ETUDE HYDROGEOMORPHOLOGIQUE SUR LES COURS D'EAU DU BASSIN DU CONEY Etude préalable au Contrat de rivière de la tête de bassin de la Saône Affluents de la Saône Vosgienne, Apance et Côney Phase 1 : Diagnostic du territoire Version finale Maître d'ouvrage : Etablissement Public Territorial du Bassin Saône et Doubs Agence de l'Eau Rhône- Partenaires financiers : Méditerranée-Corse Conseil Général des Vosges Fonds Européen de Développement Régional Réalisation : Equipe Fluvial.IS et Ecodève Rédaction Simon Le Mellec, Emilie Gernez, Virginie Delorme, Antoine Gueidan Relecture P. Charrier, V. Delorme Relevés de terrain et S. Le Mellec, E. Gernez, G. Remy, A. Coularis, V. photographies : Delorme, P. Charrier Cartographie : Simon Le Mellec, Emilie Gernez, Virginie Delorme Fonds cartographiques : BD ORTHO © IGN SCAN25 © IGN Hydrogéomorphologie des cours d’eau du bassin du Côney EPTB Saône-Doubs SOMMAIRE INTRODUCTION ................................................................................................ 5 1. Contexte réglementaire de l'étude ........................................................... 8 1.1. Directive Cadre sur l'Eau et objectif de bon état écologique ...................................... 8 1.2. Le SDAGE du Bassin Rhône-Méditerranée et son programme de mesures sur le bassin versant du Côney ....................................................................................................... 12 1.3. Le classement des cours d'eau .................................................................................. 18 1.4. Le Grenelle de l'Environnement ................................................................................ 21 2. Contexte général de l'étude .................................................................... 22 2.1 Contexte socio-économique et organisation du territoire ....................................... 22 2.2 Contexte hydrographique et hydrologique ............................................................... 25 2.2.1. Caractéristiques générales .......................................................................................... 25 2.2.2. Débits de crues et débits morphogènes ...................................................................... 25 2.3 Contexte géologique et hydrogéologique ................................................................. 29 2.3.1. Une géologie dominée par les grès du Buntsandstein ................................................ 29 2.3.2. Hydrogéologie du bassin versant ................................................................................ 32 2.4 L'occupation des sols actuelle dominée par les espaces boisés s’explique par une forte diminution des surface agricoles ................................................................................. 33 2.4.1. Modes d'occupation des sols actuels .......................................................................... 33 2.4.2. L'évolution récente des modes d'occupation des sols ................................................ 35 2.5 Espaces naturels remarquables et réglementaires ................................................... 36 2.5.1 Arrêté Préfectoral de Protection de Biotope et protections réglementaires ............. 36 2.5.2 Zones d'inventaire patrimonial .................................................................................... 36 2.5.3 Zones humides ............................................................................................................. 37 2.5.4 Sites Natura 2000 ........................................................................................................ 37 2.5.5 Autres espaces remarquables ..................................................................................... 38 2.5.6 Caractéristiques piscicoles et astacicoles des cours d'eau du Côney .......................... 40 3. Les aménagements passés et leurs impacts ............................................. 42 3.1. Aménagements et ouvrages anciens ......................................................................... 42 1 Diagnostic du territoire novembre 2012 Hydrogéomorphologie des cours d’eau du bassin du Côney EPTB Saône-Doubs 3.2. Les modifications historiques de recalibrage, de curage et rectifications des tracés 46 3.3. Impacts des ouvrages transversaux sur la morphodynamique ................................. 47 3.3.1. Impacts actuels des ouvrages sur le profil en long ...................................................... 47 3.3.2. Impacts actuels des ouvrages sur le transport solide.................................................. 48 3.3.3. Conséquences théoriques de l’effacement d’ouvrages .............................................. 50 3.4. Interactions entre le Canal des Vosges et le Côney .................................................. 51 3.4.1 Historique du Canal des Vosges ................................................................................... 51 3.4.2 Impacts sur le régime hydrologique ............................................................................ 53 3.4.3 Impacts sur la morphologie du Côney ......................................................................... 54 3.4.4 Impacts écologiques .................................................................................................... 55 4. Diagnostic morphologique du lit et des berges des cours d'eau du bassin du Côney ....................................................................................................... 57 4.1. Sectorisation en tronçons homogènes ...................................................................... 57 4.1.1. Méthode employée ..................................................................................................... 57 4.1.2. Résultats obtenus, tronçons homogènes des cours d'eau du bassin versant du Côney 58 4.2. Le profil en long et la puissance fluviale spécifique, des variables qui déterminent le style fluvial ............................................................................................................................ 60 4.2.1. Pente et profils en long................................................................................................ 60 4.2.2. La puissance fluviale spécifique ................................................................................... 60 2.5.7 Eléments théoriques.................................................................................................. 60 2.5.8 Résultats et Interprétation ........................................................................................ 61 4.2.3. Les styles fluviaux des cours d'eau du bassin du Côney .............................................. 62 4.3. Caractéristiques du transport solide des cours d'eau ............................................... 64 4.3.1. Equilibre dynamique et bilan sédimentaire ................................................................ 64 4.3.2. Les apports sédimentaires externes et internes ......................................................... 66 4.3.2.1. Production primaire ..................................................................................................... 66 4.3.2.2. Le stock alluvial ............................................................................................................. 68 4.3.2.3. Le potentiel de mobilité, influence majeure sur le transport solide ............................ 68 4.3.3. Les aménagements impactent la mobilisation et le transport des matériaux ............ 69 4.3.3.1. Protections de berge et rectification ..................................................................... 69 4.3.3.2. Le transport solide est influencé par les modifications de la pente ..................... 70 4.3.4. Synthèse des processus et des blocages sédimentaires sur le bassin versant ............ 71 2 Diagnostic du territoire novembre 2012 Hydrogéomorphologie des cours d’eau du bassin du Côney EPTB Saône-Doubs 4.4. Le fuseau de mobilité : contexte et définition .......................................................... 74 4.4.1. Les enjeux d’une rivière à lit mobile ............................................................................ 74 4.4.2. Précisions de vocabulaire et principes méthodologiques ........................................... 75 4.4.3. Contraintes d’application de la méthode recommandée aux cours d’eau du Côney . 76 4.5. Les différentes enveloppes de mobilité .................................................................... 78 4.5.1. L’espace de mobilité maximal (Emax) ......................................................................... 78 4.5.2. L’amplitude d’équilibre théorique des cours d’eau .................................................... 80 4.5.2.1. Notions de bases : la relation entre l’amplitude des méandres et le type de cours d’eau 80 4.5.2.2. Le choix d’un coefficient d’amplitude d’équilibre théorique ................................ 81 4.5.3. La mobilité historique .................................................................................................. 82 4.5.4. La bande d’érosion potentielle à 50 ans ...................................................................... 83 4.5.5. L’espace de divagation résiduel actuel ........................................................................ 85 4.5.6. Conclusion ................................................................................................................... 86 4.6. Diagnostic de la ripisylve et du bois mort ................................................................. 89 4.6.1. Définition et intérêts de la ripisylve