Aménagement De L'arnon À Sidiailles : Estimation Du Débit De Crue
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I MINISTIBE de 1PAGRICUlX'UR.E c DIRECTION DEPARTE%BNTAL;E de lvAGRICULTITRE CENTRE NATIONAL deETUDES TECmUES et de RECHERCHES TECHNOLOGaUES AYENAGEHENT de l*ARNON 8 S1DIAILI;ES Estimation du débit de crue pa- i J. GTJISCAFRE Qlargé de Recherches ORSTON i 4 ,/-- . O.R.S.T.O,M. Service Ry'drdogique .'1) 2 PARIS - Juillet 1968 Cl u4 I*aménagement de la haute vallée de IVAFiNON, près de SIDIAILLES, en amont du pont des CEIZS, a pour objet dvétablir une retenue en vue de 19alimentation, ou d*un appoint dyalimentation, en eau de 32 communes avoisinantes, dont 12 de cette région de la MARCHE, qui seront réunies en un syndicat intema” intéressant, en tout ou partie, les six cantons de CHATEAUTIEILLANT, SAULZAIS-LE-POTIER, LE CHATELEX’, LIGNIEXIES, CHATEAUNEUF et de SAINT-”D-MON!I!ROND. Pour lyétablissement du projet de lyouvrage, la connaissance des débits de crues, mêmes exceptionnelles, est utile à la détermination de la capacité de I?évacuateur, Cette note tente de fournir ces informations hydrologiques, ou plus exactement une estimation de ces informations. Il n*&ste, en effet, aucune donnée quantitative de longue durée sur lvARxT0nT. Il. faut eonc procéder par analogie avec des cours d*eau voisins, contralés par des observations régulières (stations du réseau hydrométrique de base) en svappuyant sur les affinités géonorphologiques. 1 Le Bassin de ZVARNON à SIDIAIaEs (voir carte) - 0-Y-I- ----YI-._ Y-- 1.1 Situation et Caractéristiques - ---1-11 -.---__I Le bassin de 19ARNON à SIDIAIILES svétend en bordure nord du Massif Central, à la limite orientale de la MARCHE, 2, cheval sur les départeznents de 19ALLTHZ, du CHER et de la CREUSE. Il. est compris entre les coordonnées suivades : .!+6O 230 - 460 319 N (GU 5lG5O - 5lG7O) G G 2” 129 - 2’ 259 E (OU O 10 W- O 10 E du meridien &e PARIS) L*AlwON poursuit sa course pour se jeter dans le Cm, affluent de la LOIRE. Le site le plus en aval retenu pour lvouvrage se situe ti environ 300 mètres en mont du pont dit des CHETS, sur la route reliant ce hameau i la nationale 6q7. BASSIN DE L'ARNON A SIDIAILLES Culan WCham berat V PLuviomë re 01 23L5kr-n Boussaci 51 G 50 -+ t (Ost Sylvain- Bas-le-Roc 1- 9 J. e- Office de la Recherche Scientifique et Technique Outre-Merl}, $ DIV-261 307 -2- Les caractéris2iques physiques de ce bassin versant, so& les suivantes : Surface A : 159 km2 Périmètre P : 50,8 km Indice de compacité Kc : 1,14 Longueur du rectangle équivalent L : 15,O km 1.2 - Réseau hydreeu Le réseau hydrographique de ce bassin est B orientations tectoniques S-N et GE. L*APT(?;\Tprend sa source près de J"t-XfiRIDT h err-rlkron 438 m dvaltitude et coule dP0ues-L en Est SUT 7 km mec une pente longitudinale moyenne de 15 - 16 .m/Zan, pour prendre ensuite la direction S-N jusquPà son confluent avec la DIONNE affluent de rive droite (1= 8 a),dtoù il sgincw-s vers LPOuest jusquvau confluent avec le CHAGNON, ,affluent de rive gauche (1 = 6 kra) pour reprendre la direction S-N avec une pente longitudinale de 5 à 6 dim. Il. reçoit dors en rive gauche, la JOYEUSE, rivière prenant sa source près de PR€!XERANGES à 440 m dgaltitude,dont le bassin versant représente à peu près le tiers de la totalité du bassin de lOARNON à SIDIAILLES. Le cours de lPARNOX s*encaisse très Tite ainsi que celui de ses affluents, surtout vers lPaval. A71 droit du site, à 19 km de sa source, lPAEWON pr&se&e un lit mineur dPune douzaine de mètres de large et dPme profondeur de 1 à 2 mètres ; et les escarpements rocheux limitant le lit majeur, enser- rent ses rives bordces de langues de prairies ou de bosquets excédant rarement une dizaine de mètres de large. 1,3 - Relief Le relief de ce bassin est dans lPense&le -1om6, sPac- centuant au contact des t>Ll-,!>&:. -3- Lvaltitude "le est de 508 m et celle du site 253 m ; lpaltitude moyenne est de 376 m. - Altitude moyenne du bassin : 376 m - Indice global de pente IC = --H95% H5%- - 10,o m/km L rappc-.'; de la dénivel6e utile (90 % du relief) $iL, Cet indice classe le bassin de 1VARNON B SIDIAIILES cc"e kxx.6.n à rel? ef assez foFt a 1.4 - gologie, pédologie7-c et végétation Le bassin est en majeure partie sur substratum cristallophyl%n qui se décarpose com suit : - I'G. cas chisba 7 - Migmatit es 84 % 0 Granite gneissique 1,5 % - Gizeiss avec amphibolites 3% Limn des plateaux 11,5 % Dans son ensemble, les sols sont de texture fine, peu per- m6ables et de profondeur variable avec affleureaents rocheux aux lignes de rupture de pente, Le couver-t :-SgGtal varri B en f mctim d.es pr.Auck5.ons agraires, avsc pr&L.m?nanc%da prajries ; les bais et boqueteam- í3jis de la Roche, etc.) ne c>u-trrc.,nt envirrm que 3,5 0: du- bassin. 1.5 Régime des pluies - _II-" Les pluies océaniques classiques sont à 1Oorigine des crues les plus nombreuses (décembre - mars) mis peuvent intervenir des pertw- bations Qmanant plus ou moins de NW à N (crues de mai-août - crues de mai l"-5 et de :*xi 1940) et des influences méditerranéennes (cme dvoctobre 1960) ... Les moyennes 1931-1960 de la Météorologie Nationale r2.1.,.... 2.g sur les postes voisins du bassin de 1vARNON à SIDIAILLES sont : - CULAN 731 " - St SYLVAIN-BAS-LEkROC 867 mm La hauteur moyenne sur le bassin se situe B lqestime entre 750 à 780 mrn par an, Les raaxirnupls en 24 heures enregistres de 1959 à 1967 varient pour ~2.4~ - mLw entre 31,3 et 78,l mm (le 3/10/60) - PRl3VEXANCHES entre 24,3 et 89,6 m (le 3/10/60) 2 - Les BASSJXS de COMPARAISON-uI* 2,l Critères de sélection -___I Le bassin de comparaison idéal répond am critsres suivants : - Longue période dvobservation - Kfinités géomorphologiques - Climat identique Un choix, confirmé par une mission sur le terrain du ler au 3 avril 1968, sfest porké sur des rivihes presentant toutgune longue période 0 obsemation etune si'tuatiion proche du bassin de 1 'J"N B SIDUILLES ; ce sont : - la ROZEILLE à AUBUSSON - la CREUSE à, FE7;LETIN - la PETITE-CREWS 6 PUY-RAGEAU Q le CKER à CHAMEKNCHARD la TARDES à EVAUX - le CHER à TEILLET-ARGE" Présentation des divers bassins (voir carte de situation) 2*2 - --p.-- 2.2.1 Za ROZEILIX à AUBUSSON - -u Ce bassin a ét6 choisi outre sa longue période dOobservation pour sa superficie voisine de collzdu bassin étudié; mais situé en bordure du plateau des MILLEVACHES, il présente une pluvion6trie annuelle plus élevée, et bien que son sous-sol soit imperméable, les sols sont en revanche assez perméables. Le couvert vSgétal se compose de prairies, forêts et bois. 2.2.2 - La CREWSE-- à, FELLETIN Ce bassin adjacent ?I celui de la ROZEILLE à AUBUSSON lui est comparable, mais de pent e plus forte. Malheureusement sa période dvobservation ne présente pas 19homogen6ité des autres stations retenues (lacune de 1949 2 1957). 2.2.3 La PETITE-CREUSE B PUY RAGEAU - P Ce bassin est huit fois plus étendu que celui de lvARNON,de pente plus faible, dvécoulement dominant %O,mais lui est adjacent. 2.2.4 -=semble du CHER Les trois stations du CKER contrôlent des bassins qui ont un relief voisin de celui de loARNON ; leurs bassins versants sont de 3 3. 10 fois plus étendus, mais de pluviométrie voisine et de substratum im- perméable, / BASSIN DE L’ARNON ET BASSINS DE COMPARAISON -Cher , J L- Office de ta Recherche scienttl/., ,,.pH DIV-261 308 Le tableau ci- joint donne les différents éléments de comparaison entre caractères physiques de ces bassins, extraits des cartes au 1/50 000 pour les petits bassins et au 1/100 000" pour les plus grands. Le bass511 de la R0ZEIL;LE est assez camparable celui de lvARNON, bien que plus aros&. Les autres bassins de comparaison nvont PO:? but cy.? de codirme? les donn6es de la ROZEILLE sur le pL:n régional, '.I '.I .. 0. , ': P km ': 50,8 : 75 : 63,2 : 156 110 *. K :c ..: Lkm : 15,O : 31,7 : 23,O : ?y7 : 42,7 : 57,6: 74,7 : '1 : 10,o : 8,1 : 13,O 3,3 : 6,h i 5, rt: 4,2 f :, g : Relief : assez : assez : assez : modéré :assez fort :assez: assez fort: : fort : foyt : f0T.t : :fort : 1\ .:&-me : 508 : E86 : 950 : 655 : 804 :833 : 833 :Moyenne.. 376 :' 679 : 739 .* 392 : 571: .:505 522 i *^_ "-:-*.-----' -e- -&.-"--+- L. ,:Perméabili% nulle : nulle ': nulle : nulle : nulle : null?; nulle : :-du sous- : *. '. .' sol : .. -- (1) déterminée sur la carte au 1/100 30" -7- 3 .. Débits de crue des_u-- bassins de comparaison 3.1 Crues de la ROZEILLE à AUBUSSON - -Y- Deux bassins de comparaison ; la ROZEIU i AUBUSSON et la CREWSE à FEUETIN, ayant deux caractères physiques, superficie et indice global de pente, voisins de ceux de l9ARNON semblai-:n% ci2vtG-rs:rvir & l*Qtudestatistique de base. La CREUSE i FELLETIN a dû être Qcartée, bien que les rksultab obtenus conf'irm.ex5 cem de la ROZEILLE à AUBUSSON,par suite dpune lacune dans 19échanWLlonnage. Lvétude statistique de base porte donc SUT un échantillomage des débits "aux journaliers de la R0ZEILL;E à AUBUSSON pour les années hydrologiques de 1919-1920 à 1967-1968 ; soit au total 49 années. A cet échantillon r: QtB ajustkue loi de FRECHGT avec une fonction de r6partition de la forme : -e -Y F (L Q) = e avec y= a (LQ - L Qo) De cette loi, ont été retirées les valeurs remarquables suivantes, pour les récurrences de 10, 50, 100 et 1000 ans, avec indica- tion de lVintemallede confiance $, 70 % relzl.tif à chaque valeur.