DMB Marillet V2.2

Angers - Technopole d’Angers - 1 avenue du Bois l’Abbé - 49070 Beaucouzé - Tél. : 02 41 22 01 01 - Fax : 02 41 48 04 14 - [email protected] Montpellier - Domaine de Cécélès - 1520 route de Cécélès - 34270 Saint Mathieu de Tréviers - Tél. : 04 67 52 92 38 - Fax : 04 67 52 93 23 - [email protected]

Rapport

d’é

tude

Etude des débits réservés des retenues : Vouraie, Marillet ,Rochereau et

Angle Guignard

SIAEP de l’Angle Guignard SIAEP Vallée du Marillet SIAEP de Rochereau

Juillet 2014

Débits réservés Vouraie, Marillet, Rochereau, Angle Guignard Étude no 8659 – Juillet 2014

2

Etude des débits réservés des retenues : Vouraie, Marillet ,Rochereau et

Angle Guignard

Juillet 2014

Version Date Nom des rédacteurs Nom du vérificateur

2 04/08/2014 J-B Hansmann M. Saget

D. Levet

SOMMAIRE

Etude relative à la détermination

des débits réservés sur le complexe

hydraulique de Mervent

SEPTEMBRE 2014

1

1 Evaluation des débits minimums biologiques 3

1.1 Principes de la méthode 3

1.2 Choix des stations 3

1.3 Contexte piscicole 3

1.4 Choix des espèces ciblées 5

1.5 En aval de la retenue du Marillet 6

1.5.1 Hydrologie naturelle reconstituée 6

1.5.2 Station de mesure Estimhab 7

1.5.3 Modélisation 10

1.5.4 DMB proposés 11

SOMMAIRE




SEPTEMBRE 2014

2

Liste des tableaux

Tableau 1 : Densités moyennes et occurrence des poissons pêchés dans le Petit Lay à La Chapelle-au-Lys

(www.image.eaufrance.fr/) ............................................................................................................................... 4

Tableau 2 : Densités moyennes et occurrence des poissons pêchées dans le Loing à Chantonnay

(www.image.eaufrance.fr/) ............................................................................................................................... 5

Tableau 3 : Synthèse des DMB proposés dans le Marillet en aval du barrage ............................................................. 12

Liste des figures

Figure 3 : Débits moyens mensuels naturels reconstitués du Marillet (CACG) .............................................................. 6

EVALUATION DES DEBITS MINIMUMS BIOLOGIQUES




SEPTEMBRE 2014

3

1 EVALUATION DES DEBITS MINIMUMS BIOLOGIQUES

1.1 Principes de la méthode

La méthode utilisée pour le calcul des débits minimum biologiques est celle dite des « micro-

habitats ». Le modèle utilisé ici est Estimhab, modèle statistique associant un modèle

hydraulique à un modèle biologique. La méthode est utilisable dans des tronçons de cours

d’eau à la morphologie au minimum relativement préservée.

Estimhab nécessite la réalisation de mesures de hauteurs d’eau, largeurs, taille du substrat à

deux débits différents (mesures hydrauliques à l’étiage et à un débit au moins deux fois

supérieur). Les mesures sont effectuées sur un minimum de 100 points répartis dans un

minimum de 15 transects. L’espacement inter-transects est régulier et lié à la largeur moyenne

plein bord. La largeur moyenne en eau sert de base au calcul de la distance inter-points dans

les transects.

Le traitement des données est fondé sur les moyennes des profondeurs, des largeurs et des

tailles de substrats mesurés aux deux débits, ainsi que sur les préférences d’habitats établies

pour un certain nombre d’espèces pisciaires. Les données sont saisies dans une application

permettant d’obtenir des courbes de « surfaces potentiellement utiles » (SPU / 100 m) aux

différentes phases de vie des poissons, pour les espèces (ou les guildes, c'est-à-dire des

groupes d’espèces) choisies, à différents débits.

D’une façon générale, il est recherché la gamme des débits dans laquelle chaque diminution

entraine une forte diminution des habitats favorables à l’espèce ciblée, en particulier lors de

certaines périodes cruciales (reproduction et premières semaines après l’éclosion

essentiellement). Néanmoins, des seuils de débits moins favorables peuvent être proposés,

dès lors qu’ils permettent de conserver des fonctionnalités correctes pendant les périodes

d’étiage estival, l’appréciation se faisant le cas échéant à partir des observations sur le terrain

et sur la base de l’hydrologie naturelle du cours d’eau. Les DMB doivent être définis sur la base

de cette modélisation mais également sur les éléments du contexte environnemental

(franchissabilité des radiers, présence de passes à poissons, accessibilité des zones de

reproduction…).

1.2 Choix des stations

Les stations ont été choisies à la suite d’une reconnaissance préalable des linéaires de cours

d’eau soumis à l’influence directe des barrages. Un découpage en tronçons homogènes a été

effectué. Chaque station de mesure a ainsi été placée dans un tronçon représentatif du

linéaire et présentant une sensibilité importante à la diminution de débit.

1.3 Contexte piscicole

Dans le cadre du Réseau d’Observation des Milieux (ROM), sept contextes piscicoles ont été

définis dans le bassin du Lay. Sur le secteur de l’étude, le brochet constitue l’espèce repère ;

les contextes cyprinicoles sont considérés comme perturbés. La fonction « reproduction » de

cette espèce est la plus menacée, car elle nécessite des périodes de submersion de zones

végétalisées.





SEPTEMBRE 2014

4

Aucune station de pêche du réseau de suivi n’est présente sur le secteur d’étude. Toutefois,

deux stations sont situées à proximité :

• dans le Petit Lay à Saint-Hilaire-le-Vouhis, environ 5 km en amont de la confluence

avec la Vouraie (code station ONEMA : 04850103).

• dans le Loing à Chantonnay, environ 1,3 km en amont de la confluence avec le tronçon

du Grand Lay sous influence du barrage de Rocherea u (code station ONEMA :

04850034).

Les données des pêches disponibles sont présentées ci-après.

Les données de pêches de la station située dans le Petit Lay à Saint-Hilaire-le-Vouhis sont

disponibles les années 2008 et 2010.

Tableau 1 : Densités moyennes et occurrence des poissons pêchés dans le Petit Lay à La

Chapelle-au-Lys (www.image.eaufrance.fr/)

Code

Onema de l

'espèce

Nom usuel de

l'espèce

Moyenne des densités en

nombre (ind/10 ares) /

2 pêches

Occurrence /

2 pêches

ANG Anguille 28 2

BRO Brochet 2 2

CHE Chevaine 10 2

GAR Gardon 215 2

GOU Goujon 14 2

LOF Loche franche 85 2

PER Perche commune 28 2

VAI Vairon 70 2

VAN Vandoise commune 4 2

ABL Ablette 1 1

BRB Brème bordelière 1 1

BRE Brème commune 2 1

CCO Carpe commune 1 1

OCL Ecrevisse américaine 1 1

TAC Truite arc-en-ciel 1 1

Ces données de pêches indiquent un peuplement pisciaire relativement diversifié avec

9 espèces présentes communes aux 2 pêches électriques (15 espèces au total). Les gardons,

loche franche et vairon ont les plus fortes densités. Les densités numériques de l’anguille et de

la perche commune sont assez élevées pour ce type d’espèce. Le brochet, espèce-repère, est

également présent. Le peuplement en place semble être relativement équilibré, avec des

espèces appartenant aux rivières de plaines (B7, suivant la biotypologie de Verneaux).

Quelques espèces de cours plus lentiques (brèmes, carpe) sont également présentes, mais en

moindre densité.

Les données de pêches de la station située dans le Loing à Chantonnay sont disponibles les

années 2007, 2009 et 2011.





SEPTEMBRE 2014

5

Tableau 2 : Densités moyennes et occurrence des poissons pêchées dans le Loing à

Chantonnay (www.image.eaufrance.fr/)

Code

Onema de l

'espèce

Nom usuel de

l'espèce

Moyenne des densités en

nombre (ind/10 ares) / 3

pêches

Occurrence / 3

pêches

BRO Brochet 1 3

CHA Chabot 2 3

GAR Gardon 141 3

GOU Goujon 95 3

LOF Loche franche 5 3

VAI Vairon 96 3

ANG Anguille 3 2

CHE Chevaine 10 2

LPP Lamproie de Planer < 1 2

OCL Ecrevisse américaine 1 2

PER Perche commune 4 2

ABH Able de Heckel 3 1

ABL Ablette 4 1

ROT Rotengle 2 1

VAN Vandoise commune 1 1

Prises individuellement, chaque pêche présente un peuplement peu diversifié. Toutefois, les 3

pêches confondues, 15 espèces différentes ont été identifiées. Les abondances sont

globalement peu élevées, quelles que soient les espèces présentes.

La lamproie de Planer, espèce protégée, n’a été capturée qu’une fois, en 2009, et en très faible

effectif. L’écrevisse américaine, classée « nuisible », a été capturée en 2009 et 2011.

Le peuplement semble relativement peu équilibré, avec des espèces trouvées plutôt en cours

d’eau de plaine (gardon et brochet notamment), côtoyant des espèces de cours d’eau plus

petits, situés dans les hauts-bassins (chabot, goujon, loche franche, vairon).

1.4 Choix des espèces ciblées

Au vu des données piscicoles disponibles et de la morphologie des tronçons de cours d’eau

influencés, le choix fait est de travailler à partir des guildes d’espèces. Ces guildes sont des

regroupements d’espèces de poissons partageant un même type d’habitat. Dans la

modélisation Estimhab, les 4 guildes définies sont les suivantes :

• Guilde « radier » : loche franche et chabot ;

• Guilde « chenal » : vandoise ;

• Guilde « mouille » : anguille, perche, gardon, chevaine de taille supérieure à 17 cm ;

• Guilde « berge » : goujon, chevaine de taille inférieure à 17 cm et vairon.





SEPTEMBRE 2014

6

1.5 En aval de la retenue du Marillet

1.5.1 Hydrologie naturelle reconstituée

L’hydrologie naturelle reconstituée du Marillet dans le tronçon court-circuité a été calculée et

fournie par la Compagnie d’Aménagement des Coteaux de Gascogne à partir de l’hydrologie de

l’Yon (données calculées sur une période 1983-2010). Le tableau et le graphique suivant

présentent ces débits.

Débits caractéristiques en m

3/s

(période de calcul : 1983-2010)

QMNA moy 0,013

QMNA 5 0,000

VCN3 5 0,000

VCN3 moy 0,001

VCN10 moy 0,002

Q50 0,287

Module 1,194

Figure 1 : Débits moyens mensuels naturels reconstitués du Marillet (CACG)

0,000

0,500

1,000

1,500

2,000

2,500

3,000

3,500

4,000

janv. févr. mars avr. mai juin juil. août sept. oct. nov. dec.

Déb

it (m

3/s

)

débit moyen mensuel (m3/s) Module QMNA 5 1/10 module

Le Marillet a un régime pluvial, avec des hautes eaux en hiver. L’écart entre les débits de

hautes eaux (de décembre à février) et les débits d’étiage (de juin à septembre) est

extrêmement marqué. Le QMNA 5 (0 L/s) est très largement inférieur au 1/10 du module (119

l/s), ce qui indique une extrême sévérité des étiages (assec possible). Ceci est confirmé par un

VCN3 de fréquence quinquennale égal à zéro.





SEPTEMBRE 2014

7

1.5.2 Station de mesure Estimhab

1.5.2.1 Choix de la station

Le linéaire du Marillet sous l’influence du barrage est d’environ 5,7 km, soit jusqu’à la

confluence avec le Lay à Mareuil-sur-Lay. Un affluent important est situé sur ce linéaire : la

Doulaye.

Le linéaire sous influence du barrage est divisé en 6 tronçons homogènes (voir carte ci-

dessous).

Les faciès lentiques sont majoritaires (tronçons 2, 3, 5 et 6). Deux tronçons (1 et 4) présentent

des alternances de faciès lentiques/lotiques intéressantes. Les berges sont globalement hautes

dans les tronçons 1 à 5 (aux alentours de 3 m), moins perchées dans le tronçon 6.





SEPTEMBRE 2014

8

Alternance des faciès tel qu’observé dans les tronçons 1 et 4 du Marillet

Faciès lentiques (tronçon 5 à gauche, tronçon 6 à droite) du Marillet

• Dans le tronçon 1, la granulométrie est variée mais plutôt grossière. Une bonne

connectivité latérale existe.

• Le tronçon 2, à écoulement dominant lent, présente quelques seuils naturels et une

granulométrie un peu plus fine que dans le tronçon 1. Cependant, des blocs sont

présents.

• Le tronçon 3 est assez homogène, avec des profondeurs supérieures à 50 cm. Des

nénuphars sont présents localement.

• Les faciès du tronçon 4 présentent une bonne diversité. Les plats lents assez profonds

sont cependant dominants. La granulométrie générale est assez fine (sables), avec

quelques blocs ; la granulométrie est plus grossière dans les zones d’accélération.

• Le tronçon 5 est semblable au tronçon 3.





SEPTEMBRE 2014

9

• Le tronçon 6 (le plus long) est constitué d’un plat profond (supérieur à 1 m), sans

écoulement. La largeur est de l’ordre de 15 m. La granulométrie est fine (sables et

vases). Des herbiers de nénuphars et des lentilles d’eau sont présents localement.

La station de mesure pour faire les mesures permettant l’application du modèle Estimhab est

choisie dans le tronçon 4, présentant les meilleures alternances de faciès. Elle est

représentative des secteurs les plus vulnérables à la diminution des débits et se situe en amont

de la confluence avec l’affluent la Doulaye.

1.5.2.2 Description de la station

La station est constituée, dans sa moitié amont, de faciès relativement lentiques et

moyennement profonds (plats lents). La moitié aval, en revanche, se caractérise par des

écoulements plus rapides (radiers, plats rapides). La granulométrie générale est assez

grossière, avec de nombreuses pierres grossières voire des blocs. Du sable et des substrats

limoneux sont également observés, en particulier dans les zones plus lentiques, vers les rives

ou entre les blocs.

Les berges sont assez pentues dans l’ensemble de la station, et le lit assez enfoncé. La ripisylve

est quasi-continue, mais rares sont les zones présentant un chevelu racinaire intéressant

comme abri pour les poissons. Quelques sous berges existent, mais sont relativement limitées.

Il y a peu d’embâcles pouvant également constituer des habitats supplémentaires.

Vues générales de la station du Marillet à 0,094 m3/s à gauche et à 0,52 m

3/s à droite

Le tableau suivant présente les données récoltées sur le terrain et entrant dans la simulation

Estimhab.





SEPTEMBRE 2014

10

Marillet Campagne 1 (Q1) Campagne 2 (Q2) Campagne 3 (Q2bis)

Dates d’intervention 17/10/2013 18/10/2013 07/01/2014

Débit mesuré (m3/s) 0,094 0,162 0,519

Largeur en eau moyenne (m) 5,71 6,35 6,43

Hauteur moyenne (m) 0,28 0,29 0,39

Taille moyenne du substrat (cm) 4

Le débit réservé en été est de 30 l/s. La première campagne de mesures (Q1) a été réalisée en

débit réservé. Toutefois, en raison d’un apport important en rive droite en aval immédiat de

l’ouvrage (rejet, surverse, affluent ?) au cours des campagnes 1 et 2, l’écart entre le débit Q1

et le débit Q2 n’a pas été suffisant pour disposer d’une modélisation robuste (Q2 doit être au

moins égal à 2 fois Q1). Une troisième campagne de mesures a été effectuée lors d’une petite

crue à un débit d’environ 5 fois Q1.

Les résultats de la modélisation s’appuient sur les mesures effectuées lors des campagnes 1 et

3.

1.5.3 Modélisation

Les résultats de la modélisation sont les suivants :

0

50

100

150

200

250

300

350

400

0 0,05 0,1 0,15 0,2 0,25 0,3 0,35 0,4

SP

U (

m²)

pou

r 10

0 m

de

cour

s d'

eau

Débit (m3/s)

rive

mouille

radier

Module

1/10 module

QMNA5

Point d'inflexion





SEPTEMBRE 2014

11

Les valeurs de SPU de la guilde chenal n’ont pas été calculées car les habitats de ce groupe de

poissons sont peu représentés dans la station d’étude. Notons que bien qu’ils soient

majoritairement présents dans le secteur aval du Marillet, les habitats du chenal sont peu

impactés par la diminution du débit, en raison de la présence de plusieurs ouvrages ou seuils

dans ce secteur aval.

Les SPU des guildes « radier » et « mouille » présentent une variation assez semblable : une

SPU constante aux débits supérieurs à 50 l/s, une diminution de la SPU en dessous de celui-ci.

Les valeurs de SPU pour ces deux guildes sont relativement faibles, même à fort débit.

La guilde « rive » présente de bonnes valeurs de SPU. Une nette chute est observée en dessous

d’un débit de 0,05 m3/s.

Il faut noter que, excepté le QMNA moyen, les débits caractéristiques d’étiage (QMNA5, VCN3,

VCN10) n’ont pas pu être modélisés en raison de leur faible valeur (la gamme de validité

d’Estimhab se situe entre 1/10 du Q1, soit 10 L/s et 5 fois Q3).

1.5.4 DMB proposés

Le tableau ci-dessous présente les valeurs de SPU des 3 guildes de poissons en fonction des

différents débits caractéristiques du Marillet en aval du barrage.

Guilde mouille Guilde rive Guilde radier

Gamme de débits Débit en m3/s

Valeur réelle SPU

(m²)/100m

% de la SPU

max /100m

Valeur réelle

SPU

(m²)/100m

% de la SPU

max /100m

Valeur réelle

SPU

(m²)/100m

% de la SPU max

/100m

Module 1,194 156 98% 331 87% 135 98%

1/10 module 0,119 151 95% 373 99% 120 87%

Débit minimal

modélisable 0,010 129 81% 325 86% 84 61%

Point d'inflexion 0,050 144 90% 359 95% 107 77%

100% SPU guilde

mouille 0,570 159 100% 367 97% 137 100%

100% SPU guilde

rive 0,240 156 98% 378 100% 129 94%

100% SPU guilde

radier 0,720 159 100% 359 95% 138 100%

1/40 module 0,030 139 87% 349 92% 99 72%

1/20 module 0,060 145 91% 362 96% 109 79%

Q moy Aout 0,028 139 87% 347 92% 98 71%

160 l/s 0,160 154 96% 376 100% 124 90%

• Au module (1,194 m3/s), les valeurs de SPU des guildes « mouille », « rive » et

« radier » sont bonnes à très bonnes comparativement aux SPU maximales de

chacune ;

• En dessous du débit correspondant au point d’inflexion (0,05 m3/s), les valeurs de SPU

chutent nettement pour toutes les guildes, les valeurs de SPU (par rapport aux SPU

max) restent toutefois correctes même à faible débit.





SEPTEMBRE 2014

12

• La guilde « radier » est celle qui est la plus impactée lors d’une baisse de débit. En

effet, entre le maximum (159 m², à un débit de 0,720 m3/s) et les valeurs au point

d’inflexion (144 m²), la baisse est de 23 %, et de 28 % entre le maximum et la valeur au

1/40 du module (0,030 m3/s, débit réservé actuel).

Ce débit (50 l/s, inférieur au 1/20 du module) est proposé comme DMB d’été (juin à

septembre) car les valeurs de SPU restent correctes pour toutes les guildes. En revanche, elles

diminuent significativement en dessous. Le gain de SPU par rapport à la situation actuelle

(débit réservé de 30 l/s) est de 4 à 8% (selon les guildes). Toutefois, à ce débit, la continuité

piscicole n’est pas assurée car certains radiers ne sont pas franchissables. D’après les

observations faites lors des différentes campagnes et l’hydrologie naturelle reconstituée, la

rivière du Marillet se caractérise par des discontinuités naturelles (radiers non franchissables :

en amont de la station, à la station, à Mareuil…) tous les étés. Cet élément n’est donc pas pris

en compte pour établir le DMB d’été.

Néanmoins, pour être cohérent avec le régime hydrologique naturel du Marillet (le débit

moyen mensuel naturel du mois d’août est de 28 l/s, soit nettement inférieur à 50 l/s), mais

afin de garantir une valeur de SPU minimale acceptable pour la guilde « radier » (guilde la plus

sensible à la baisse de débit sur cette rivière), le DMB proposé au mois d’août est de 28 l/s.

Ces DMB, d’une valeur de débit faible, sont cohérents avec l’hydrologie naturelle du Marillet

en période estivale. Cependant, le DMB du reste de l’année est nettement supérieur. Afin de

garantir la franchissabilité de tous les radiers, l’accessibilité des sous berges et une SPU de

toutes les guildes au moins égale à 90% de la SPU max, le DMB d’octobre à mai serait égal à

150 – 160 l/s.

Tableau 3 : Synthèse des DMB proposés dans le Marillet en aval du barrage

Juin, juillet et septembre Août Octobre à mai

50 l/s 28 l/s 150 – 160 l/s

Documents

DMB Marillet V2.2