

Tableau 6). Cette grandeur peut se calculer grâce à la fonction de transfert hydraulique de

Manning-Strickler:

Q = SV et V = Ki0,5

R2/3

Où : Q = débit maximal « évacuable » (m3/s)

S = surface mouillée maximale

V = célérité de l’eau dans le tronçon (m/s)

K = coefficient de rugosité des parois et du fond du fossé (sans dimensions)

i = pente du fond du tronçon (m/m)

R = rayon hydraulique maximal (m) = surface mouillée maximale/périmètre mouillé maximal

Les paramètres de cette équation peuvent être rapidement relevés sur le terrain. Pour la

rugosité, la faible variabilité des couvertures de fossé à l’échelle de bassins versants

élémentaires nécessite d’utiliser des classes intermédiaires des valeurs du coefficient de

rugosité initialement établies par Manning (Lagacherie et al, 2006). Cependant, ces classes

requièrent des informations trop précises sur le type de couverture du fossé (combinaison

entre taux de végétation du fond et des bords du fossé). Des classes plus simples ont donc été

retenues pour cette étude (

Tableau 6).

Par ailleurs, la surface mouillée et le rayon hydraulique maximaux dépendent de la

forme de la section.

Enfin, l’encombrement du fossé renseigne sur la présence d’obstacles à l’écoulement, et

permet de nuancer la valeur obtenue avec la formule de Manning-Strickler, dans laquelle les

obstacles sont absents par hypothèse.

Tableau 6 : Paramètres généraux de la fonction de transfert vers l'aval

Indicateurs Paramètres Paramètres élémentaires

Débit maximal "évacuable"

Gabarit de la section Forme, largeur en gueule, largeur

de fond, profondeur

Pente de la section

Rugosité des parois et du fond

Type de couverture du fossé

Encombrement du fossé Densité de végétation, présence

d’obstacles

2.3.4. Définition des “paramètres indicateurs” à relever sur le terrain A la suite de cette analyse des processus et paramètres des écoulements au travers des

fossés, dix paramètres ont été définis afin de caractériser des types de fossés représentatifs sur

les sous-bassins étudiés et d’évaluer la variabilité de leurs paramètres descriptifs (Tableau 7).

Ces paramètres sont soit des variables qualitatives nécessitant la définition d’attributs, soit des

variables quantitatives mesurées à l’aide d’un décamètre (arrondies à la dizaine de

centimètres).

27

Les variables qualitatives ont été attribuées par le jugement du même observateur pour

tous les linéaires notés, et représentent une note moyenne du paramètre sur la longueur du

tronçon observé, dans le cas où il est possible de parcourir la majorité du tronçon. Pour les

variables quantitatives, un point pour chaque fossé a été mesuré, de préférence à la confluence

avec le tronçon aval. En effet, on suppose (et vérifie à l’œil quand cela est possible) que

l’ordre de grandeur de la géométrie du fossé se conserve sur le tronçon. De plus, la hauteur

d’eau étant prise en un seul point, ce paramètre donne un ordre de grandeur de l’état

instantané.

Tous ces paramètres ont été relevés de manière quasi-systématique dans la table

attributaire de la couche d’inventaire résultant des méthodes d’inventaire indirecte et directe.

Tableau 7 :

Paramètres retenus

pour la typologie de

fossésParamètres

Type de variable Attributs Méthode de mesure

Type de linéaire Qualitative Cours d'eau - Cours d'eau modifié - Fossé de drainage - Fossé d'évacuation - Fossé

collecteur - Fossé de voirie Jugement par observateur

Densité de végétation Qualitative Aucune - Faible - Moyenne - Forte Jugement par observateur

Type de couverture Qualitative Végétation - Terre - Roche - Revêtement

rugueux - Revêtement lisse Jugement par observateur

Forme de la section Qualitative V - U - Trapèze - Irrégulier Jugement par observateur

Largeur en gueule Quantitative Décamètre

Largeur de fond Quantitative Décamètre

Profondeur du fossé Quantitative Décamètre

Type d'écoulement Qualitative Aucun - Stagnant - Circulant Jugement par observateur

Hauteur d'eau Quantitative Décamètre

Haie Binomiale Présence - Absence Jugement par observateur

La pente, qui peut être estimée indirectement grâce au Modèle Numérique de Terrain

(MNT), ne fait pas partie des paramètres relevés sur le terrain : en effet, si la profondeur du

fossé varie peu sur sa longueur, la pente du fond du fossé peut être assimilée à la variation

d’altitude de la surface du sol adjacent.

L’intérêt de relever la densité de végétation est aussi d’avoir une information sur le

niveau d’entretien potentiel du fossé, et donc d’avoir des renseignements indirects sur la

dynamique d’évolution de l’usage fonctionnel des fossés. Cependant, la visite de terrain ayant

eu lieu à un stade de végétation avancé, il est difficile de faire la part entre les fossés où le

développement de la végétation y est propice et les fossés dont l’entretien est réellement

abandonné.

Pour le paramètre « forme de section » trois attributs de forme régulière permettent

d’appliquer la formule de Manning-Strickler, tandis que l’attribut « forme irrégulière » est

relevé pour les tronçons ne permettant pas l’application de cette formule. Par cette distinction,

le paramètre « forme de section » permet aussi d’évaluer le niveau d’entretien du fossé, au

moins pour les linéaires qui ne sont pas classés comme cours d’eau selon la police de l’eau et

sur lesquels il n’y a pas de restriction de curage.

Par ailleurs, outre l’utilisation du paramètre « section mouillée maximale» pour

l’estimation de l’impact maximal potentiel du fossé de drainage, cette information permet

28

d’évaluer les potentialités de rétention d’eau dans le fossé, dans une perspective

d’aménagements d’hydraulique douce.

Enfin, l’indicateur « haie » a été ajouté pour affiner la typologie de fossé, et le mettre en lien

avec les aménagements passés du territoire (haie maintenue, supprimée, plantée…).

Note théorique de l’impact potentiel des fossés vis-à-vis de leur fonction

- Fonction de rabattement de nappe :

Indicateur d’impact = forme de la section * largeur en gueule * largeur de fond *

profondeur du fossé * densité de végétation

- Fonction d’emmenée:

Indicateur d’impact = forme de la section * gabarit * pente * rugosité * encombrement

2.3.5. Observation de l’environnement du fossé En complément de l’établissement de la base de données sur les paramètres descriptifs

des fossés, des éléments de description de la zone ont été relevés de manière ponctuelle, tels

que l’occupation des sols entourant les fossés, la présence de végétation particulière dans le

fossé ou ses alentours, le micro-relief au sein des parcelles ou encore la présence

d’affleurement de nappe.

Ces informations permettent d’identifier des types de zones particulières au sein des sous-

bassins versants étudiés.

2.4. Quantification de l’impact hydrologique de cette artificialisation

Tout d’abord, la quantification de l’impact hydrologique peut être mesurée par des

calculs hydrauliques en reprenant les mesures réalisées pour la typologie et en appliquant la

formule de Manning-Strickler (voir §2.1.3) sur des groupes de tronçons ayant une pente

minimale.

La quantification par intégration des impacts cumulés de tous les tronçons du réseau et la

spatialisation des processus est cependant envisagée par modélisation à l’échelle des sous-

bassins versants. L’outil de modélisation identifié comme intéressant pour faire un premier

test de l’approche est le modèle SWAT. Il s’agit d’un modèle à bases physiques et développé

en source libre, qui a la particularité d’être utilisable pour des bassins versants d’une taille

variant entre quelques centaines à quelques milliers de km13

. Le paramétrage des processus

physiques dans d’un tel modèle sur quelques zones d’étude permet une bonne transposition de

la simulation à des zones dont les paramètres ne sont pas mesurés (Bioteau et al. 2002). Le

fait que des bassins versants d’une telle taille puissent être étudiés implique des

simplifications dans les processus décrits dans le modèle, notamment les processus

hydrologiques. L’approche retenue pour l’utilisation de ce modèle étant l’analyse

diachronique de grandeurs hydrologiques, il n’y a pas besoin à ce stade de paramétrer cet outil

de façon poussée14

. Le couplage des modèles physiques à un SIG permet la spatialisation des

13

Le fait que des bassins versants d’aussi grande taille puissent être étudiés implique des simplifications

dans les processus décrits dans le modèle, notamment les processus hydrologiques. 14

A ce propos, le paramétrage du modèle SWAT pour le bassin versant de la Charente fait l’objet d’un

projet de recherche de l’IRSTEA en partenariat avec l’EPTB Charente. L’intégration de données disponibles

dans le module des pratiques agricoles permettra d’utiliser ce modèle pour faire des scénarios d’évolution des

pratiques agricoles. L’intérêt d’utiliser cet outil pour simuler les impacts de l’artificialisation serait donc de

coupler les différentes transformations opérées sur le territoire dans une démarche de gestion intégrée de l’eau.

29

phénomènes et l’évaluation des impacts cumulés de l’artificialisation, en intégrant en donnée

d’entrée les couches de réseau hydrographique actuel et de 1844 (voir §2.2.1 pour l’obtention

de ces réseaux).

Le test de modélisation devait être réalisé avec l’appui de l’IRSTEA Bordeaux qui n’a pu

mobiliser les ressources nécessaires pour nous accompagner dans la production et

l’exploitation des résultats.

3. Résultats, indicateurs et critiques méthodologiques

3.1. Inventaire de fossés effectifs15

3.1.1. Répartition des zones prospectées Seuls les résultats obtenus pour les sous-bassins de l’Aume-Couture et du Bief sont

présentés ci-dessous.

La prospection a été réalisée sur dix zones de l’Aume-Couture et trois zones du Bief,

sélectionnées en fonction du type de pédologie indiquée dans la carte des possibilités de mise

en valeur hydraulique. La typologie des zones prospectée est indiquée dans le Tableau 8. La

synthèse des observations sur chaque zone ont à postériori été reportés dans une fiche de

synthèse (exemple de fiche en Annexe 10)

Tableau 8 : Type des zones de prospection

Type de pédologie Nombre de zones

Aume-

Couture Bief

Bouchot 2 1

Alluvions de

talweg 1 1

Texture argileuse 1 1

Marais tourbeux 5

Zone hors

pédologie

hydromorphe

1

Total 10 3

3.1.2. Bilan des linéaires inventoriés Le bilan des linéaires de fossés relevés directement et indirectement sur l’ensemble des

zones de prospection est présenté ci-dessous (Tableau 9). Tous les calculs présentés ci-

dessous reprennent les indicateurs définis au §2.2.2. Ces calculs excluent les linéaires relevés

dans les archives et qui sont déjà inventoriés dans la couche hydro de la BD Topo : le taux de

recoupement des archives avec cette couche s’approche de 60%.

15

Voir la définition au §2.2.2

30

Tableau 9 : Bilan de la vérification de terrain

Aume-Couture Bief

Toutes sources

confondues Nombre

Longueur

cumulée (km)

Longueur

moyenne d'un

tronçon (m)

Nombre Longueur

cumulée (km)

Longueur

moyenne d'un

tronçon (m)

A = Linéaires uniquement

relevés sur le terrain 27 5,9 219 11 1,8 163

B = Linéaires exacts de

l'inventaire indirect 44 12,8 291 51 18,7 368

C = Total des linéaires

effectifs 71 18,7 62 20,5

D = Linéaires invalidés 95 28,5 300 20 5,0 249

E = Linéaires à confirmer 257 75,5 294 118 38,9 330

F = Total des linéaires

inventoriés indirectement

( B+D+E)

396 116,8 189 62,6

On remarque que les longueurs cumulées du total des linéaires effectifs sont du même

ordre de grandeur pour l’Aume-Couture et le Bief (C = environ 20km).

L’indicateur d’accroissement de longueur du réseau actuel connu reprenant ce résultat est

variable selon les sous-bassins. Pour l’Aume-Couture, cette augmentation est de 7,1%, tandis

qu’elle monte à 65,6% pour le sous-bassin du Bief. Cet indicateur renseigne sur l’intérêt

global de l’inventaire réalisé au cours de cette étude, mais il est propre à chaque sous-bassin,

étant donné le nombre de facteurs auquel il est soumis :

- La longueur cumulée du réseau de drainage effectif restant à inventorier

- Le mode d’échantillonnage des zones de prospection

- L’efficacité des sources d’information indirecte (différentes sources ont été utilisées

pour chaque sous-bassin)

- Le degré d’intégration des linéaires artificiels dans la BD Topo

- Le degré d’anastomose et de rectification des réseaux de la BD Topo

- Les conditions d’artificialisation de chaque sous-bassin versant

3.1.3. Efficacité et fiabilité globale de la méthode indirecte

L’efficacité est traduite par le taux d’omission de la méthode indirecte (=A/C).

D’après leTableau 9, le taux est de 31,6% pour l’Aume-Couture, et de 8,7% pour le

Bief, ce qui dans les deux cas est un niveau d’efficacité intéressant. L’écart est

principalement dû au relevé de quelques longs tronçons sur les têtes de bassin de

l’Aume-Couture.

La fiabilité de la méthode indirecte est traduite par le taux de validation des linéaires

cumulés inventoriés indirectement (=B/(B+D)).

D’après le Tableau 9, le taux de validation est de 31% pour l’Aume-Couture, et de 79%

pour le Bief. Cet écart peut être dû à la fiabilité des différentes sources d’information indirecte

utilisées pour l’inventaire de chaque sous-bassin. Etant donné qu’il reste environ deux fois

plus de linéaires relevés indirectement et à confirmer sur l’Aume-Couture que sur le Bief, on

31

peut penser que la longueur cumulée finale de linéaires confirmés sur l’ensemble du sous-

bassin de l’Aume-Couture serait plus importante que pour le Bief si l’on menait un inventaire

exhaustif sur l’ensemble des sous-bassins.

Cependant, il faut aussi prendre en considération le taux de linéaires qui restent à

confirmer pour l’ensemble des zones prospectées. En effet, l’accès aux linéaires n’était pas

toujours possible en continu pour une zone donnée. De plus, le parcours sur certaines zones

fut parfois effectué sur de petites sous-zones espacées au sein de la zone de prospection, pour

vérifier la répétitivité du schéma d’organisation de l’espace dans l’ensemble de la zone

(échantillonnage sur les tourbières au bord de l’Aume notamment).

3.1.4. Rendement d’observation lors de la phase de terrain Le taux de linéaires restant à confirmer (=E/F) est du même ordre de grandeur pour

l’Aume-Couture et le Bief (environ 60%). La phase terrain a donc été relativement efficace :

elle a permis de balayer une part importante de chaque sous-bassin versant et d’observer une

éventuelle variabilité des paysages et types de fossés.

3.1.5. Test des sources d’information exploitables D’après les deux tableaux suivants, les zones de prospection ont permis d’échantillonner

un ensemble de fossés potentiels provenant de différentes sources d’information. La part

relative de chacune lors de la visite sur le terrain est globalement du même ordre de grandeur,

excepté pour les archives sur l’Aume-Couture et pour le scan25 sur le Bief.

Tableau 10 : Indicateurs d'évaluation des sources d'information - Aume-Couture

Le Tableau 10 indique que la source d’information qui a permis l’inventaire de la plus

grande longueur cumulée de linéaires est le scan25 (53,5% de l’inventaire). Il faut aussi

prendre en compte le fait que 41,7 % des linéaires d’archives apparaissent aussi en pointillés

bleus dans le scan25 (sans pour autant, dans les deux cas, préciser la nature du tracé : cours

d’eau ou fossé). L’efficacité et la fiabilité du scan25 est donc potentiellement supérieure. La

photointerprétation a permis de révéler un quart de tous les linéaires confirmés, mais au prix

d’un temps passé important pour ce niveau de résultat. La fiabilité de la photointerprétation

est d’environ 20%, ce qui est moyennement satisfaisant par rapport aux autres possibilités

d’inventaire indirect.

Tableau 11 : Indicateurs d'évaluation des sources d'information – Bief

Des résultats différents ont été obtenus pour le sous-bassin du Bief (Tableau 11). Près de

60% des linéaires visités ont été extraits du cadastre numérisé. Cette source présente une très

Efficacité de la source (%) Fiabilité de la source (%) Part de visite de chaque

source d'information (%)

Archives 18,6 48,0 12,0

Scan25 53,5 35,1 47,3

Photointerprétation 27,9 21,2 40,7

Efficacité de la source

(%)

Fiabilité de la source

(%)

Part de visite de chaque

source d'information

(%)

Scan25 8,8 77,5 8,9

Cadastre 2006 30,7 93,1 26,1

Scan25 + cadastre 2006 42,6 100,0 33,7

Photointerprétation 17,9 45,2 31,3

32

bonne fiabilité, et semble intéressante dans une perspective d’inventaire indirect à grande

échelle. Les linéaires du cadastre déjà figurés en pointillés bleus sur le scan25 présentent une

fiabilité maximale (100% des linéaires y figurant existent sur le terrain). Cependant, on

observe peu d’écarts de fiabilité entre les linéaires cadastre et les linéaires cadastre+scan25.

Le croisement des deux sources d’information apporte donc peu de plus-value dans la fiabilité

de l’inventaire indirect.

Peu de linéaires proviennent exclusivement du scan25, mais ces linéaires ont été

globalement confirmés (fiabilité de 77,5%). Il faut à ce propos rappeler que la forme du tracé

pointillé bleu sur le scan25 est souvent liée au niveau de confirmation du linéaire : sur le Bief,

un tronçon courbé s’est avéré sur le terrain être une ravine traversant un champ17

.

Les résultats du test de la couche d’inventaire du SIAEP sont présentés dans le Tableau

12.

Tableau 12 : Test de vérification de la couche d'inventaire SIAEP (à partir de l’extrait des types

« fossés », issu du diagnostic territorial captage Grenelle)

Niveau de confirmation Nombre de

tronçons

Longueur

cumulée des

tronçons (km)

Longueur

moyenne des

tronçons (m)

linéaires à confirmer

(BD Topo incluse) 562 110,4 196

linéaires exacts et déjà

relevés par méthode

indirecte

13 2,9 223

linéaires exacts relevés

uniquement sur le

terrain

3 0,5 154

linéaires invalidés et

déjà relevés par

méthode indirecte

3 0,6 192

On peut voir que 13 tronçons de la couche d’inventaire SIAEP (d’environ 200m) sont des

fossés effectifs qui ont déjà été relevés par méthode indirecte. Cela représente 18% sur les 71

tronçons identifiés comme effectifs sur l’ensemble de l’Aume-Couture par méthode indirecte.

Par ailleurs, trois tronçons ont pu être relevés uniquement sur le terrain grâce à cette couche et

trois ont été invalidés, donc la couche SIAEP permettrait tout de même l’inventaire

supplémentaire de fossés, malgré des imprécisions.

Il faut toutefois noter que l’ensemble des linéaires de cette couche ne constitue pas

entièrement un réseau potentiel de fossés complémentaire à la BD Topo. En effet, la part des

tronçons de la couche SIAEP inclus dans la BD Topo s’élève à 35,3 %.

3.1.6. Corrélation de la présence de fossés avec la pédologie Tout d’abord, la sélection des zones de prospection a été réalisée pour tester la présence

(et la densité) de fossés effectifs sur différents types de pédologie. Le Tableau 13 résume les

résultats de l’inventaire de fossés effectifs en fonction de la pédologie.

17

Il est cependant difficile de généraliser à ce propos car cela dépend aussi de conditions d’aménagement

particulières à un bassin versant. Par exemple, un autre tronçon courbe sur le bassin du Bief est apparu sur le

terrain comme un fossé apparemment bouché, et qui serait un ancien bras d’irrigation gravitaire selon des dires

d’acteur (relique d’un aménagement très ancien du bassin, lié à un système agricole reposant sur l’élevage).

33

Tableau 13 : Bilan des linéaires inventoriés en fonction des types de pédologie – Aume-Couture

Répartition des longueurs cumulées de fossés confirmés

(%)

Taux de validation des relevés indirects (%)

Part de visite des linéaires relevés par

méthode indirecte (%)

Longueur cumulée « à

confirmer » (km)

Longueur cumulée

« relevés par méthode

indirecte » (km)

Bouchot 25,6 49,3 20,9 26,1 33

Texture argileuse

4,5 37,5 18,6 7 8,6

Alluvions de talweg

0,0 0,0 0,7 0,7

Tourbe 43,6 22,7 51,3 24,2 49,9

Autres pédologies

26,3 46,1 30,3 17,5 25,1

En conséquence des différences de surface des types de zones prospectées, la part de

visite des linéaires relevés par méthode indirecte (confirmés+invalidés) varie de 18,6% pour

la zone de texture argileuse à 51,3% pour les marais tourbeux. Le fait que la catégorie « autre

pédologie » apparaisse dans cette typologie est dû à la méthodologie de l’élaboration de ce

bilan : les tronçons de la couche d’inventaire indirect ont été découpés selon les contours des

polygones de la couche de pédologie. Les fossés hors des types de pédologie hydromorphes, à

cause de l’imprécision du géoréférencement de la carte « Possibilités de mise en valeur

hydraulique des sols » ou du prolongement de certains fossés hors des zones hydomorphes,

sont alors comptabilisés dans la catégorie « Autre ». De plus, les linéaires relevés par méthode

indirecte des zones à texture argileuse et les zones d’alluvions de talweg ont été moins visités

pour deux raisons principales : peu de linéaires ont été relevés par méthode indirecte sur ces

zones (pas d’archives, de pointillés bleus ou d’indices de photointerprétation), et une grande

partie de la BD Topo de ces zones s’est avérée correspondre à la classification de « fossé ».

La plus grande part des longueurs de fossés confirmés se trouve dans les marais tourbeux

(43,6%), puis dans les bouchots et autres pédologies (environ 25%). Cependant, le taux de

validation des relevés indirects est bien plus faible dans les marais tourbeux que pour les

autres types de zones visitées. En effet, une part importante des linéaires ayant été relevés sur

le scan25 ou par photointerprétation dans ces marais n’ont pas été observés sur le terrain.

3.2. Typologie de fossés potentiellement efficaces

3.2.1. Représentativité des types de fonction des fossés selon les sous-bassins versants

D’après les observations morphologiques effectuées sur le terrain, la représentativité des

types de fonction au sein de chaque sous-bassin versant (en termes de nombre de linéaires

visités) est variable selon les cas :

- pour ceux de l’Aume-Couture et du Bief, la fonction principale relevée est le

rabattement de nappe tandis que la fonction d’évacuation n’y est que secondaire. Ceci

est notamment dû au fait que ces sous-bassins versant possèdent une certaine largeur

de fond de vallée ou talwegs humides à drainer, et la pédologie est très favorable au

maintien d’une nappe libre peu profonde. La fonction de collecte du drainage

souterrain à la parcelle a été très peu rencontrée sur ces sous-bassins (seulement trois

fossés comportant une sortie de collecteur ont été observés).

34

- pour le sous-bassin de la Brangerie : la fonction principale (seul renseignement relevé

lors de la visite de terrain) observée est l’évacuation de l’eau, du fait de la topographie

particulière : les talwegs sont en grande partie encaissés du bassin. De plus, la

pédologie principale de ce sous-bassin (texture argilo-caillouteuse sur marnes et

calcaires, ou groies) favorise l’infiltration, et seules quelques sources créent des points

humides dans le versant. Ce sous-bassin n’a été visité que de manière qualitative : les

paramètres descriptifs n’y ont pas été relevés.

3.2.2. Variabilité des descripteurs pour chaque fonction

o Fonction de drainage :

Une variabilité notable des paramètres descripteurs existe pour cette fonction. Quatre

tendances ont pu être dégagées, d’après la pédologie et les critères des indicateurs d’impact

potentiel décrits par ailleurs. Ces sous-types peuvent être classés par ordre d’impact potentiel

décroissant selon le croisement des paramètres d’état « type d’écoulement », « forme de

section », « gabarit », « profondeur » et « densité de végétation » :

Valeur moyenne des paramètres descripteurs Forme de réseau

associée

Code du

sous-type

Nom du sous-type

Type d'écoulement observé lors de la visite

Forme de section

Classe de gabarits

Profondeur Densité de végétation

1

fossé d’assainissement

ou de remembrement de vallée alluvionnaire

et marais

circulant ou stagnant

trapézoïdale très important (min/max/mé

diane) Importante

faible à moyenne

perpendiculaire, oblique ou en dérivation par

rapport au réseau hydrographique

principal

2

fossé de remembrement têtes de bassin

argileuses

à sec trapézoïdale très important (min/max/mé

diane) Importante

faible à moyenne

dans la direction du talweg

3

fossés parcellaires de vallée

alluvionnaire et marais

stagnant ou à sec

forme en U ou V

important Intermédiaire forte perpendiculaire au

fossé ou cours d'eau principal

4 reliques de la

structure combinée haie-fossé

à sec forme

irrégulière larges mais

peu profondes Faible

moyenne mais

encombré

perpendiculaire au fossé ou cours d'eau principal

Tableau 14 : sous-types des fossés classifiés

On estime la part relative des sous-types en nombre de fossés à 40% pour le sous-type 1,

30% pour le n°2, 25% pour le 3 et 5% pour le n°4.

Cette classification en sous-types de drainage est à mettre en regard avec les différentes

époques des aménagements d’hydraulique agricole.

Le type 1 présente une calibration très régulière et très importante, avec une circulation

de l’eau souvent significative même en été et une végétation moyenne. Ces structures ont pu

dans certains cas être dimensionnées pour l’évacuation d’une pluviométrie-objectif avec

l’application de la formule de Manning-Strickler (notamment pour l’assainissement des sous-

35

bassins de marais type Aume-Couture). Cependant, d’après des dires d’acteurs, le

dimensionnement des fossés de remembrement n’a pas été calculé et il s’agirait plutôt d’un

surdimensionnement pour garantir l’évacuation de cette pluviométrie-objectif.

Le type 2 est similaire au type 1 en termes de dimensions, mais se trouve dans des

contextes pédologique et d’écoulement différents. Ces structures semblent de même

largement surdimensionnées. Les tronçons étaient pour la plupart à sec, donc ces sous-types

semblent perdre leur fonctionnalité plus tôt dans l’année. Pour les deux types 1 et 2, des

ouvrages hydrauliques complémentaires lourds permettent le transfert de l’eau sur toute la

longueur de ces tronçons et témoignent de l’ampleur de l’objectif d’évacuation.

Il faut d’ailleurs noter que ces sous-types de drainage peuvent être mixtes avec une

fonction d’évacuation de source ou réseau de fossés amont : du fait de la pente faible des

versants, il est difficile d’évaluer la part de chaque fonction sans connaître les conditions

hydrogéologiques.

Le type 3 présente des dimensions plus faibles et un envahissement des fossés par la

végétation, parfois de type zone humide (roseaux, iris d’eau qui repoussent très vite). On

retrouve ce type de fossé principalement dans les zones de marais tourbeux de l’Aume-

Couture. Ces tronçons, de par leur forme moins calibrée et leur longueur (une ou quelques

parcelles sans busage), semblent avoir fait partie de travaux moins lourds et seulement

complémentaires à l’aménagement général des vallées alluvionnaires. Des informations sur

l’historique d’aménagement recueillies auprès d’acteurs du territoire permettent permettent de

penser que ces tronçons aient été créés uniquement pour renforcer le rabattement de nappe à

certains endroits (en particulier, la création de tronçons serait issue d’initiatives privées), et

n’aient pas été calibrés selon des calculs hydrauliques raisonnés, mais plutôt sur l’expérience

de terrain vis-à-vis de l’assainissement.

Enfin, le type 4 est présenté à titre indicatif dans cette typologie car sa fonctionnalité vis-

à-vis du drainage est estimée marginale du fait de la faible profondeur et d’un encombrement

important des tronçons (bordé d’une haie). Aucune logique de localisation de ces structures

n’a pas pu être identifiée.

o Fonction d’évacuation :

Les gabarits et la densité de végétation des linéaires identifiés comme ayant

principalement une fonction d’évacuation présentent une faible variabilité, donc aucun sous-

type n’est distingué pour cette fonction. Cependant, les tronçons étaient souvent à sec lors de

l’observation, donc de même que les fossés de remembrement pour le drainage des têtes de

bassin, ces fossés de remembrement à fonction d’évacuation perdent probablement leur

fonctionnalité assez tôt dans l’année, du fait de :

- L’accélération des écoulements provenant du drainage de l’amont

- L’augmentation de la section d’écoulement, qui à l’étiage provoque une diminution

des vitesses d’écoulement et favorise l’infiltration très en amont des écoulements de

source

Ces fossés ont été rencontrés dans des contextes pédologiques et géologiques différents,

donc l’infiltration de l’eau sur la longueur de ces linéaires est variable selon la localisation.

36

Par ailleurs, la localisation de ces linéaires a principalement été identifiée sur les têtes de

bassin et sur le petit sous-bassin de la Brangerie. La distance des zones d’alimentation en eau

de ces linéaires (sources, mouillères, nappe perchée) au fond de vallée du bassin versant a

conditionné le dimensionnement de ces structures.

Un des enseignements tirés des échanges avec d'anciens techniciens de la DDAF

Charente ayant exercé lors des remembrements est que la conception des réseaux de drainage

a été effectuée principalement par calage altimétrique en fonction de la topographie locale et

des contraintes d'écoulement vers l'aval. Il s'agissait d'ajuster la profondeur des fossés à

creuser en fonction de la cote amont du réseau, d’avoir une pente minimale afin d’assurer le

transfert de l’eau jusqu’en bas du versant ou d'un autre point de collecte, et de reporter d'aval

en aval une cote plancher des fossés adéquate jusqu'à l'exutoire final qui souvent était le cours

mère de la rivière. Cette dernière pouvait être conservée dans sa configuration naturelle, le

plus souvent recalibrée et parfois surcreusée pour réceptionner à la bonne cote altimétrique les

eaux issues du réseau artificiel. Outre cette donnée altimétrique qui semble gouverner la

logique verticale du réseau, la géométrie en coupe des fossés n'aurait pas été calculée ou

ajustée à un débit projet mais plutôt façonnée selon un profil type : telle profondeur donne tel

gabarit trapézoïdal en gardant des dimensions calibrées de largeurs régulières sur toute la

longueur. Par ailleurs, le remembrement a entraîné la réalisation d’un nouveau tracé des

structures d’écoulement. Un surcreusement des structures linéaires a donc été opéré dans

certains cas pour prendre en compte ces différentes contraintes d’aménagement, et définir un

profil en long ayant des cotes d’altitude croissantes à partir du point bas de référence.

o Fonction de collecte à la parcelle :

Trois fossés ont été identifiés comme ayant cette fonction, associée à l’une ou l’autre des

deux fonctions précédentes.

Les fossés de collecte ont été rencontrés dans des zones à texture argileuse et sols

calcaires à nappe peu profonde, ou des alluvions de talwegs localement inondés. Ces fossés

sont tous de forme trapézoïdale, mais avec des gabarits variables :

- Deux d’entre eux sont de l’ordre de 2,5m de large en gueule, 1m de largeur de fond et

1 m de profondeur. La bouche de drainage se trouve à leur extrémité, donc une partie

de l’extrémité du fossé a pu être créée spécialement pour recevoir la buse. Pour l’un

des deux fossés, l’écoulement au travers de la buse a été un indice de détermination de

la fonction.

- Un des fossés est de gabarit bien supérieur, environ 4m * 2,5m * 1,5m. La sortie du

collecteur se fait sur la longueur du fossé, donc il est possible que ce fossé préexistait

au drainage souterrain et a été redimensionné pour recevoir la buse.

La localisation précise des parcelles dont le réseau de drains débouche dans ces fossés

n’a pas été enquêtée. Cependant, la localisation de ce type de fonction a pu être complétée

par les informations extraites des archives de la Chambre d’Agriculture de Charente

consultées au cours de l’étude (Tableau 15). Les communes concernées par les projets de

drainage souterrain décrits dans ces archives se trouvent indifféremment dans tous les types

de pédologies à caractère humide. Les surfaces drainées ainsi identifiées sont relativement

faibles à l’échelle des sous-bassins :

37

Tableau 15 : Informations extraites des archives de la Chambre d'Agriculture

Sous-bassin Commune Surfaces indiquées des parcelles drainées (ha)

Aume-Couture

Paizay-Naudoin 37,69

Oradour d'Aigre 8,13

Brettes Aucunes surfaces indiquées dans les archives Souvigné

Bief Charmé 9,22

Villefagnan 8,85

D’après ces chiffres, on peut estimer qu’un faible pourcentage de surfaces agricoles

(quelques parcelles par communes) ont été drainées en souterrain à cette époque.

Ces fossés sont identifiés comme étant combinés à une fonction de drainage, du fait de

pente faible ou modérée, de leur localisation en fond de vallée ou de talweg et en bordure de

parcelles.

Pour mémoire, nous citerons qu'au cours des prospections de terrain de l’Aume-

Couture, des ouvrages particuliers ont été remarqués sur les réseaux inventoriés.

Il s’agit de buses joignant la surface de la parcelle et le fond du fossé, servant sans doute

à collecter l’eau stagnant en surface l’hiver du fait de l’affleurement de nappe. Ces ouvrages

ont indifféremment été rencontrés dans différents types de pédologie (marais tourbeux et

texture argileuse) sur trois fossés différents.

Ce type de collecte a d’abord été rencontré sur une exploitation agricole de la commune

d’Oradour dont une grande partie du parcellaire occupe toute la surface d’un marais

tourbeux (marais de Fiolle). Un fossé d’assainissement de type 1 borde tout le marais, et des

buses espacées d’environ 50 mètres chacune connectent les grandes parcelles avec ce fossé

collecteur. Les agriculteurs creusent dans l’hiver des rigoles de drainage au sein des

parcelles pour concentrer l’eau stagnant sur ces parcelles (en orientant les rigoles vers les

mouillères observées selon les années) et se servent de ces buses pour évacuer l’eau de ces

rigoles. Ils suppriment ensuite les rigoles lors de la préparation du semis.

D’autres connexions de ce type ont par la suite été relevées sur deux autres fossés,

cependant le nombre de buses observées par fossé était réduit à une ou deux. La zone de la

parcelle proche de la buse présentait à chaque fois une petite dépression : il est possible que

la pratique de creusement de rigoles soit de même effectuée.

Ces ouvrages posent les mêmes contraintes d’aménagement d’hydraulique douce que

celles pour la collecte de drainage souterrain : la buse n’est fonctionnelle que si l’eau peut

s’écouler d’un point haut (parcelle) à un point bas (bord du fossé de préférentiellement non

« mouillé »). C’est pourquoi il est proposé d’associer ces deux types de collecte dans la

typologie de fossés générale.

3.2.3. Impact potentiel de la fonction de drainage en fonction de la morphologie des versants et linéaires

Tout d’abord, a posteriori de la typologie des fossés en fonction de leur paramètres, des

tendances concernant la géomorphologie des versants où ont été rencontrés les fossés ainsi

que la longueur de ces fossés peuvent être dégagées pour chacun de ces types pré-cités:

38

Tableau 16 : liens entre typologie de fosses proposée et tendances géomorphologiques des versants

Code de typologie Surface du fond de vallée Longueur des fossés

Drainage 1 vallée large et plate longueur moyenne, traversant la largeur du fond de vallée

Drainage 2 vallée encaissée portions de longs fossés d'évacuation ayant une fonction de drainage

Drainage 3 vallée large et plate faible longueur

Les paramètres morphologiques liés aux fossés de drainage de type 1 induisent une

charge maximale des fossés importante, une probabilité plus forte d’avoir un volume

drainable plus important selon la surface de collecte du fond de vallée, et la longueur cumulée

de ces fossés à l’échelle des sous-bassins est grande. Ces fossés de type 1 auraient donc

l’impact hydraulique potentiel le plus important selon cette approche. De la même manière,

les fossés de type 2 auraient un impact relativement plus faible que le type 1 du fait de la

largeur réduite du fond de vallée. Les fossés de type 3 ont quant à eux un impact potentiel

réduit car leur longueur cumulée à l’échelle du sous-bassin de l’Aume-Couture est faible.

3.2.4. Analyse diachronique pour chaque type de fossé Pour évaluer la corrélation de l’impact théorique en relatif de chacun de ces sous-types

avec le déséquilibre du régime hydrologique observé depuis 30 ans environ, l’existence et la

forme de ces linéaires actuels est recherchée sur la carte d’Etat major.

Les fossés de remembrement peuvent être issus soient du recalibrage de ruisseaux, soit

de la création de fossés. Ces fossés figurent en principe sur les cadastres récents car sont la

propriété de l’association d’aménagement foncier au même titre que les chemins

d’exploitation, et en partie dans la couche hydro de la BD Topo.

Ainsi, il y a environ 87 km pour l’Aume-Couture et 13 km pour le Bief de linéaires de la

couche hydro actuelle qui n’apparaissent pas sur la carte d’Etat major de 1844, ce qui

représente un accroissement de réseau de la couche hydro de la BD Topo par rapport à la carte

ancienne respectivement de 44% et 71%. De plus, aucun des linéaires supplémentaires

inventoriés indirectement dans cette étude n’apparaissent sur la carte d’Etat-major (dont ceux

du cadastre) : il est donc possible que ces linéaires soient des réseaux créés artificiellement.

En particulier, les fossés de remembrement des fonds de vallée alluvionnaire ou marais

tourbeux (type 1) sont des tronçons non mentionnés dans les archives d’assainissement des

marais, sauf un qui est décrit comme étant « ex-nihilo » d’après les profils en travers

d’extraction.

Par ailleurs, les informations d’occupation du sol de la carte d’Etat major et de la carte

des possibilités de mise en valeur hydraulique (1969) ainsi que des témoignages d’acteurs

permettent d’avancer que la plupart de ces linéaires sur les têtes de bassin (type 2) et sur le

sous-bassin de la Brangerie traverse d’anciennes prairies humides, et que les ruisseaux les

parcourant ont été rectifiés et recalibrés, leur donnant aujourd’hui la morphologie de fossé.

39

En ce qui concerne les fossés de collecte particuliers observés dans le marais de Fiolle,

des informations recueillies auprès des agriculteurs ont permis de faire le lien avec des

éléments trouvés dans les archives. En effet, d’après (renvoi à la note de bas de page méthodo

B2), des tracés d’archives prévoyaient des fossés parallèles espacés régulièrement. Ce type

d’organisation des parcelles, appelé « culture en planches » et plutôt associé au maraîchage, a

permis la culture du maïs sur ce marais. Cependant, d’après les témoignages recueillis, ce

type d’aménagement a été déployé uniquement sur cette exploitation, et depuis quelques

années, les structures de rigoles ne sont plus permanentes à l’échelle de l’année.

3.2.5. Perspectives d’évolution de ces fossés D’après le recueil de témoignages sur le niveau d’entretien des fossés et l’observation de

l’état général des fossés, les différents sous-types de fossés de drainage présentent aujourd’hui

un usage fonctionnel différencié.

Les fossés de type 1 et 2 sont globalement bien entretenus par les agriculteurs exploitant

des parcelles riveraines par broyage annuel de la végétation. Certaines exploitations

dépendent quasi-complètement de ces aménagements hydrauliques car ayant une partie

importante de leur parcellaire sur l’ensemble de petits fonds de vallée.

Les fossés de type 3 semblent avoir un usage fonctionnel plus limité. Certains auraient

été récemment bouchés volontairement, ou se bouchent du fait de l’absence d’entretien. Par

ailleurs, des linéaires photointerprétés et invalidés sur le terrain ont permis d’émettre cette

hypothèse de suppression de fossés, car il s’avérait être des « plantiers » (bande entre deux

parcelles non cultivée) avec une végétation abondante et un léger talus. Dans ces conditions,

la question se pose du devenir des linéaires de type 3 toujours existant et de leur intérêt actuel

pour l’agriculture. Ceci est notamment à mettre en lien avec l’évolution de l’occupation du sol

dans ces zones drainées.

Enfin, pour certains fossés d’évacuation, l’entretien est assuré par les mairies quand il est

d’intérêt général.

3.3. Analyse des autres évolutions du paysage dans les zones hydromorphes

Approche quantitative des surfaces :

Les résultats quantifiés de l’analyse diachronique sur l’occupation du sol sont présentés

pour l’Aume-Couture. Tout d’abord, la carte d’Etat-Major indique qu’environ 600 ha de

l’Aume-Couture étaient à l’époque considérés en marais, et environ 2200 ha en prairies,

principalement concentrés dans les types de pédologie à caractère humide. Sur ces surfaces

inventoriées, sont aujourd’hui recensées respectivement 67% et 36% en culture de maïs. De

plus, seulement 8% de prairies résiduelles sont aujourd’hui présentes sur les surfaces

anciennement en prairies. Les transformations paysagères et agricoles du territoire entre l’état

de référence et aujourd’hui sont donc effectivement marquées par une forte prédominance du

maïs dans les zones à caractère humide, et un retournement important des prairies. Ces

résultats peuvent être complétés par une analyse de la carte des possibilités potentielles des

sols pour faire la distinction entre ces deux types d’occupation du sol

Par ailleurs, la Figure 9 ci-dessous présente la répartition des types de cultures actuelles

pour deux types de pédologie : les marais tourbeux en fond de vallée, et les sols à texture

argilo-calcaire sur les têtes de bassin. Ces chiffres montrent pour les terres de marais

tourbeux, occupés en 1969 par des roseaux et du maïs, la prédominance actuelle du maïs

(45% des surfaces de marais tourbeux), une très faible présence relictuelle de la prairie et une

part relativement importante des jachères (10%). Cette occupation du sol est similaire pour les

terres de bouchot, avec une moindre part des jachères. D’autre part, les zones prédominées en

40

1969 par les prairies humides sur sols argilo-calcaires sont aujourd’hui largement cultivées en

maïs (32%), mais ont une part plus importante de surface en oléaprotéagineux, une part plus

faible de jachères (5%) et des surfaces en prairies en partie maintenues (13%). Cette

comparaison met en valeur les nuances d’évolution de l’occupation du sol en lien avec les

aménagements préconisés en 1969. Les marais tourbeux étaient déjà bien exploités en 1969,

grâce à des réseaux de drainage déjà existants, qu’il a fallu entretenir d’après les

préconisations techniques pour maintenir cet usage du sol. Pour les prairies humides des têtes

de bassin, l’artificialisation des réseaux est probablement postérieure à 1969 et a permis la

mise en culture importante observée aujourd’hui par remembrement et retournement des

prairies.

Ces résultats peuvent être croisés avec des observations du paysage : la part de jachères

plus importantes dans les marais tourbeux a effectivement été observée sur le terrain, et

l’identification de possibles fossés disparus a souvent coïncidé avec la proximité de surfaces

en jachères. De plus, selon des dires d’acteurs, les terres de marais seraient choisies en priorité

par les agriculteurs pour les gels de terre obligatoires, notamment là où l’Aume fait de

nombreux méandres, car les terres auraient un moins bon potentiel.

En ce qui concerne les autres sous-bassins, l’historique d’évolution de l’occupation des

sols est sensiblement la même d’après des informations qualitatives : tous les petits talwegs

du sous-bassin de la Brangerie étaient autrefois en prairie, ainsi que toute la partie amont du

Bief. Seuls les sols profonds de bouchots dans la partie aval du Bief étaient déjà en partie

cultivés en maïs en 1969, alors qu’il s’agit aujourd’hui de la culture principale sur cette zone.

La zone de coude du Bief entre Charmé et Courcôme a gardé une bonne partie du fond de

vallée en prairie du fait du relief et de la pédologie.

Figure 9 : bilan des surfaces cultivées en 2010 en fonction du type de zone d'aménagement et à l'échelle du sous-

bassin de l'Aume-Couture

41

3.4. Bilan du degré d’artificialisation des trois sous-bassins testés

A partir de ces approches d’inventaire et d’analyse diachronique des différents éléments

du paysage, il est possible de dégager des degrés d’artificialisation et des logiques

d’aménagement qui diffèrent selon les contextes des sous-bassins.

L’Aume-Couture a été très tôt aménagée en raison de la rentabilité de mettre en valeur

ces terres et présente un degré d’artificialisation très important mais finalement déjà bien

représenté dans la couche hydro de la BD Topo. Les objectifs d’aménagement propres à ce

sous-bassin furent d’abord la mise en valeur des marais incultes et des prairies bordant les lits

mineurs, puis la reconversion des prairies selon un remembrement des parcelles. Le Bief et la

Brangerie ont subi une artificialisation plus tardive des structures d’écoulement suivant

l’aménagement foncier (années 1980), probablement du fait d’une rentabilité secondaire du

drainage, mais relativement lourd : celui-ci laisse aujourd’hui un réseau artificialisé dense, à

fonction principale de rabattement de nappe pour le Bief, et d’évacuation rapide de l’eau des

versants pour la Brangerie.

Comme indiqué précédemment, la particularité de l’Aume serait d’avoir subi plusieurs

phase d’aménagement Ce bassin a fait l’objet d’un assainissement ancien au cours du

XIXème siècle, laissé à l’abandon avec la déprise agricole et repris lors d’aménagements

lourds dans les années 1950 ayant perduré aujourd’hui. Ces travaux sont le recalibrage des

affluents et l’ouverture de fossés à dimensionnement très important non trouvés dans les

archives (datation précise incertaine) mais de la même époque selon des dires d’acteurs.

D’après la carte des possibilités de mise en valeur hydraulique des sols, les têtes de bassin de

l’Aume-Couture auraient été aménagées postérieurement aux vallées tourbeuses et de

bouchot, mais selon un degré d’artificialisation élevé. Si la densité de fossés (linéaires ex-

nihilo ou très petits cours d’eau recalibrés) ne semble pas bien supérieure à celle du Bief, il

faut cependant noter qu’une grande partie des fonds de vallée est sans doute seulement

drainée par les cours d’eau recalibrés lors de l’assainissement des années 1950. En effet, des

zones comme les bords de la Couture amont sont couvertes par des surfaces importantes de

maïs alors que la prospection de terrain sur ces bords n’a relevé aucun fossé drainant ces

terres. Le fort recalibrage de cette rivière a cependant eu de fortes conséquences sur le régime

hydrologique et les habitats. La couche imperméable d’argile a été surcreusée à certains

endroits, impliquant une infiltration de l’eau à l’étiage et un risque important d’assec sur ces

tronçons (processus illustré en Annexe 11). L’altération des habitats peut être mise en regard

avec la situation antérieure indiquée dans le mémoire explicatif de l’avant projet

d’assainissement de 1941 : « la Couture était une rivière réputée pour la quantité d’écrevisses

y vivant ».

42

4. Discussion

Cette partie porte sur l’analyse critique de l’ensemble des résultats et des méthodologies

étudiées, les possibilités d’en évaluer la fiabilité et la pertinence, selon les moyens mis en

œuvre durant cette étude. Enfin, l’intérêt des méthodologies testées est évalué pour une

utilisation future et opérationnelle pour les gestionnaires.

4.1. Critique des résultats issus des méthodologies proposées

4.1.1. Localisation actuelle des fossés effectifs

Les longueurs cumulées de linéaires inventoriés par méthode indirecte et directe ainsi que

la part relative des types de fossés sont à interpréter en tenant compte du mode de choix des

zones de prospection et de la méthodologie de parcours de ces zones sur le terrain. En effet, la

méthode employée ne permet pas un inventaire exhaustif sur des zones délimitées, la priorité

ayant été donnée au test des différentes sources d’information et à l’identification de

différents types de fossés. La visite a ainsi été orientée par le repérage au préalable des fossés

potentiels par méthode indirecte. De plus, elle s’est parfois déployée sur des petites zones

regroupant quelques fossés espacées au sein des différentes unités pédologiques et de taille

variable pour avoir une plus grande probabilité d’observer la variabilité des fossés. Le nombre

réel de fossés qui seraient invalidés ou omis si l’inventaire était exhaustif dans ces petites

zones et entre chacune d’elles est alors inconnu du fait de la méthode employée, et par

conséquent le degré d’artificialisation en termes de densité de fossés ne peut être strictement

évalué à partir des résultats présentés.

Pour préciser « l’écart-type » induit par la méthode de prospection, il faudrait à nouveau

visiter quelques zones-type de pédologie différente en menant un inventaire exhaustif et

comparer les différences obtenues en termes de longueurs cumulées pour chacun des niveaux

de confirmation. Un inventaire exhaustif consisterait à remonter le cours de la rivière ou de

ses affluents sur les bords du lit mineur et rechercher les confluences des fossés avec le cours

d’eau. Ce type de parcours a cependant été mené sur des petits tronçons de l’Aume-Couture

quand cela fut possible. De plus, le Bief est une rivière plus accessible sur ses bords, donc

l’inventaire mené sur ce sous-bassin se rapproche d’un inventaire exhaustif.

Par ailleurs, le nombre de zones prospectées par type de pédologie est variable pour l’Aume-

Couture, donc il est difficile de tirer des conclusions quant au lien entre la longueur de

drainage aérien et type de pédologie.

4.1.2. Types de fossés efficaces vis-à-vis des différentes fonctions hydrauliques

Les fossés observés sur le terrain ont pu être classés selon différentes fonctions

hydrauliques et leurs différentes efficacités potentielles. Cependant, cette classification est à

nuancer selon la méthodologie employée pour attribuer les valeurs à chaque paramètre

descripteur relevé sur le terrain.

43

Tout d’abord, cette classification se base sur l’application de la méthodologie de

typologie sur une partie des zones prospectée. Ces classes ont ensuite été généralisées de

façon qualitative aux autres zones. Par ailleurs, la localisation des points n’a pas été

rigoureusement cohérente : l’attribution des valeurs sur les fossés notés fut réalisée au point

d’accès des fossés, et au moins au point de confluence aval du fossé si possible. Cependant,

certains n’ont pu être parcourus sur toute leur longueur : il est donc possible que la valeur

moyenne relevée pour chaque paramètre soit variable pour ces fossés.

Au cours de cette étude, la variabilité « intra-fossé » des paramètres a d’ailleurs été

ressentie sur le terrain. Celle concernant le gabarit a pu être observée sur quelques tronçons

(Bief aval) : la largeur de fond de ces tronçons varie peu (largeur de l’ordre de 1m), tandis que

la variabilité de la profondeur est de l’ordre de la dizaine de centimètres, et l’écart de largeur

en gueule pouvant monter jusqu’à 1m sur un tronçon.

De plus, le fait qu’un seul observateur ait noté les fossés selon les descripteurs de terrain

définis rend la comparaison des résultats entre les différents fossés valide, avec une nuance

pour la densité de végétation. En effet, la visite de terrain a été effectuée en saison estivale, où

le développement végétatif est déjà avancé. La valeur de cette notation est donc à prendre

avec précaution, car la faible variabilité réelle de ce paramètre peut influer sur le jugement de

l’observateur, qui a eu des difficultés à « étalonner » son œil.

Par ailleurs, la faible pente des tronçons de versants rend la détermination de la fonction

hydraulique principale incertaine pour ces fossés. Par défaut, la fonction d’évacuation a été

attribuée à ces fossés, mais la part relative et qualitative de la fonction de drainage par sous-

bassin donnée a pu être sous-estimée.

4.2. Moyens d’évaluation des méthodologies proposées

4.2.1. Evaluation de la méthodologie d’inventaire indirect Un spectre conséquent de sources d’information a été testé dans cette étude pour

identifier les sources les plus pertinentes à retenir. Ces sources ont été exploitées de manière

quasi-exhaustive, donc l’évaluation de leur pertinence est relativement fiable. Il faut

cependant noter que des oublis ont pu être commis lors des relevés sur le scan 25 ou le

cadastre, et que seule une partie des archives est à ce jour disponible pour l’Aume-Couture.

Pour la photointerprétation, la méthode dépend de la subjectivité de l’observateur, il est

donc possible que la pertinence de la photointerprétation aurait été évaluée différemment si la

photointerprétation avait été réalisée par un autre observateur.

4.2.2. Evaluation de la méthodologie de typologie

D’une part, bien que la méthode de notation des descripteurs de terrain soit discutable

selon le nombre des points de notation et leur localisation par tronçon, la méthodologie

d’élaboration de la typologie a reposé sur la collecte d’autres éléments d’information :

l’analyse du paysage et le recueil de témoignages d’acteurs. Ainsi la constitution des classes

de types de fossés a pris appui sur une description morphologique moyenne de fossés

relativement homogènes par croisement de ces paramètres, et par intégration des autres

éléments qualitatifs. La variabilité d’un paramètre pour un fossé donné peut donc ne pas avoir

d’influence sur sa classification finale. Cependant, une étude plus poussée sur la variabilité

inter-tronçons permettrait de renforcer ou d’affiner la typologie proposée.

D’autre part, il est possible de discuter le choix des paramètres retenus pour construire

les indicateurs d’impact potentiel. Ces paramètres ont été choisis sur la base d’une analyse

44

bibliographique et par la faisabilité de notation de ces paramètres. Cependant, la question se

pose du poids d’autres paramètres non relevés dans cette étude dans la définition de l’impact

potentiel par rapport à ceux retenus. L’influence des types de pédologie et de la hauteur du

toit de la nappe seraient par exemple à approfondir, par étude bibliographique plus poussée,

par recueil d’expériences de terrain ou par expérimentation.

Pour ce qui est de la définition des paramètres descripteurs de terrain, l’accompagnement

de l’unique observateur par une autre personne a permis de pointer des limites dans la

définition des valeurs prises pour chaque paramètre qualitatif lorsque l’observateur

confrontait le jugement qu’il retenait avec celui de l’autre personne. Une définition plus

précise de ces paramètres est donc nécessaire si ce paramètre est maintenu comme étant

significativement déterminant pour l’impact potentiel des fossés.

Par ailleurs, l’évaluation de l’intérêt de l’indicateur « type d’écoulement » est limitée en

raison de la période de visite sur le terrain. En effet, une part importante des linéaires visités

étaient à sec, donc il n’a pas été possible de se baser sur ce critère pour faire la distinction sur

l’efficacité de drainage de nappe des fossés, et de faire la distinction entre les fossés à

fonction de drainage et ceux à fonction mixte « évacuation + drainage de nappe ».

Le mode d’attribution de la fonction hydraulique principale peut par ailleurs être discuté

sur la fréquence de visite effectuée (une seule visite pour chaque tronçon), qui ne permet pas

de caractériser le régime hydraulique du tronçon (écoulement permanent, temporaire continu

ou temporaire discontinu). Ce paramètre serait sans doute plus pertinent pour définir de

manière plus certaine la fonction. L’information sur l’imperméabilité du substrat serait une

manière indirecte de définir le régime d’écoulement potentiel (circulant intermittent ou non

circulant pour les fossés à sec), critère proposé dans une typologie de fonction hydraulique

développée en Bretagne (Pays de Saint-Brieuc 2008), mais ceci demande un travail de terrain

conséquent par rapport à l’objectif d’une méthode de typologie opérationnelle. Une autre

possibilité est de recueillir des informations sur le régime d’écoulement des fossés auprès de

personnes de terrain (techniciens de rivière, agriculteurs, maires…)

Enfin, la méthodologie d’identification de la part de fossés de collecte peut être discutée

en comparant les données d’archives concernant les travaux historiques de drainage souterrain

avec les données actuelles du Recensement Général Agricole (RGA). En effet, les surfaces

drainées par drains enterrés recensées par le RGA 18

sont beaucoup plus importante que celles

identifiées jusqu’à présent par archives : elles s’élèvent à 2% et 2,4 de la Surface Agricole

Utile (SAU) respectivement pour l’Aume-Couture et l’unité hydrographique Carthage

contenant le Bief (Agreste 2010).

Cette information montre qu’une part potentielle des fossés collecteurs aurait été

manquée ou non prospectée du fait de la méthode de prospection et de l’observation des

fossés (linéaires parcourus partiellement, buses recouvertes par la végétation).

4.3. Outils opérationnels issus de l’étude

En tenant compte toutes les limites d’interprétation des résultats obtenus et d’évaluation

de la méthodologie, le travail de test des méthodologies d’inventaire indirect et de typologie

18

Les surfaces comptées pour le drainage souterrain incluent les réseaux de drains anciens toujours

efficaces et les superficies effectivement drainées par un réseau mais excluent les réseaux de drains n’évacuant

plus ou les drains uniques captant des mouillères (Agreste 2000-2010).

45

des fossés permet de faire ressortir des éléments intéressants pour l’élaboration d’une

méthodologie opérationnelle et robuste.

4.3.1. Méthodologie opérationnelle d’inventaire exhaustif ou partiel du réseau artificiel

Tout d’abord, un résultat important pour la méthodologie d’inventaire indirect est qu’un

nombre important de fossés sont contenus dans la couche Hydro de la BD Topo. Cette base de

données ne possédant pas d’information sur l’artificialisation des éléments contenus nécessite

d’être croisée avec d’autres informations pour identifier les tronçons intéressant cette étude.

Pour cela, il a été proposé de sélectionner les linéaires ne figurant pas sur la carte d’Etat major

en première approximation. Des éléments historiques concernant l’aménagement foncier

permettrait d’affiner cet inventaire.

De plus, les sources d’information qui ont pu être identifiées comme pertinentes pour

mettre en place une méthodologie d’inventaire indirect sont le cadastre récent et le scan25,

étant donné leur fiabilité et leur efficacité. Ces deux sources sont à priori disponibles pour

l’ensemble du bassin versant de la Charente, en donnée SIG ou au moins sur le site internet du

Géoportail. Leur utilisation pour d’autres sous-bassins serait donc intéressante, mais le choix

de la source à exploiter ou leur combinaison doit prendre en compte plusieurs choses :

La mention « fossé » apparaissant sur le cadastre permet d’identifier rapidement

les linéaires à numériser et de s’assurer du caractère artificiel de ces linéaires

(fossés de remembrement à fort impact potentiel sur le drainage). Cependant,

cette mention n’apparait pas pour tous les fossés de remembrement : sur l’Aume-

Couture, la mention est faite pour des tronçons de fond de vallée tourbeuse, mais

pas pour les têtes de bassin argilo-calcaire. Dans ce cas, l’efficacité d’exploitation

de cette source s’en trouve bien plus faible.

Le figuré de pointillés bleus du scan25 ne fait pas de distinction sur le caractère

artificiel des linéaires hydrographiques. Cependant, un tracé droit de ce figuré est

un indicateur fiable des linéaires artificialisés ou artificiels.

Par ailleurs, les bases de données géographiques possédées par les syndicats d’eau pour

les diagnostics territoriaux de captages prioritaires sont des sources intéressantes bien que

partielles. Elles seraient complémentaires à l’extraction des linéaires du scan25 et éviterait du

temps passé à la photointerprétation et à la retranscription d’archives, au moins dans les zones

incluses dans l’aire de protection de ces captages et moyennant quelques invalidations.

La photointerprétation apparaît comme complémentaire à ces sources d’information,

dans la perspective d’une préparation à un inventaire de terrain : cette méthode peut être

combinée à l’analyse de la topographie dans le cas de talwegs relativement étroits, mais elle

s’avère moins fiable pour le repérage dans des vallées larges et plates. Cependant, dans la

perspective d’un inventaire uniquement indirect servant de donnée d’entrée à la modélisation,

l’intérêt de cette méthode est plus discutable : le temps passé à faire cet inventaire (une demi-

journée pour une majorité du bassin versant de l’Aume-Couture) est à confronter à la fiabilité

de cet inventaire et à la sensibilité du modèle aux variations de densité de réseau.

4.3.2. Indicateurs de terrain pour une typologie des fossés Le test de la méthodologie proposée permettant de caractériser les fossés et de les classer

selon des types principaux d’impact potentiel vis-à-vis de la sévérité de l’étiage a permis de

dégager des éléments à retenir pour réaliser cette typologie à plus large échelle. Seule la

46

conservation de la classe « fonction de collecte » dans la méthodologie de typologie est

discutable d’après les éléments précédents: cet aspect pourra être étudié au cas par cas étant

donné qu’il s’agit principalement d’une contrainte d’aménagement pour cette étude.

D’une part, les indicateurs de forme de section, de gabarit et de profondeur ont permis

d’identifier une variabilité effective entre les fossés observés sur le terrain et de les classer

selon des degrés d’impact potentiel. Il faudrait toutefois voir si ces paramètres qualitatifs

pourraient être facilement mesurés quantitativement pour permettre une meilleure robustesse

de la méthode.

D’autre part, la période de visite est à caler sur la période de début d’insaturation des

sols, pour distinguer la fonction hydraulique principale et l’efficacité de drainage de chaque

tronçon. De plus, à cette période, les indicateurs « type de couverture » et « densité de

végétation » pourraient élargir le spectre des types de fossés déjà identifiés dans cette étude.

Enfin, la confrontation entre la typologie des fossés et leur présence dans les sources

d’inventaire indirect permet de voir que les fossés identifiés comme ayant un plus fort impact

potentiel (type 1 et 2) sont facilement repérables indirectement sur la couche Hydro de la BD

Topo, sur le scan25 ou le cadastre. Ceci conduit à discuter une fois de plus la

photointerprétation dans le cadre de ce projet, les éléments inventoriés par cette méthode

ayant un moindre impact potentiel.

4.3.3. Méthodes d’analyse diachronique d’un bassin versant artificialisé

L’étude des différentes informations contenues dans des documents historiques (carte

d’Etat-major, archives de projets d’assainissement et de drainage souterrain, carte de zonage

sur les possibilités de mise en valeur hydraulique des sols, photographies aériennes anciennes)

a permis de retracer les transformations structurelles du paysage des sous-bassins et les

logiques de leur aménagement : évolution de la sinuosité, ampleur du recalibrage, valorisation

agricole des terres et disparition des zones humides. Cette méthode d’analyse diachronique est

par ailleurs réutilisable sur d’autres territoires grâce à la disponibilité de la carte d’Etat major

et des photographies anciennes pour la France entière sur le Géoportail de l’IGN, et dans le

cas du bassin de la Charente, à l’étendue de la carte des possibilités de mise en valeur

hydraulique qui s’étend sur une grande partie de Charente amont.

4.4. Synthèse sur l’intérêt plus large de l’élaboration de ces méthodologies

Les deux types de méthode présentés dans cette étude contribuent à l’amélioration de la

connaissance en tant que telle sur l’artificialisation des sous-bassins étudiés, mais aussi ce

qu’il faut garder comme source d’information et regarder comme descripteurs.

Ces méthodologies permettraient d’obtenir des résultats valorisables par différentes

approches :

Un inventaire partiel des réseaux artificiels ou artificialisés pourra être réalisé en

reprenant les enseignements de cette étude sur les sources d’information pour un

inventaire indirect fiable et estimer quantitativement et de manière systémique et

diachronique les impacts de l’artificialisation entre un état de référence (1844) et

un état actuel à l’échelle d’un sous-bassin. Cette approche pourrait facilement être

appliquée à d’autres sous-bassins fortement modifiés, identifiables selon des

témoignages d’acteurs et sur la carte des possibilités de mise en valeur

hydraulique.

47

La typologie permettra d’une part d’affiner le paramétrage de la modélisation des

flux hydrauliques, soit par des calculs reprenant la formule de Manning-Strickler

à l’échelle d’un réseau de quelques fossés, soit par l’utilisation de l’outil de

modélisation SWAT19

. D’autre part, la proposition de solutions d’aménagement

d’hydraulique douces à expérimenter pourra s’appuyer sur cette typologie.

Plusieurs principes peuvent être dégagés pour ces propositions, en se basant sur

l’évaluation des besoins en drainage à l’échelle locale par l’expérimentation:

Les fossés drainant des zones à faibles besoins en drainage (faibles enjeux

socio-économiques, pédologie filtrante,…) pourraient faire l’objet d’un

remblaiement ;

Les fossés nécessaires à l’usage des sols mais identifiés comme

surdimensionnés pourraient être redimensionnés selon les besoins réels

mesurés ;

Les fossés ainsi redimensionnés et les fossés de drainage de

dimensionnement approprié pourraient par ailleurs faire l’objet d’une

meilleure gestion de l’eau évacuée en s’appuyant sur l’existence de ces

structures artificialisées ou artificielles : il faudrait pour cela identifier les

périodes où la fonctionnalité de ces structures vis-à-vis de l’exploitation des

terres n’est pas cruciale pour les enjeux.

Enfin, dans la perspective de la mise en place d’actions concrètes, un inventaire

exhaustif des réseaux actuels serait utile pour proposer aux acteurs d’adhérer à un

programme d’actions définit après expérimentation. La méthodologie d’inventaire

indirect rendrait ainsi cet inventaire exhaustif plus efficace.

19

A ce propos, l’outil SWAT est en cours de paramétrage sur le bassin de la Charente vis-à-vis des

pratiques agricoles pour la simulation les actions de lutte contre les pollutions diffuses. La possibilité d’utiliser

SWAT pour la simulation de l’impact des évolutions de structures telles que la densification du réseau de fossés

permettrait une approche intégrée des actions à mener sur le territoire.

48

Conclusion

Dans un contexte de déficit chronique de la ressource quantitative en eau sur le bassin

de la Charente et des objectifs de retour au bon état des eaux en 2015, l’EPTB Charente,

porteur de l’élaboration du SAGE Charente, cherche à objectiver les impacts de

l’artificialisation des versants agricoles vis-à-vis de la sévérité de l’étiage, seulement connue

de manière qualitative et ponctuelle. En préalable à l’évaluation quantitative de ces impacts,

cette étude s’est attachée à objectiver les moyens à mettre en œuvre pour améliorer la

connaissance sur les réseaux de fossés, supposés jouer un rôle important dans le déséquilibre

du régime hydrologique. Pour cela, une méthodologie d’inventaire indirect de la localisation

de ces réseaux a été améliorée sur la base des résultats d’un projet préalable par compilation

de données cartographiques numérisées. D’autre part, une méthodologie de typologie de ces

fossés en lien avec leur impact sur la sévérité de l’étiage a été proposée, à partir d’une analyse

bibliographique, de recueils de témoignages d’acteurs et d’archives sur les aménagements

passés. Ces méthodologies ont été testées sur trois sous-bassins de tailles et contextes

hydrographiques distincts, et de manière synchrone, pour évaluer l’opérationnalité et la

reproductibilité de ces méthodologies.

Les résultats obtenus par l’application de ces méthodologies ont montré un réseau de

fossés vérifié relativement important. Cela renforce les informations qualitatives de

l’artificialisation des versants charentais dans l’appréciation du degré d’anthropisation.

D’autre part, la variabilité des fossés observés au cours de cette étude a pu être classée en cinq

catégories d’impact potentiel vis-à-vis de la sévérité de l’étiage par relevé de paramètres sur le

terrain, et une catégorie prenant en compte des contraintes d’aménagement. Les fossés de

remembrement seraient le type de fossés prédominant sur les sous-bassins étudiés,

caractérisés par un profil très rectiligne, un gabarit trapézoïdal de grande dimension et un

impact potentiel élevé sur la sévérité de l’étiage.

Malgré les limites liées à la méthode de choix des zones de prospection, les

observations de terrain ont permis de dégager les éléments à retenir dans ces méthodologies

afin de les déployer à l’échelle du bassin versant de la Charente et d’accroître la connaissance

sur les réseaux de fossés de manière efficace et fiable. Ainsi, le cadastre et le scan25 ont été

identifiés comme étant à exploiter prioritairement dans l’inventaire indirect des fossés. De

plus, la méthodologie de typologie ayant servi à la distinction des classes de fossés peut être

réutilisée en reprenant les paramètres descriptifs les plus pertinents – forme, gabarit et

profondeur – et en testant l’intérêt de conserver les paramètres « type de couverture » et

« densité de végétation ».

Au-delà d’une meilleure connaissance des réseaux artificialisés, ces méthodologies

permettent de produire des données géographiques et quantitatives qui peuvent être reprises

pour la modélisation des flux hydrauliques à l’échelle de sous-bassins, et pour la définition de

protocoles d’expérimentation portant sur des aménagements d’hydraulique douce adaptés à

chaque type de fossé. De tels aménagements s’inscriraient dans une démarche de gestion

intégrée du bassin versant, puisque le ralentissement des écoulements aurait également des

effets bénéfiques sur l’auto-épuration de l’eau et sur l’augmentation du temps de

concentration des crues à l’échelle du bassin versant.

Dans le cadre du SAGE, la Commission Locale de l’Eau pourra alors définir une

politique de l’eau durable, combinant différents leviers d’actions au vu d’un contexte socio-

économique donné, notamment la situation actuelle et à venir des filières agricoles. Elle

pourra ainsi prioriser différents moyens affectés aux changements de pratiques nécessaires à

la reconquête des fonctionnalités des milieux aquatiques, en concertation avec les acteurs

concernés, afin d’aboutir à des actions partagées et appropriées localement.

49

Bibliographie Adamiade, Corneliu Victor. “Influence d'un fossé sur les écoulements rapidesau sein d'un

versant.” 15 mars 2004.

Agence de l'Eau Adour-Garonne. “Désordres hydrauliques sur le bassin de la Charente.”

Evaluation économique des zones humides. Juin 2009.

Agreste. 2000-2010.

Bioteau et al. “Evaluation des risques de pollution diffuse par l'azote d'origine agricole à

l'échelle des bassins versants : intérêts d'une approche par modélisation avec SWAT.”

Ingénieries n°32. Décembre 2002.

Chargés d'études du Génie Rural. “Avant-projet de l'assainissement des marais d'Aigre.”

Thouars, 1941.

Cyril Kao et al. “Elaboration d'une méthode de typologie des fossés d'assainissement

agricole et de leur comportement potentiel vis-à-vis des produits phytosanitaires.” Ingénieries

n°29, mars 2002.

DREAL Midi-Pyrénées . “Guide pratique de détermination.” Police de l'eau - Notion de

cours d'eau. 2 novembre 2011.

Lagacherie et al. “An indicator approach for describing the spatial variability of artificial

stream networks with regard to herbicide pollution in cultivated watersheds.” Ecological

indicators. 2006.

Observatoire Régional de la Biodiversité Languedoc Roussillon. “L'artificialisation.”

2012. orblr.fr/wakka.php?wiki=ArtificialisatioN (accessed septembre 2012).

Pays de Saint-Brieuc. “Guide pour la réalisation des inventaires des zones humides.”

Tome II : Inventaires de terrain des zones humides et des cours d'eau. 2008.

50

Annexes

Annexe 1 : Exemple d’ordre du jour d’un point projet

Annexe 2 : Clé de détermination des cours d’eau (DREAL Midi-Pyrénées 2011)

Annexe 3 : Compte-rendu du comité technique à Angoulême

Annexe 4 : Carte des possibilités de mise en valeur des terres (DDAF, 1969)

Annexe 5: Table attributaire recevant les informations liées à la numérisation des fossés

Annexe 6 : Lettre envoyée aux maires des communes visitées

Annexe 7 : Exemple de carte utilisée lors de la prospection terrain

Annexe 8 : Fonctionnalités du GPS à CartoPocket intégré

Annexe 9 : Légende de la carte d’Etat-major

Annexe 10 : Exemple de fiche synthétisant la zone terrain

Annexe 11 : Schéma de l’altération du cours d’eau par suppression de la couche

imperméable

Annexe 12 : Chronologie des aménagements historiques en lien avec le contexte socio-

économiques

51

Annexe 1 : Exemple d’ordre du jour d’un point projet

52

23-04-12

Stage Artificialisation des versants agricoles

Point projet 3

Avancées de l'inventaire du réseau sous SIG :

- Aume-Couture : localisation totale des archives, numérisation du scan25 et photointerprétation

en partie basée sur avant-projet sur BD Ortho 2002

- Bief : numérisation des fossés du scan 25, indiqués sur cadastre 2006 et photointerprétation

sur BD Ortho 2002

Travail sous SIG restant à réaliser : 23-25 avril

- Géoréférencement des photos 1950 et de la carte d'Etat major

- Numérisation du cours d'eau et repérage de fossés potentiels

- Caler la carte de mise en valeur potentielle des sols => numérisation des polygones ?

=> croisement avec d'autres couches possible

- Rentrer les données chiffrées sur dimensions des sections d'archive dans une nouvelle couche

SIG

Point sur les données restantes à analyser/récupérer :

- Cartographie des fossés réalisée par le SIAEP de Saint-Fraigne ?

- Analyse historique des travaux faits sur le lit mineur de l'Aume-Couture par SIAHBAC

- Voir qui a réalisé la localisation des fossés présents sur cadastre du Bief de 2006 et quand, si

d'autres planches adjacentes sont possibles d'obtenir, et si infos sur travaux d'aménagements

du Bief récupérables

Préparation du terrain :

- PDA empruntable au SIAHBAC pour tester l'intérêt de l'outil

- Voir pour possibilité de rester plusieurs jours basée à la Maison de l'Eau de St Fraigne

- Diviser le réseau identifié en tronçons ? Ou bien 2 phases, une seulement de relevé de linéaire,

puis focalisation sur des petites zones de quelques ha pour évaluation exhaustive des

paramètres?

- Affiner la liste d'indicateurs selon les objectifs du projet et prévoir la méthode de

mesure/classification (voir si indicateurs de SYRAH utilisables) => objectifs seulement

quantitatifs, ou bien prévoir la construction de la méthodologie de telle sorte que l'on puisse

étudier des aménagements possibles pour la qualité aussi?

Avancer powerpoint de présentation - partie résultats : 23-25 avril

- Compléter l'analyse historique (étapes et types des travaux, évolution de l'occupation du sol,

« stigmates paysagers » des transformations)

- Traiter les derniers résultats pour donner des indications sur le taux de déplacement du lit

mineur, la densité du réseau de fossés, la précision de la méthode et le temps nécessaire

26-27 avril : formation SWAT Bordeaux

2-4 mai : définition précise des indicateurs // réalisation d'un premier plan de rapport

9-11 mai : finaliser présentation

14-16 mai : préparation matérielle terrain

17 mai : présentation aux partenaires

21-25 mai : sortie terrain

53

Annexe 2 : Clé de détermination des cours d’eau (DREAL Midi-Pyrénées 2011)

54

Annexe 3 :

Compte-rendu du comité technique à Angoulême

55

Compte rendu

PRESENTATION DU STAGE

« ARTIFICIALISATION DES VERSANTS AGRICOLES CHARENTAIS »

16/05/2012

Chambre d'Agriculture, Angoulême

Participants :

Structure Prénom – Nom Fonction

EPTB Charente Emilie Adoir Stagiaire

EPTB Charente Harold Rethoret Ingénieur

EPTB Charente Jérôme Salaün-Lacoste SAGE Charente

EPTB Charente Denis Rousset SAGE Charente

EPTB Charente Sarah Paulet Animatrice Captages Saint-Hippolyte et Coulonge

DDT 16 Fabrice Peyraud Responsable risques (visiteur)

CG16 CATER Michaël Canit Technicien rivière

SHEP Frédérique Joubert Animatrice programme Re-sources AAC Grenelle

DDT 16 - SEER Nathalie Ollivier Responsable Unité Eau

AEAG Manuella Broussey Représentante AEAG

AEAG Dominique Tesseyre Représentante AEAG

SYMBA Antoine Mazin Technicien rivière

SIAHBAC – SIAH Auge Julien Blancant Technicien rivière

SIAHP Tardoire Julien Ferré Stagiaire

SIAH Bonnieure Emmanuel Rojo-Diaz Technicien rivière

SIAH Boëme Maxime Jouhannaud Technicien rivière

SIAH Né Laurent Paulhac Technicien rivière

ASA Aume-Couture Philippe Barneron Agriculteur

CA 16 Olivier Trisse Technicien

56

Excusés :

Structure Prénom – Nom Fonction

CG 17 Chrystelle Cervoni

CG 16 Alain Marchegay

CG16 John Bergeron Chef du service Agriculture

ASA Bief Antoine Chartier Président groupement des irrigants

Coopérative d'Eau Charente

Jean-Jacques Blanchon Président

CREN Poitou-Charente Sébastien Fournier

SIAHP Touvre Mathieu Tallon Technicien rivière

SIEAH Son-Sonnette Camille Lafourcade Technicien rivière

SIVOM Syndicat Vienne-Gorre

Marie Adalbert Technicien rivière

ONEMA Michel Bramard

Objet : Présentation de l'étude de fonctionnement des fossés Charentais

Cette réunion technique intervient comme première présentation aux acteurs concernés, pour

les associer au projet et définir assez tôt les pistes à privilégier, les possibilités de

collaboration et les ressources disponibles pour l'étude.

La présentation s'est appuyée sur un diaporama powerpoint et sur des cartes conceptuelles

CmapTools selon le plan suivant :

1. Eléments de contexte et problématique

2. Apports du projet tutoré

3. Objectifs du stage et méthodologie suivie

4. Premiers résultats cartographiques du stage

5. Exemple d'aménagement envisageable illustré.

Dans le compte-rendu ci-dessous sont résumés les points importants présentés ainsi que les

différentes réactions pour chacun des points.

A. Contexte – Problématique - Contexte d'élaboration du SAGE : le diagnostic cherche à déterminer les causes de

dégradation des masses d'eau et milieux aquatiques du bassin versant (BV). Une cause

possible identifiée est l'artificialisation des versants agricoles, qui s'est

considérablement accrue depuis les années 1950. Ces travaux de curage et création de

fossés furent accompagnés du remembrement et du développement de l'irrigation, et

ont nécessité le recalibrage et la rectification des lits mineurs. L'évacuation trop rapide

lors de la saison humide et le court-circuitage des écoulements naturels ont

probablement un impact sur les étiages, le risque inondation et la qualité de l'eau.

- Objet d'étude : fossés ou cours d'eau très artificialisés, étude jusqu'à la limite

réglementaire (certains fossés peuvent être considérés comme étant des cours d'eau).

- Zone d'étude : Aume-Couture, Bief et Brangerie

- Problématiques : Comment mesurer l'artificialisation d'un bassin et quantifier ses

effets ? Comment les atténuer et restaurer des fonctions de rétention ?

57

B. Objectifs-Méthodes de l'étude

Deux objectifs finalisés : Rédaction d'un outil méthodologique normalisé et opérationnel de

diagnostic, et proposition d'actions adaptées selon une typologie de fossés.

Méthodologie : Diagnostic par une analyse diachronique sur SIG des réseaux de fossés

(résultats du projet tutoré) et typologie des fossés par relevés d'un certain nombre de

paramètres (gabarits des fossés, rugosité, occupation du sol, profondeur des nappes...) de

terrain ; étude technique d'aménagements possibles et enquêtes auprès d'acteurs sur leur

faisabilité.

Remarques des participants :

- Il a bien été rappelé que l'objectif n'est pas de changer l'usage des sols, mais de

proposer de nouvelles pratiques, pour concilier usages et fonctions des zones humides.

Un certain nombre de solutions techniques seront sans doute possibles, cependant il

est à prévoir dans les scénarios d'évolution que la mise en place politique et

l'accompagnement des usages prendront du temps.

- Pour faciliter cette mise en place, il faudra montrer que les contraintes à petite échelle

auront des bénéfices à grande échelle, d'où l'intérêt de la modélisation pour le

quantifier économiquement.

On distingue donc 2 échelles d'analyse pour voir si la politique vaut le coût :

modélisation à grande échelle

expérimentation, pour un suivi poussé par l'exemple

Le zoom sur un territoire permet de mettre en place une pédagogie et faire avancer la

réflexion. Thématique nouvelle sur le bassin Adour-Garonne, donc les premiers

retours d'expérience intéressent particulièrement l'Agence de l'Eau.

- Il serait intéressant de regarder la corrélation des chiffrages indirects avec la réalité de

terrain (par exemple, est-ce que les dimensions prévues dans les projets sont toujours

du même ordre de grandeur sur le terrain ? Ou bien les fossés ont-ils été comblés

depuis?). Certains projets de comblement du lit sur l'Aume-Couture ont montré les

effets possibles d'aménagements (retour à la non-culture de certains champs)

- Importance de prendre en compte et d'analyser dans le diagnostic les recalibrages par

rapport aux débits projetés, notamment sur l'Aume-Couture.

- Particularité du Bief à analyser : le drainage souterrain y est présent, contrairement à

l'Aume-Couture. A ce sujet, F. Peyraud a reprécisé la distinction entre 2 types de

recalibrages :

le recalibrage aérien, qui a pour but d'évacuer les eaux de pluies en fonction de la

pluviométrie

le drainage souterrain, pour lequel les calculs sont effectués à la parcelle, et qui

prend en compte les types de sols => les « plafonds » (=fonds de lit) des

émissaires ont alors été abaissés pour récupérer les collecteurs de réseau (environ -

80cm), le surdimensionnement étant nécessaire pour avoir les fossés en-dessous

des collecteurs. Il faut donc faire attention dans des projets de renaturation à

prendre en compte l'altitude de ces collecteurs. La possibilité de régler la position

des émissaires a aussi été remarquée.

58

Possibilités de récupérer des connaissances sur le drainage souterrain : auprès de Mr Jean Moreau, président de l'association syndicale de drainage du Bief à

l'époque

à la Chambre d'Agriculture : archives existantes

- La question de l'érosion a été évoquée, mais il ne s'agit pas d'un processus significatif

sur le bassin versant, c'est pourquoi il n'est pas nécessaire de le prendre en compte et

des solutions spécifiques (bandes enherbées, entretien des berges) ont déjà été

apportées.

C. Résultats Des extraits cartographiques ont été présentés pour illustrer les indicateurs globaux basés sur la

collecte d'informations sur SIG (densité de fossés, rectification du lit mineur, largeur de fond et

volume de curage). Celle-ci a été réalisée depuis le début du stage à partir d'archives, de cadastre, de la

BD Topo et de photographies aériennes a été présentée sur des extraits cartographiques.

Remarques des participants :

- Importance de prendre en compte la géologie du bassin du Bief pour

interpréter les résultats et pour la modélisation : la zone de karst

provoque des pertes de charge et explique les assecs au niveau du

coude vers Courcôme. Il faudra aussi voir la corrélation des résultats

avec d'autres géologies du bassin.

- Typologie possible des fossés en 4 classes : fossé d'évacuation/drainage aérien fossé collectant le drainage souterrain

fossés de remembrement

fossés d'irrigation => lit perché pour force hydraulique

Une des modifications de parcours du cours d'eau présentées dans

les diapos sans doute dû à un fossé d'irrigation

- Les produits de curage seraient un élément

supplémentaire intéressant à relever sur le terrain, car

la disposition de ces produits le long du lit en bourrelets a

créé des micro-endiguements. Ceci est observable sur le

Bief, probablement pas sur l'Aume-Couture, les produits

ayant été répartis sur les parcelles.

D. Propositions d'aménagement L'exemple présenté est un batardeau qui serait placé juste avant la buse d'un pont pour s'en servir

comme support et créer une sorte de seuil en sortie de prairie.

- Les réactions ont essentiellement porté sur le placement du batardeau : il serait plus

judicieux de poser le batardeau plus en amont du fossé, dans la friche, pour avoir

moins de risque par rapport à la route, bien que peu empruntée, et laisser la buse

remplir sa fonction d'évacuation.

- La modification des gabarits vers des dimensions plus adaptées a de plus été proposé.

59

- Par rapport aux financements envisageables, une des contraintes sera de viser des

« vrais fossés », ie qui ne sont pas gérés collectivement ; l'Agence de l'Eau ne propose

pas de financement à priori pour des aménagements sur cours d'eau.

E. Discussion-débat sur les différents aspects du projet Ressenti par la profession agricole : L'adaptation des systèmes est nécessaire, mais se mettra

progressivement au niveau local ; l'aspect socio-économique sera le plus difficile à gérer et dépendra

de la gestion collective qui sera engagée. La facilité d'adaptation de la profession dépendra aussi du

curseur économique, selon que l'on considère avoir besoin de produire beaucoup ou non => s'il n'y a

pas besoin, on peut se permettre de ré-inonder moyennant des compensations.

D'autre part,, il serait judicieux de croiser les zones d'action intéressantes avec l'occupation du

sol, pour agir d'abord sur des occupations à enjeu moins fort économiquement et

techniquement et faire des propositions n'ayant pas trop d'impact sur les pratiques.

L'EPTB ajoute sur ce point que cette approche par le haut, en réalisant une typologie des

fossés (selon la méthode Cemagref) par inventaire et sélection selon critères, peut être

complétée par une approche par le bas, si des actions volontaires sont proposées par des

acteurs, qui pourraient servir d'exemple et fournir des premiers résultats expérimentaux.

Autre intérêt de focaliser la gestion sur les fossés plus que sur les cours d'eau : celle-ci ne sera

pas en interaction avec la continuité écologique, alors qu'il y a une forte demande pour lever

les barrages agricoles sur le lit mineur et permettre cette continuité.

Enfin, l'intérêt d'étudier le sous-bassin de la Brangerie semble limité pour deux raisons :

- absence d'interlocuteur technique depuis la dissolution récente du syndicat de la

Brangerie, avec la réforme des collectivités

- Villognon est une grande base de travaux de la LGV, seule la partie amont de la

Brangerie pourrait être intéressante

Prochaines échéances

1) nouveau point d'étape après le terrain à prévoir pour les tenir informés de la

progression

2) voir avec la Chambre d'Agriculture pour récupérer des archives de drainage souterrain

3) points de rencontre pour effectuer des visites de terrain avec les différentes personnes

concernées (techniciens de rivière, agriculteurs, personnes ayant une mémoire des travaux

effectués) : Philippe Barneron, Fabrice Peyraud, Maires d'Ebréon et Souvigné (au nom de F.

Peyraud)

4) sollicitation de l'Agence de l'eau quand un test sera dimensionné, sur la Brangerie par

exemple.

60

Annexe 4 :

Carte des possibilités de mise en valeur des terres

(DDAF, 1969)

61

Au

me-C

ou

ture

Bief

Bra

ngerie

62

Légende de la carte :

63

64

Annexe 5: Table attributaire recevant les informations liées à la

numérisation des fossés

Champ Type

de variable Signification

du champ Liste des

valeurs prises

Id flotta

nt

Clé d’identification

de l’entité 1 à n

Source_info carac

tères

Type de source de

l’information extraite

archives ; scan25 ; cadastre ;

photointerprétation

Ref_archive si source_info=archives carac

tères Référence

de l’archive

Date_archive si source_info=archives entier Date de

l’archive

Nom_lineaire si source_info=archives carac

tères

Nom du ruisseau recalibré

Exist_scan25 si source_info=archives ou

cadastre carac

tères

Présence ou absence du

linéaire dans le scan25

oui ; non

Exist_photo1950 carac

tères oui ; non

Note_photointerpretation_photo1950

entier 1 à 4

65

Annexe 6 :

Lettre envoyée aux maires des communes visitées

66

Saintes, le 13 juin 2012

Objet : travail de terrain – stage sur l'artificialisation des versants agricoles

charentais

Madame, Monsieur,

Dans le cadre de l'élaboration du SAGE Charente, l'EPTB Charente mène en lien avec la

Chambre d'Agriculture de Charente une étude diagnostic sur l'artificialisation des versants

agricoles charentais et la modification des régimes d'écoulements dans les rivières. L'objectif

est de déterminer si les réseaux de drainage (notamment aériens sous la forme de fossés)

participent fortement aux perturbations observées sur le bassin (sécheresses précoces,

assecs...) et de proposer des leviers d'action le cas échéant. Depuis mars 2012, Emilie ADOIR,

étudiante en Master 2 d'école d'ingénieur agronome, est en stage à l'EPTB Charente sur ce

sujet.

Après un premier travail d’analyse des archives des travaux et de localisation sur

cartographies des tracés des fossés, un travail sur le terrain va permettre de mieux connaître le

fonctionnement de ces aménagements et de définir une typologie des fossés.

Les bassins versants de l'Aume-Couture, du Bief et de la Brangerie ont été retenus

comme bassins pilotes. Emilie ADOIR se rendra sur le terrain entre le 14 juin et le 20 juillet

2012. Elle effectuera notamment un relevé GPS des tronçons de fossés, la mesure de leur

gabarit et des sondages pédologiques à la tarière à main. Elle cherchera également à

rencontrer des agriculteurs et acteurs locaux ayant une connaissance des réseaux actuels et

historiques, afin de valoriser leurs témoignages d’acteurs.

Pour plus d'information, vous pouvez contacter l'EPTB Charente au 05.46.74.00.02

(Jérôme SALAÜN-LACOSTE : 06 26 90 07 11 - Harold RETHORET : 06 26 90 07 09, co-

encadrants du stage).

Nous vous sommes reconnaissants de l'attention que vous porterez à cette étude et de

votre aide pour diffuser aux personnes intéressées cette information.

Veuillez recevoir, Madame, Monsieur, l'expression de mes sentiments distingués.

La Directrice de l'Institution

Célia LEVINET

67

Annexe 7 :

Exemple de carte utilisée lors de la prospection

terrain

68

69

Annexe 8 : Fonctionnalités du GPS à CartoPocket intégré

Localisation de la position:

La table d’inventaire créée sous MapInfo, renommée pour le terrain « Inventaire fossés

terrain », ainsi que la couche hydro de la BD Topo et le scan25 des sous-bassins ont

été transférés dans le CartoPocket : l’actualisation de l’affichage de la position par

GPS permet avec les fonds de cartes de se repérer plus rapidement dans l’espace.

Création de nouveaux tronçons : Lorsqu’un fossé non repéré par la méthode indirecte

est rencontré sur le terrain, il est possible de capturer le tracé grâce à la réception

GPS, en marchant le long du fossé et en paramétrant la capture à 1 point toutes les 5

secondes. Le nouveau segment s’ajoute alors à la couche « Inventaire fossés terrain ».

Entrée de données attributaires :

Grâce à un logiciel de transfert, il est possible de réaliser la saisie de données attributaires

sous la forme d’un formulaire à façon. Les champs spécifiques au terrain sont créés

dans ce logiciel, en déterminant le type de variable et la liste des valeurs pouvant être

prises pour chaque champ. Le champ utile pour l’évaluation de la méthode terrain est

« niveau de confirmation », qui est d’abord créé sous MapInfo en prenant la valeur

par défaut « à confirmer ». Pour mettre à jour cette valeur sur le terrain, 5 nouvelles

valeurs sont intégrées dans le formulaire de la table:

o « vu indirect » est attribué aux tronçons repérés par méthode indirecte et

confirmés sur le terrain,

o « vu terrain » est attribué aux tronçons capturés sur le terrain,

o « mesuré indirect » et « mesuré terrain » ont respectivement la même

signification, en précisant en plus que les paramètres morphologiques ont été

renseignés. Cette précision n’a qu’un but organisationnel, pour repérer plus

facilement les tronçons restant à caractériser lors d’une visite ultérieure sur le

site,

o « invalidé » est attribué aux tronçons repérés par méthode indirecte mais

n’ayant pas été rencontrés sur le terrain.

Traitement post-terrain sur MapInfo :

Sur le terrain, il arrive que des tronçons pré-repérés ne soient effectivement observés que

sur une partie de leur longueur. Pour attribuer les valeurs de niveau de confirmation

correspondantes à chaque sous-tronçon, il faut noter cette distinction sur carte papier

et diviser l’objet géographique après le terrain sur MapInfo (fonctionnalité qui n’est

pas contenue dans CartoPocket).

Cependant, pour simplifier le formulaire de terrain, les champs contenus dans la table

attributaire de la couche « Inventaire indirect fossés actuels » n’ont pas été conservés

dans la couche terrain. Afin d’assurer une jointure correcte des deux tables

attributaires, il faut donc prévoir un champ identifiant rempli avant le terrain, et un

champ identifiant à remplir une fois toutes les modifications post-terrain réalisées.

Enfin, pour effectuer les calculs d’indicateurs présentés dans les résultats, il est

nécessaire d’ajouter un champ « longueur » et appliquer la fonction de calcul de

longueur contenue dans MapInfo.

70

Annexe 9 : Légende de la carte d’Etat-major

71

Annexe 10 :

Exemple de fiche synthétisant la zone terrain

72

Fiche bilan terrain

Sous-bassin : Aume-Couture

Zone n°2

Dates de prospection: 18-06-12 (EA)

12-07-12 (EA et Julien Blancant)

Localisation dans le BV (commune, nom du ruisseau) : Lupsault-Chives, ruisseau du

Gouffre des Loges

Superficie totale drainée :

Caractéristiques d’environnement :

Géomorphologie (pente, encaissement,…) :

Vallée relativement large (env 500m) jusqu’à « Chez Matard »

Assymétrie : pente qui augmente plus vite en rive gauche, sauf au marais de Point

Folle (large marais en rive gauche)

Pédologie (cf carte 1969) : Marais tourbeux jusqu’aux « Prés de la Fontaine », puis

alluvions de talwegs localement inondés en amont.

Végétation (hygrophile, mésophile,…): Beaucoup de végétation hygrophile rencontrée

(peupliers, saules, roseaux, salicaires,…).

Occupation du sol et pratiques (irrigation, drainage souterrain,…) :

Maïs dans le marais de Point Folle (et probablement à la Font Brisson)

Une parcelle de blé trouvée au bord d’un fossé de drainage dans « Prés des

fontaines »

Céréales sur les versants

Surfaces importantes de prés et peupleraies, cf la toponymie (« Prés des

Fontaines », « Marais de la Borne », « Pré de la Motte »).

Pompage dans la nappe pour l’irrigation observé dans les zones de prairies.

Résultats de l’inventaire terrain :

Très peu de fossés SIAEP dans la zone.

Type de source Nombre

de linéaires parcourus

Longueur des linéaires

parcourus

Nombre de linéaires

exacts

Longueur des linéaires

exacts

Nombre de linéaires

invalidés

Longueur de linéaires

invalidés

Archives 4 2 2

Scan25 9 5 4

Cadastre 0

Photointerprétation

0

Non cartographié et

reconnu 1

73

Carte de la zone avec : tronçons reconnue et parcourus, tronçons saisis indirectement,

couche inventaire SIAEP, BD Topo (analyse thématique sur l’artificialisation) et limite zone

hydrographique

Bilan sur les types de fossés :

Dimensions moyennes des fossés : Taille moyenne (2*1,5*1)

Possible comblement de certains fossés, par exemple au marais de Fiolle (cf

photo de dalot)

Repérage des « zones humides », observation de sources, affleurement de nappe,… et

nature des écoulements (permanents, intermittents)

(a) Affleurement de nappe dans le « Marais de la Borne » et « Prés des Fontaines »

(b) Réseau amont souvent à sec => source de la Font Brisson qui réalimente le

Gouffre des Loges (cf Julien Blancant) => court-circuit du ruisseau originel par le

tronçon très droit de la BD Hydro ?

(c) Pente des fossés très faible => pas de fossés trouvés dans les versants, sauf un pour

la protection de la coopérative agricole contre inondations

(d) Ecoulements lents dans tous les tronçons observés, sauf fossé de la coop

(écoulements intermittents)

Ordre de grandeur des débits évacuables (diamètres de buses relevés) :

Dalots importants sur ruisseau du Prés des Fontaines, et au marais de Point Folle.

Etat général des fossés de la zone :

Fossé de la coop bien entretenu (récemment tondu en juillet)

Fossé-ruisseau aux Prés de la Fontaine plutôt bien entretenu (tondu en juin, entre

les deux visites)

Fossé du marais de Point Folle qui semble abandonné.

Types de fossés observés : ruisseaux recalibrés, fossés d’emmenée, fossés de drainage

de nappe, fossés collecteurs de drainage souterrain, fossés de route/de crue

Fossé de la coop = fossé de crue

Prés des Fontaines : 1 ruisseau recalibré pour le drainage (tracé pas tout à fait

droit) + 1 fossé de drainage perpendiculaire

Marais de Fiolle : fossé de drainage (présence d’eau stagnante) ou fossé de crue

(protection du plan d’eau) ??

Orientation des fossés par rapport à la pente :

Fossés pas pentus, sauf le fossé de la coopérative.

74

Diagnostic de l’impact des fossés sur la zone :

Atouts/Contraintes/Perspectives/Menaces sur les évolutions et aménagements

possibles de la zone (ex : périodes de gestion possible, pédologie « infiltrante »,

connexion du réseau avec la nappe…)

Points positifs (par rapport à la

rétention d'eau dans les sols) Points négatifs (idem)

Contexte actuel

Forces : Faible mise en culture de ce

fond de vallon (Pré de la motte et Prés de la Fontaine)

Présence de reliques de fossés de drainage au marais de Fiolle avec maintien des cultures en maïs => fossés qui n’avaient pas d’utilité ? Zone conservant une certaine humidité par rapport à d’autres zones ?

Faiblesses : Ruisseaux et rivière ayant subi

un recalibrage

Contexte futur/Prospective

Opportunités : Restauration de tourbières

possible ? Aménagements qui auraient

peu d’impacts sur les activités présentes (prairies)

Menaces : Nappe afleurante/Zone restée

humide => peu de gains en infiltration possible ? Seulement en restitution ?

75

Annexe 11 : Schéma de l’altération du cours d’eau par suppression de la

couche imperméable

76

Annexe 12 :

Chronologie des aménagements historiques en lien avec

le contexte socio-économique

77

78

Abstract

The Charente watershed is said to be criss-crossed by man-made stream networks

composed of ditches. Such structures are supposed to have an important impact on the basin

response to low flows. As this watershed has been suffering from a chronic deficit of water

resource for several years, and has to achieve the objective of the good water status by 2015,

those impacts need to be assessed in order to improve the integrated water resource

management. The elaboration of the SAGE20

Charente is currently carried out by the EPTB21

Charente, and integrates this problem in a global diagnosis. Therefore, the EPTB Charente

wants to build adapted methodologies which can be applied by different users and extendable

to the entire watershed in order to make an inventory of the artificial networks and to classify

the ditches according to their potential impact.

This study worked on the construction of such methodologies using diachronic analysis,

field work and stakeholders interviews. The proposed approach for indirectly mapping the

studied networks consists in integrating geographical data extracted from different

information sources in a Geographical Information System. The method of ditches

classification results from field measurements on ditches, interviews information and

landscape observation cross-checking. Six categories have been proposed for this

classification. Both methodologies have been tested on three highly modified sub-basins by

field work to assess their efficiency and the reliability of the obtained results. This study

highlights the necessity of information sources prioritization for the inventory method, and

the relevance of the sizing parameters for classifying the potential impacts of ditches.

The application of those methodologies gives a collection of data which is necessary

before the implementation of methods of impact quantification, such as modeling and

experimentation of actions. Those actions would consist in water flow slowdown to enhance

water retention in soils, to delayed the outflow and restore natural low water replenishment.

Key words : diachronic analysis - network density – sizing – agricultural drainage –

SAGE Charente

20

Etablissement Public Territorial de Bassin 21

Schéma d’Aménagement et de Gestion de l’Eau

79

Résumé

Dans un contexte de déficit chronique de la ressource en eau dans le bassin versant de la

Charente et de l’objectif d’atteinte du bon état des eaux en 2015, l’artificialisation des

versants agricoles est supposée comme impactant fortement le régime hydrologique des cours

d’eau charentais. Ces impacts sur la sévérité observée de l’étiage nécessitent d’être évalués

pour améliorer la gestion concertée de la ressource en eau. Pour cela, la démarche de

l’EPTB22

Charente, porteur de l’élaboration du SAGE23

Charente, se caractérise par la mise

en place de méthodologies adaptées à ce contexte, opérationnelles et reproductibles sur

l’ensemble du bassin versant, pour permettre un inventaire des réseaux d’écoulement modifiés

ou créés, ainsi qu’une typologie des linéaires en termes d’impact potentiel.

Cette étude a porté sur l’élaboration de ces méthodologies, en suivant des démarches

d’analyse diachronique, de prospection de terrain et d’enquêtes d’acteurs. La méthodologie

proposée d’inventaire indirect des réseaux repose sur l’intégration de données géographiques

provenant de différentes sources d’information, dans un Système d’Information

Géographique. La méthodologie de typologie des fossés a permis d’intégrer le relevé de

paramètres mesurés ou notés sur le terrain, les informations obtenues lors des entretiens et

des observations du paysage pour proposer une classification des fossés selon cinq catégories

associées à un impact potentiel vis-à-vis de la sévérité de l’étiage. Le travail de terrain sur

trois sous-bassins versants très modifiés a permis de tester et d’évaluer l’efficacité de ces

méthodologies et la fiabilité de leurs résultats. Il en ressort une hiérarchisation qualitative des

sources d’information pour la mise en place d’un inventaire indirect, et des paramètres

géométriques pertinents pour la caractérisation des impacts potentiels.

Ces méthodologies permettent un recueil de données préalable à la mise en place de

méthodes de quantification des impacts, telles que la modélisation et l’expérimentation

d’aménagements d’hydraulique douce, favorisant la fonctionnalité de rétention de l’eau dans

les sols, retardant les écoulements et permettant un soutien d’étiage naturel.

Mots-clés : analyse diachronique – densité de réseau – dimensionnement – drainage

agricole – SAGE Charente

22

Etablissement Public Territorial de Bassin 23

Schéma d’Aménagement et de Gestion de l’Eau