Dossier Loi sur l’Eau – Aménagement d’un bassin de rétention des eaux pluviales, commune du Cendre (63) – V1 -13/11/2013 - 4630 1 /65 Réalisation d’un bassin de rétention des eaux pluviales sur l’Auzon (Le Cendre, 63) Dossier d’Autorisation au titre de l’article L214-1 du Code de l’Environnement 74013 Septembre 2016 / version 2 Site de Clermont-Ferrand 23, rue Jean Claret 63 000 CLERMONT-FERRAND – 04 73 34 75 00 - http://www.somival.fr/
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Dossier Loi sur l’Eau – Aménagement d’un bassin de rétention des eaux pluviales, commune
du Cendre (63) – V1 -13/11/2013 - 4630 1 /65
Réalisation d’un bassin de
rétention des eaux pluviales sur
l’Auzon (Le Cendre, 63)
Dossier d’Autorisation au titre de l’article L214-1 du Code de
l’Environnement
74013
Septembre 2016 / version 2
Site de Clermont-Ferrand 23, rue Jean Claret 63 000 CLERMONT-FERRAND – 04 73 34 75 00 -
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Fiche de validation interne
Affaire :
Réalisation d’un bassin de rétention des eaux pluviales sur l’Auzon (commune du
Cendre, 63)
Dossier d’autorisation au titre de l’article L214-1 du Code de l’Environnement (Loi
sur l’eau)
Propriétaire du
rapport
Commentaire
Statut :
Rapport provisoire
Rapport définitif
Numéro d’affaire : 74013
Intervenants
SOMIVAL
Chef de projet Chargé d’étude Dessin
S.ROUTTIER
ML. WASIER
E. BOUTIER
Nom du fichier : DLE Le cendre - V2_150916.doc
Rédacteurs :
Site de Clermont-Ferrand
23 rue Jean Claret
63 000 Clermont-Ferrand
Tel 04 73 34 75 00
Rédigé par Vérifié par
Nom Signature Nom Signature
ML WASIER
S.ROUTTIER
Diffusion
Client nom X exemplaires
Prestataires externes nom(s)
Historique
Indice Date Observations Rédigé par Vérifié par
V1 novembre
2013 Première édition du document ML WASIER S. ROUTTIER
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SOMMAIRE
1- Nom du demandeur ................................................................................... 6
2- Emplacement du projet .............................................................................. 7
3- Nature et consistance du projet ................................................................ 9
3.1 Contexte général du projet ...................................................................................................................... 9 3.2 Principes de dimensionnement .............................................................................................................. 10
3.2.1 Calage du modèle hydraulique de référence ....................................................................................... 10 3.3 Description des aménagements ........................................................................................................... 15
3.3.1 Endiguement transversal en rive gauche ................................................................................................ 15 3.3.2 Seuil de ralentissement dynamique dans le lit mineur de l’Auzon ......................................................... 17 3.3.3 Approfondissement des zones de stockage naturelles .......................................................................... 18 3.3.4 Déversoirs .................................................................................................................................................... 20 3.3.5 Travaux divers ............................................................................................................................................. 21 3.3.6 Ouvrages annexes ..................................................................................................................................... 21
3.4 Rubriques de la nomenclature ............................................................................................................... 26
4.1 Etat initial .................................................................................................................................................... 27 4.1.1 Topographie ............................................................................................................................................... 27 4.1.2 Géologie locale ......................................................................................................................................... 27 4.1.3 Hydrogéologie ........................................................................................................................................... 28 4.1.4 Reconnaissances géotechniques ............................................................................................................ 28 4.1.5 Hydrologie .................................................................................................................................................. 29 4.1.6 Qualité de l’eau ......................................................................................................................................... 37 4.1.7 Bilan des usages et des enjeux ................................................................................................................. 39 4.1.8 Données piscicoles .................................................................................................................................... 40 4.1.9 Enjeux écologiques et environnementaux / Natura 2000 ...................................................................... 41
4.2 Incidences du projet ................................................................................................................................ 46 4.2.1 Incidences hydrauliques du projet ........................................................................................................... 46 4.2.2 Incidences sur la qualité physico-chimique des eaux de l’Auzon ......................................................... 53 4.2.3 Incidences sur les usages de l’eau ........................................................................................................... 53 4.2.4 Incidences sur le milieu naturel ................................................................................................................. 53 4.2.5 Incidences sur les enjeux Natura 2000...................................................................................................... 55 4.2.6 Incidences temporaires des travaux ........................................................................................................ 55
4.3 Mesures correctives .................................................................................................................................. 56 4.4 Effets résiduels et mesures de compensation ...................................................................................... 57 4.5 Compatibilité avec les documents cadres ......................................................................................... 57
4.5.1 Compatibilité avec le SDAGE Loire-Bretagne ......................................................................................... 57 4.5.2 Compatibilité avec le Plan de gestion du Risques Inondation (PGRI) Loire Bretagne ......................... 59 4.5.3 Compatibilité avec le SAGE Allier aval .................................................................................................... 60 4.5.4 Compatibilité avec le Contrat Territorial de la Vallée de l’Auzon ......................................................... 61 4.5.5 Compatibilité avec le Plan de Prévention des Risques Inondation du bassin de l’Auzon ................... 61 4.5.6 Compatibilité avec les corridors biologiques, trame verte et bleue ..................................................... 63
5- Moyens de surveillance ............................................................................ 64
6.2.1 Vue en plan du projet au 1/1500ème ......................................................................................................... 65 6.2.2 Coupes du projet au 1/75ème et 1/100ème ................................................................................................. 65
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Tableaux
Tableau 1 Profils en travers du modèle hydraulique retenu ................................................................................ 10 Tableau 2 Lignes d’eau de l’état initial pour la crue quinquennale ................................................................. 13 Tableau 3: Temps de concentration ....................................................................................................................... 31 Tableau 4: Paramètres de Montana retenus (Clermont-Ferrand) ..................................................................... 31 Tableau 5 Débits moyens de l’Auzon à la station de la Roche-Blanche (K2698210) ..................................... 32 Tableau 6 Débits moyens de l’Auzon à la station de la Roche-Blanche (K2698210) ..................................... 32 Tableau 7 Evaluation du débit décennal de l’Auzon au Cendre ..................................................................... 33 Tableau 8 Evaluation du coefficient de pointe ..................................................................................................... 34 Tableau 9 Calculs des débits de crues par la méthode du GRADEX ............................................................... 34 Tableau 10 Résultats SHYREG extrapolés au bassin versant du projet par la méthode de Meyer .............. 34 Tableau 11 Fourchettes de débits retenus dans le cadre du PPRI de l’Auzon ................................................ 35 Tableau 12 Synthèse des débits de crues retenus ................................................................................................ 35 Tableau 13 Synthèse des volumes de crues ........................................................................................................... 36 Tableau 14 Evolution des lignes d’eau pour la crue quinquennale .................................................................. 46 Tableau 15 Evolution des lignes d’eau pour la crue décennale ....................................................................... 47 Tableau 16 Evolution des lignes d’eau pour la crue centennale ...................................................................... 48 Tableau 17 Evolution des lignes d’eau (rupture) pour la crue quinquennale ................................................. 52 Tableau 18 Evolution des lignes d’eau (rupture) pour la crue décennale ...................................................... 52 Tableau 19 Evolution des lignes d’eau (rupture) pour la crue centennale ..................................................... 52
Figures
Figure 1 Plan de situation éloigné du projet ............................................................................................................. 7 Figure 2 Situation rapprochée du projet ................................................................................................................... 8 Figure 3 Photo aérienne de la zone du projet ......................................................................................................... 8 Figure 4 Projet « petite retenue », extrait du rapport d’avant-Projet SOMIVAL, 2008 ..................................... 10 Figure 5 Position des profils en travers utilisés pour la modélisation ................................................................... 11 Figure 6 Extrait de la carte d’aléa du PPRI de l’Auzon sur la commune du Cendre ..................................... 12 Figure 7 Description du site d’implantation du projet dans sa configuration actuelle .................................. 13 Figure 8 Simulation de la crue quinquennale (Q5) sans retard au remplissage du bassin ............................ 14 Figure 9 Simulation de la crue quinquennale (Q5) avec retard au remplissage du bassin .......................... 15 Figure 10 Vue en plan du projet – détail des travaux prévus sur l’endiguement transversal existant ......... 16 Figure 11 Coupe DD au droit du stockage Ouest et de la digue transversale gauche ................................ 16 Figure 12 Vue en plan du projet – détail du seuil de ralentissement dynamique ........................................... 17 Figure 13 Coupe AA transversale au droit du seuil de ralentissement dynamique ........................................ 18 Figure 14 Coupe BB longitudinale au droit du seuil de ralentissement dynamique ....................................... 18 Figure 15 Vue en plan du projet – zones de stockage ......................................................................................... 19 Figure 16 Coupe DD au droit du stockage ouest et de la digue transversale gauche ................................ 19 Figure 17 Coupe CC au droit du stockage Est ...................................................................................................... 20 Figure 18 Vue en plan du projet – détail des déversoirs ...................................................................................... 20 Figure 19 Coupe FF transversale du déversoir latéral gauche ........................................................................... 21 Figure 20 Détail de la canalisation sous le projet .................................................................................................. 22 Figure 21 Fonctionnement du dispositif de rétention des polluants .................................................................. 23 Figure 22 Coupe DD longitudinale du stockage Ouest et implantation des arbres ...................................... 24 Figure 23 Coupe transversale du lit de l’Auzon au niveau du projet. ............................................................... 27 Figure 24 Carte géologique ...................................................................................................................................... 28 Figure 25 Bassin versant de la rivière Auzon ........................................................................................................... 30 Figure 26 Débits moyens mensuels de l'Auzon à la station de la Roche-Blanche (source: Banque Hydro)32 Figure 27 Hydrogrammes types ................................................................................................................................ 35 Figure 28 Hydrogrammes de crue retenus ............................................................................................................. 36 Figure 29 Situation des stations de suivi de qualité ............................................................................................... 37 Figure 30 Cartographie des ZNIEFFS à proximité du projet .................................................................................. 43 Figure 31 Cartographie du site Natura 2000 .......................................................................................................... 44 Figure 31 Simulation de la crue quinquennale (Q5) avec retard au remplissage du bassin ........................ 46 Figure 33 Simulation de la crue quinquennale (Q5) avec retard au remplissage du bassin ........................ 47 Figure 34 Aléa du PPRI au niveau du projet ........................................................................................................... 49 Figure 35 Coupe BB longitudinale au droit du seuil de ralentissement dynamique ....................................... 49 Figure 36 Coupe GG transversale en aval du seuil de ralentissement dynamique ....................................... 50 Figure 37 Brèche générée par le modèle DB (DamBreak) .................................................................................. 51
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Figure 38 Hydrogrammes avec rupture par brèche ............................................................................................. 51 Figure 39 Coupe GG transversale en aval du seuil de ralentissement dynamique ....................................... 54 Figure 40 Coupe BB longitudinale au droit du seuil de ralentissement dynamique ....................................... 54 Figure 41 Zonage du PPRI au niveau du projet ..................................................................................................... 61 Figure 42 Cartographie de la trame verte et bleue au niveau du projet ........................................................ 63
Références
[1] Dossier 63/01/14904 24 février 2004 - Etude hydraulique de L’Auzon – réduction des débits des crues
fréquentes – CETE de Lyon - LRPC Clermont-Ferrand
[2] Etude de sol – Etude préliminaire de faisabilité géotechnique – Reconnaissances géotechniques - Bassin
d’orage sur l’Auzon – 10 mai 2007 – SOL SOLUTION
[3] Guide IRSTEA Gestion de la végétation des ouvrages hydrauliques en remblai – 2015 - MICHEL VENNETIER,
PATRICE MÉRIAUX, CAROLINE ZANETTI
[4] PLAN DE PRÉVENTION DES RISQUES NATURELS PREVISIBLES INONDATION DU BASSIN DE L'AUZON, Préfecture
du Puy-de-Dôme, Etude Silène Sud-Ouest
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1- NOM DU DEMANDEUR
Clermont Communauté
64-66, avenue de l’Union Soviétique – BP 231 – 63007 CLERMONT-FERRAND cedex 1
Contact : Karine HUBERT
Mission Développement Durable
Tél : 04 73 98 35 24 - Fax : 04 73 98 34 17
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2- EMPLACEMENT DU PROJET
Le projet se situe dans le département du Puy-de-Dôme, sur la commune du Cendre (63), au Sud-Est de
Clermont Ferrand. L’aménagement concerne le cours d’eau de l’Auzon.
Figure 1 Plan de situation éloigné du projet Source : Géoportail
Projet
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Figure 2 Situation rapprochée du projet Source Géoportail
Figure 3 Photo aérienne de la zone du projet Source Géoportail
Projet
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3- NATURE ET CONSISTANCE DU PROJET
3.1 CONTEXTE GENERAL DU PROJET
Dans son étude de février 2004, le LRPC (Laboratoire Régional des Ponts et Chaussées) CETE (Centre d’études
Techniques de Lyon) avait envisagé deux scénarios pour réduire les débordements de l’Auzon pour les crues
courantes.
1. Le premier consistait à réaliser deux digues barrant un champ d’inondation entre l’A75 et la RN9.
2. Le second consistait à réaliser les deux digues amont de l’A75 ainsi qu’un bassin d’orage
complémentaire au niveau des terrains de football de la commune du Cendre.
Dans ces scénarios, le stockage principal et le gain sur les lignes étaient essentiellement dû aux structures
mises en place à l’amont entre A75 et RN9, les zones agricoles alors présentes offrent des possibilités de
stockage équivalentes à la crue décennale.
Clermont Communauté dont la compétence territoriale se limite à la partie aval de l’Auzon a décidé de
réaliser le bassin d’orage complémentaire du second scénario sur le site de la zone de loisir de la Commune
du Cendre à l’aval immédiat de la RD 979 étant entendu qu’à lui seul, ce stockage permettait :
«…d’améliorer quelques peu les niveaux de crues très courantes (période de retour 5 ans) au droit du Cendre.
Malgré la faible capacité offerte permet cependant de voir un abaissement de quelques centimètres
supplémentaires sur les lignes d’eau. » (cf. réf. [1]).
Ce bassin vise donc à protéger les enjeux à l’aval des crues de l’Auzon.
Le projet retenu est la réalisation d’un ouvrage de ralentissement dynamique au droit d’une zone naturelle
d’expansion des crues. Des ouvrages sont déjà présents sur la zone concerné par le projet et notamment un
endiguement latéral à l’écoulement en rive gauche ainsi qu’un endiguement transversal à l’écoulement en
amont immédiat du terrain de foot (en rive gauche également). Le projet réutilise au mieux ces ouvrages afin
d’optimiser le potentiel écrêteur de la zone.
Les ouvrages existants de blocage des polluants de la RD979 seront maintenus et modifiés.
La vocation secondaire de l’ouvrage sera un terrain de foot et une zone de loisirs.
Cet ouvrage a été lancé à l’étude dès 2008. In fine et pour des raisons de maîtrise foncière, il a été réduit à la
variante minimale « petite retenue » décrite dans l’Avant-Projet SOMIVAL de 2008.
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Figure 4 Projet « petite retenue », extrait du rapport d’avant-Projet SOMIVAL, 2008
Le volume utile du bassin après terrassement sera d’environ 25 000 m3 à comparer aux volumes de crues
suivants : 250 000 m3 pour la crue biennale (a priori sans impact significatif sur les enjeux aval), 400 000 m3 pour
la crue quinquennale (crue objectif), 500 000 m3 pour la crue décennale et 1 500 000 m3 pour la crue
centennale.
Ainsi l’efficacité sur la réduction du risque d’inondation du seul bassin du Cendre, objet du présent projet, sera
par définition limitée, ce qui est cohérent avec l’étude du CETE de 2004 qui imaginait cet aménagement en
« appoint » d’un stockage plus conséquent en amont et non encore programmé à ce jour.
3.2 PRINCIPES DE DIMENSIONNEMENT
3.2.1 Calage du modèle hydraulique de référence
Une modélisation fluviale de l’Auzon englobant le site du projet a été réalisée sur un tronçon d’environ 1200 m.
Elle a été menée à l’aide du logiciel MIKE 11 développé par DHI Software. Neuf profils en travers ont été
relevés et intégrés au modèle. Ces profils ont été construits à partir de ceux utilisés par le CETE dans leur étude
de 2004 (réf. [1)), mis à jour à partir d’une topographie relevée en 2006 qui a également servie à la réalisation
des plans des ouvrages.
Tableau 1 Profils en travers du modèle hydraulique retenu
PK Fond
P16 0 353.32
P17amont 239 351.9
P17aval 278 350.86
P17foot 437 350.15
P18 546 347.69
P19 706 347.29
P20 986 345.1
P21 1104 344.95
P22 1232 344.28
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Les profils P17amont et P17aval correspondent aux profils encadrant le pont de la RD979. Le profil P17 aval se
trouve au droit de la zone d’expansion des crues de l’Auzon que le projet prévoit de surcreuser pour
augmenter le stock. Le profil P17 foot se situe au droit du terrain de foot existant, en aval immédiat du projet
de stockage. Les profils suivants jusqu’au P22 se situent au droit des enjeux vulnérables aux inondations
(habitations et infrastructures) principaux situés entre le projet et l’avenue du stade.
Figure 5 Position des profils en travers utilisés pour la modélisation
Le modèle a été calé sur la base de la carte d’aléa du PPRI dans ce secteur et des largeurs d’écoulement et
altitudes données pour la crue de référence centennale.
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Figure 6 Extrait de la carte d’aléa du PPRI de l’Auzon sur la commune du Cendre
Zone
d’étude
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Une fois le modèle de l’état initial calé, les hydrogrammes des différentes crues ont été simulés. Ces
simulations ont permis de repérer sur le tronçon considéré que les premiers débordements significatifs,
atteignant notamment les enjeux aux profils P20 et P21, survenaient à partir de la crue quinquennale (16 m3/s).
Tableau 2 Lignes d’eau de l’état initial pour la crue quinquennale
Qi5 = 16 m3/s PM Ligne d'eau Altitude du fond Profondeur
Limite débord
berge
Revanche avant
débord
NGF NGF m NGF m
P16 0 354.394 353.32 1.1 354.48 0.09
P17amont 239 353.435 351.9 1.5 353.26 -0.18
P17aval 278 352.384 350.86 1.5 354.02 1.64
P17foot 437 351.173 350.15 1.0 353.22 2.05
P18 546 349.673 347.69 2.0 350.29 0.62
P19 706 348.802 347.29 1.5 349.17 0.37
P20 986 347.686 345.1 2.6 347.36 -0.33
P21 1104 347.36 344.95 2.4 347.2 -0.16
P22 1232 345.439 344.28 1.2 346.15 0.71
Pour la crue biennale, les débordements ne sont pas significatifs (proches de 0) et pour la crue décennale, les
hauteurs de débordement de 0,33 m et de 0,16 m aux profils P20 et P21 obtenus pour la crue quinquennale
(cf. tableau) atteignent respectivement 0,43 m et 0,25 m.
C’est ce constat qui nous a amené à dimensionner l’aménagement en prenant comme référence la crue
quinquennale.
La configuration actuelle du site présente déjà :
un endiguement latéral à l’écoulement de l’Auzon sur les 2 rives : cote 353,0 NGF au droit du projet,
une zone naturelle d’expansion des crues en rive gauche à une cote moyenne de 352 NGF,
un endiguement transversal à l’écoulement de l’Auzon en rive gauche : cote 353 à 353,2 NGF environ
sur une longueur approximative de 150 m.
Figure 7 Description du site d’implantation du projet dans sa configuration actuelle
Endiguement
transversal
Endiguement
latéral
Zone naturelle
d’expansion
des crues
Lit mineur de
l’Auzon
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Sur ces bases, nous avons recherché à optimiser au mieux le site pour le rendre le plus efficace possible au
stockage de la crue de référence quinquennale de l’Auzon. Nous avons retenu les principes d’aménagement
suivants :
maintien et confortement de l’endiguement transversal en rive gauche, réglage de la crête,
recharge localisée du remblai : l’endiguement actuel ayant été vu dans un correct et sa stabilité
ayant été vérifiée dans le cadre de l’étude géotechnique [2]. Il est simplement proposé de le
renforcer : recharges localisées en largeur du remblai et réglage de la crête qui présente quelques
« flaches »,
approfondissement de la zone de stockage rive gauche : terrassement de la cote moyenne 352 NGF
à la cote 351 NGF, conformément aux contraintes géotechniques mises en évidence par les
reconnaissances géotechniques de 2007 (réf. [2]).
création d’un stockage en rive droite : enlèvement de la butte et terrassement à la cote 351,5 NGF,
mise en place d’un ouvrage de ralentissement dynamique (rétrécissement) dans le lit mineur de
l’Auzon, pour optimisation du remplissage et du stock dans la zone du projet.
Ce dimensionnement résulte de simulations itératives après plusieurs adaptations du modèle :
sur la base de la crue quinquennale pour l’optimisation du dispositif,
sur la base de la crue centennale pour vérifier le fonctionnement des ouvrages en crue rare.
Ces simulations ont montré que le principe d’aménagement « a minima » précédemment décrit permettait
d’obtenir un effet sur la crue quinquennale avec un stock transitoire de la crue d’environ 25 000 m3 (contre un
volume total de la crue quinquennale de 400 000 m3 pour rappel) si toutefois ce stockage survenait au
passage de la pointe de la crue.
En effet, au regard du faible volume de stockage disponible (comparé aux volumes des crues), les simulations
ont montré qu’il était nécessaire de « retarder » le début du remplissage du bassin créé afin de stocker un
volume le plus « efficace » possible, capable d’écrêter la pointe de la crue de projet, en l’occurrence la crue
quinquennale. Les simulations ont permis de mettre en évidence de manière très précise la nécessité de ce
« retard » au remplissage puisqu’en stockant dès le début de l’hydrogramme (quelle que soit la crue), aucun
effet sur les lignes d’eau aval et sur l’écrêtement de la pointe n’était observé (cf. figure ci-dessous).
Figure 8 Simulation de la crue quinquennale (Q5) sans retard au remplissage du bassin
Le retard au remplissage est obtenu en maintenant un endiguement de berge tel qu’il existe actuellement en
rive gauche (cote moyenne 353,0 NGF) et en créant un déversoir latéral vers chacune des zones de
stockage. Ce déversoir devrait idéalement être réglé à la cote 352,50 NGF pour un maximum d’efficacité sur
l’écrêtement de la crue quinquennale. Pour ce déversoir, il a volontairement été retenu un dispositif amovible
(type glissières à madriers) permettant de régler le dispositif en fonction du retour d’expérience des premières
crues vécues.
Effet non significatif
sur la pointe
Stockage dès le
début de
l’hydrogramme
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Figure 9 Simulation de la crue quinquennale (Q5) avec retard au remplissage du bassin
L’obtention d’un stock plus conséquent est possible moyennant la réalisation d’un endiguement transversal
plus haut : barrage neuf à créer en travers du lit majeur, la digue actuelle ne pouvant être davantage
rehaussée. Les simulations ont montré que le gain apporté par un tel ouvrage était relativement faible
comparé aux coûts d’investissements et au risque supplémentaire occasionné par la présence d’un ouvrage
susceptible de rompre (cf. § 4.2.1). C’est donc bien la solution d’aménagement précédente qui a été
retenue telle que décrite ci-après.
3.3 DESCRIPTION DES AMENAGEMENTS
Un plan général du projet au 1/250ème est présenté en annexe.
3.3.1 Endiguement transversal en rive gauche
L’endiguement transversal en rive gauche est maintenu et conforté. Diagnostiqué dans un bon état général,
cet ouvrage en remblai d’une hauteur moyenne de 1,0 m au-dessus du terrain naturel présente néanmoins
quelques particularités et désordres qui seront traités dans le cadre de ce projet :
Réglage général de la crête à 353,3 NGF : la crête présente des irrégularités qu’il conviendra de
corriger pour conforter l’ouvrage et éliminer les points bas susceptibles de se transformer en brèche
en cas de niveau d’eau exceptionnel.
Confortement de l’extrémité droite dans l’angle sud-est du stade : à cet endroit et probablement du
fait du passage d’engins d’entretien autour du stade, le remblai est localement plus raide que la
pente normale relevée des parements amont / aval à 2,5/1. Il est proposé de reprendre la largeur de
la digue (3 m en crête et parement à 2,5/1) en l’orientant davantage vers le sud pour s’écarter de
l’angle du terrain de foot existant et pour se raccorder avec l’endiguement latéral gauche de
l’Auzon sous la forme d’une plate-forme à 353,30 NGF. La suppression d’au moins 4 des peupliers de
l’allée sera nécessaire.
Confortement de l’extrémité gauche (largeur de la digue à 3 m en crête et parement à 2,5/1) et
prolongement jusqu’au niveau de la chaussée de l’Avenue de l’Auzon. La suppression d’au moins 4
des peupliers de l’allée sera nécessaire.
Ecrêtement de la
pointe
Retard au début
du stockage par le
bassin
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Figure 10 Vue en plan du projet – détail des travaux prévus sur l’endiguement transversal existant
Figure 11 Coupe DD au droit du stockage Ouest et de la digue transversale gauche
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3.3.2 Seuil de ralentissement dynamique dans le lit mineur de l’Auzon
L’optimisation du stockage / remplissage de la zone concernée rend nécessaire la mise en place d’un
ouvrage à section hydraulique limitante en aval des zones de débordement / stockage. Cet ouvrage relève
la ligne d’eau en crue de l’Auzon facilitant ainsi le fonctionnement de déversoirs latéraux vers les zones de
stockages et augmentant par la même la capacité de stockage « utile » / volume transitoirement stocké par
le projet.
Pour cet ouvrage d’abord pensé comme un cadre fermé, nous avons retenu un ouvrage de type seuil
déversant garantissant à la fois :
un rétrécissement de 3 m de la largeur du lit de l’Auzon jusqu’à la cote 352,7 NGF permettant de
répondre aux objectifs hydrauliques précédemment décrits tout en impactant de manière la plus
limitée possible la fonctionnalité écologique du cours d’eau. La continuité piscicole et sédimentaire
est notamment maintenue. Seule la continuité des berges assurant la circulation des espèces
terrestres devra être rétablie par un ouvrage busé réglementaire.
un déversement sans dommage pour les crues rares, supérieures à la crue quinquennale, grâce à un
profil arrondi et une protection en enrochements bétonnés.
Afin de protéger le fond du cours d’eau contre l’érosion régressive, 2 seuils en blocs libres arrangés seront
réalisés pour stabiliser le profil en long tout en permettant la franchissabilité des espèces migratrices en régime
moyen.
Figure 12 Vue en plan du projet – détail du seuil de ralentissement dynamique
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Figure 13 Coupe AA transversale au droit du seuil de ralentissement dynamique
Figure 14 Coupe BB longitudinale au droit du seuil de ralentissement dynamique
3.3.3 Approfondissement des zones de stockage naturelles
Les 2 zones d’expansion des crues Ouest et Est totalisant respectivement 10 700 m² et 1700 m² (surfaces
approximatives), seront décaissées selon les principes suivants :
Abaissement de la zone ouest jusqu’à la cote 351NGF et de la zone est jusqu’à la cote 351,5 NGF
niveau exutoire aval du bassin : cela représente un terrassement de l’ordre du mètre sur la zone Ouest
et de l’ordre de 1,5 m sur la zone Est (hors butte).
Pente à 0,5 % dans le sens amont – aval (sud – nord) pour faciliter la vidange des bassins après
remplissage et le ressuyage des terrains.
Exutoire en diamètre 600 mm pour le bassin ouest avec clapet anti-retour côté rivière pour permettre
une vidange du bassin en moins de 12 heures.
Exutoire en diamètre 300 mm pour le bassin ouest avec clapet anti-retour côté rivière pour permettre
une vidange du bassin en moins de 12 heures.
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A ce stade, nous avons décidé de limiter le niveau d’approfondissement des zones de stockage pour 2
raisons :
Les reconnaissances géotechniques sur les profils P1 et P2 (cf. [2]) en particulier pour la zone Ouest
mettent en évidence la présence de lits de cendre et de niveaux plus sableux à partir de la cote
349,9 NGF, qui nous amène à limiter en première approche, les terrassements à la cote 351,0 m pour
la rive gauche. Pour la zone Est, le profil P7 réalisé lors des reconnaissances de 2008 n’ont pas permis
de reconnaître le niveau de fondation au-delà de 1,9 m où le niveau d’eau a été trouvé (cote
approximative 351,1 NGF. Nous limiterons donc en première approche, les terrassements à la cote
351,5 m pour la en rive droite.
Le fil d’eau de l’Auzon en amont de l’ouvrage de ralentissement dynamique est approximativement
calé à la cote 350,75 NGF ce qui permet, avec les cotes précédemment définies de maintenir une
dénivelée suffisante pour la pose à une pente suffisante des exutoires des bassins.
A noter que l’approfondissement de la zone Est nécessitera l’enlèvement et l’évacuation préalable de la
butte en remblai apporté.
Figure 15 Vue en plan du projet – zones de stockage
Figure 16 Coupe DD au droit du stockage ouest et de la digue transversale gauche
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Figure 17 Coupe CC au droit du stockage Est
3.3.4 Déversoirs
Deux déversoirs latéraux, un pour chaque zone de stockage, seront mis en place pour concentrer et régler les
écoulements vers les zones de stockage en cas de montée de eaux.
Ces déversoirs seront réalisés dans la berge, parallèlement à l’écoulement de l’Auzon. Ils auront les dimensions
et caractéristiques suivantes :
calage du radier béton à la cote 352 NGF,
longueur 10 m,
équipement en glissières à madriers.
Figure 18 Vue en plan du projet – détail des déversoirs
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Figure 19 Coupe FF transversale du déversoir latéral gauche
3.3.5 Travaux divers
Le fossé en béton récoltant et isolant les eaux pluviales de la route sera maintenu et arasé à la cote 352,0. Le
vannage sera rétabli. Il sera donc remis en service (actuellement hors service) avec un volume de rétention
réduit de moitié.
La butte existante en rive gauche de l’Auzon sera arasée afin d’agrandir le volume de stockage du bassin et
faciliter le débordement sur cette rive.
L’ensemble des déblais issus des terrassements seront évacués vers une décharge appropriée. Les carrières de
la Roche Noire pourraient servir de dépôt des déblais excédentaires.
L’ensemble des zones terrassées sera recouvert de la terre végétale issue du décapage et réengazonnée.
Des plantations d’arbres seront réalisées en rive droite avec quelques aménagements de mobilier urbain. Ces
aménagements seront conçus en tenant compte du remplissage fréquent du bassin de rétention.
3.3.6 Ouvrages annexes
Eaux usées
Un collecteur d’eaux usées traverse actuellement l’emprise du futur stade d’entrainement et passe sous
l’emprise projetée du remblai. La conduite se trouve à 1,60 m sous la surface du terrain naturel au niveau du
regard R93 : fil d’eau estimé à la cote 351,0 NGF au niveau de la zone de stockage projetée.
Cette configuration n’est pas compatible en termes de couverture avec le projet de terrassement à 351,0 m
NGF en rive gauche. Il est donc prévu un déplacement de la conduite par le gestionnaire du réseau à
l’occasion de ce projet.
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Figure 20 Détail de la canalisation sous le projet
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Eaux pluviales
Le fossé construit en rive gauche, recueillant les eaux pluviales de la RD 979, en pied de talus, est conservé.
Le fossé est alimenté en grande partie à l’amont par une buse de diamètre 800 mm récoltant les eaux de
ruissellement de la route départementale.
L’exutoire de la buse sera équipé d’un clapet anti-retour. Une collerette béton sera fixée à la buse sous le
remblai afin de prévenir des risques de formation de renard.
Fossés et ouvrages de rétention des polluants
Sur la base d’une demande de la Police de l’Eau, le Conseil Départemental du Puy-de-Dôme utilise le fossé
pour la rétention de polluants accidentels de la route.
Le fossé est entièrement étanche depuis la buse jusqu’au bassin bétonné (de A à D sur le plan ci-après).
Il existe un bypass vers la rivière (en C sur le fichier) qui ne peut plus être fermé. Si un polluant arrive dans le
fossé, il part dans la rivière : le système est donc hors service d’après le CD63.
D’autre part la vanne au bout du fossé était fermée lors des visites réalisées par SOMIVAL (en D dans le fichier
ci-joint). Aucun système de protection pour la manipulation de la vanne n’existe.
En rive droite il existe un système de gestion des effluents (en E sur le fichier) qui ne sera pas impacté par le
projet.
A noter que l’entretien des systèmes (fossés, vannes) est assuré par la Direction Générale des Routes et des
Déplacements (DGRD - DRD Clermont Limagne) à Billom.
Figure 21 Fonctionnement du dispositif de rétention des polluants
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Dans le cadre du projet, le fossé entre A et C sera conservé. Il sera détruit et arasé à la cote 351,0 NGF entre C
et D. L’exutoire vers la rivière avec la vanne hors service (point C) sera déplacé en amont dans le fossé du fait
de la construction du déversoir alimentant le stockage Ouest. A cette occasion, les ouvrages seront remis en
état de fonctionnement pour permettre un blocage des éventuels polluants provenant de la RD979 au niveau
du point C (déplacé vers l’amont).
Par ailleurs l’exutoire de la vanne en D (diamètre 600 mm) sera déposé et reposé à la nouvelle cote pour servir
d’ouvrage de vidange du stockage Ouest.
Arbres
Une haie de peupliers est actuellement présente en pied amont de la digue rive gauche transversale à
l’écoulement. Ces arbres ont pour fonction de créer un écran végétal entre le stade et la route.
« Lorsqu’une ressource en eau est accessible à moins de 3 m de profondeur, on constate qu’un pivot et
parfois quelques autres racines verticales les atteignent et les exploitent et dans ce cas peuvent atteindre de
très grandes dimensions (des pivots de 60 cm de diamètre et 3 m de long ont été mesurés sur des peupliers de
30 ans). Dans ce cas, les arbres développent aussi des racines traçantes superficielles » (extraits de [3]).
Ici les forages réalisés dans le terrain sous le stockage Ouest ont mis en évidence un niveau d’eau à -3,5 m
environ. Il est donc possible qu’un système racinaire de type mixte (pivot et traçant) se soit mis en place.
Figure 22 Coupe DD longitudinale du stockage Ouest et implantation des arbres
Au vu des travaux de réfection de la digue, les arbres en extrémité devront être enlevés (environ 8 en tout).
Pour ces arbres, le simple abattage ne suffira pas, le pourrissement des racines créant des vides à l’intérieur du
sol. Un dessouchage complet et une remise en forme de la couche support du terrain ou une réparation du
remblai de la digue sont prévus.
Le traitement particulier des arbres supprimés sera confirmé en phase PROJET par une expérimentation
réalisée sur l’abattage et le dessouchage préalable d’un des arbres. Le diagnostic du système racinaire
permettra d’adapter les méthodes et moyens à prévoir ensuite pour les travaux sur les autres arbres, et sur le
renforcement éventuel de la digue transversale.
Protection du remblai de la route départementale
Des enrochements libres seront placés contre le remblai pour protéger le bas de talus de la route
départementale contre la montée des eaux. Les enrochements seront placés depuis le pied de talus jusqu’au
niveau des plus hautes eaux.
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Cheminement piéton
La coulée verte traverse actuellement le site retenu pour la réalisation du projet. Un cheminement piéton sera
recréé pour permettre la continuité de cette voie :
- En rive gauche par l’aménagement de la crête de la digue après réglage en GNT 0/31,5 mm et
béton balayé jusqu’à l’avenue de l’Auzon : raccordement à la piste cyclable qui longe la route
départementale.
- En rive droite par l’aménagement des chemins en béton balayé sur une largeur de 2,5 m et
raccordement (tracé nouveau) avec la passerelle piétonne située à l’aval immédiat du projet : ce
raccordement sera réglé à la cote 353,5 NGF pour protéger les terrains rive droite contre la rehausse
des lignes d’eau en crues occasionnée par le projet (cf. § 4.2.1 impacts hydrauliques du projet).
Sonde de mesure de niveau et alimentation électrique
Compte tenu de la présence d’aménagements sportifs et de loisir à l’intérieur de la retenue, un système
d’alarme asservi à la mesure du niveau de l’eau à l’amont sera mis en place au niveau de la zone de
stockage Ouest.
La sonde de mesure sera équipée d’un gyrophare et d’une alarme sonore permettant de signaler la montée
des eaux. Elle sera alimentée en électricité par un câble tiré dans un fourreau depuis l’extrémité ouest du
remblai puis pris sur l’alimentation du stade. Des chambres de tirages seront prévues dans le cadre de la
reprise de la crête de la digue transversale rive gauche.
Accès aux berges de l’Auzon
Afin de pouvoir maintenir l’entretien des berges de l’Auzon, une voie d’accès pour véhicules sera aménagée
depuis la voirie du lotissement à l’Est en renforçant localement la finition de la coulée verte pour la rendre
carrossable et en la prolongeant jusqu’aux berges.
Ripisylve
La végétation des berges de l’Auzon qui devrait être partiellement détruite par les travaux d’aménagement
sera reconstituée en dehors des zones des déversoirs.
Au vu des faibles contraintes de vitesses au niveau de la zone de stockage (cf. § 4.2.1 impacts hydrauliques
du projet), un engazonnement et des plantations de boutures d’espèces locales seront réalisés avec l’objectif
de garantir la tenue des talus remaniés sans pour autant généré une fermeture végétale du cours d’eau et un
entretien trop lourd à supporter par la collectivité.
Terrain d’entraînement de football
Un stade d’entraînement de football sera réalisé sur la zone Ouest de stockage. Ces dimensions seront 105 m
par 68 m. Il sera drainé par la pente naturelle du terrain ver l’aval. Le fossé de collecte des eaux du terrain en
amont de la digue transversale sera rétabli. Il sera prolongé à l’aval jusqu’à l’exutoire du stockage Ouest.
Les équipements habituels seront installés. L’accès au stade se fera depuis le parking le long de la route du
Cendre par-dessus le remblai grâce à une rampe qui sera rendue carrossable.
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3.4 RUBRIQUES DE LA NOMENCLATURE
La nomenclature des projets, aménagements, installations, ouvrages relevant d’une procédure de
déclaration ou d’autorisation préalable est référencée à l’article R 214-1 du code de l’environnement.
Les rubriques visées pour le projet sont incluses dans le titre III – IMPACTS SUR LE MILIEU AQUATIQUE OU LA
SECURITE PUBLIQUE.
3.1.1.0. Installations, ouvrages, remblais et épis, dans le lit mineur d'un cours d'eau, constituant :
1° Un obstacle à l'écoulement des crues (A) ;
2° Un obstacle à la continuité écologique :
a) Entraînant une différence de niveau supérieure ou égale à 50 cm, pour le débit moyen
annuel de la ligne d'eau entre l'amont et l'aval de l'ouvrage ou de l'installation (A) ;
b) Entraînant une différence de niveau supérieure à 20 cm mais inférieure à 50 cm pour le
débit moyen annuel de la ligne d'eau entre l'amont et l'aval de l'ouvrage ou de l'installation
(D).
Au sens de la présente rubrique, la continuité écologique des cours d'eau se définit par la libre circulation des
espèces biologiques et par le bon déroulement du transport naturel des sédiments.
La nature même du projet consiste à créer un ralentissement dynamique au niveau d’une zone naturelle
d’expansion des crues pour y réaliser un stockage transitoire des volumes de crues. Cet ouvrage constitue
donc un obstacle à l’écoulement des crues.
Le projet est donc soumis à Autorisation pour la rubrique 3.1.1.0.
3.1.2.0. Installations, ouvrages, travaux ou activités conduisant à modifier le profil en long ou le profil en travers
du lit mineur d'un cours d'eau, à l'exclusion de ceux visés à la rubrique 3. 1. 4. 0, ou conduisant à la dérivation
d'un cours d'eau :
1° Sur une longueur de cours d'eau supérieure ou égale à 100 m (A) ;
2° Sur une longueur de cours d'eau inférieure à 100 m (D).
Le lit mineur d'un cours d'eau est l'espace recouvert par les eaux coulant à pleins bords avant débordement
L’aménagement prévu occupe une longueur maximum de 18 m dans le lit du cours d’eau (ouvrage de
ralentissement dynamique et seuils de stabilisation aval). Le projet est donc soumis à Déclaration pour la
rubrique 3.1.2.0.
3.1.5.0. Installations, ouvrages, travaux ou activités, dans le lit mineur d'un cours d'eau, étant de nature à
détruire les frayères, les zones de croissance ou les zones d'alimentation de la faune piscicole, des crustacés
et des batraciens , ou dans le lit majeur d'un cours d'eau, étant de nature à détruire les frayères de brochet :
1° Dans les autres cas (D).
2° Destruction de plus de 200 m² de frayères (A) ;
Le projet prévoit des travaux dans le lit mineur et à ce titre sont susceptibles d’altérer temporairement le milieu
et d’éventuelles frayères d’où régime de Déclaration applicable.
3.2.3.0. Plans d’eau permanents ou non :
1° Dont la superficie est supérieure à 0,1 ha mais inférieure à 3 ha (D)
1° Dont la superficie est supérieure ou égale à 3 ha (A)
La superficie de la retenue non permanente sera au maximum de1,8 ha. Le projet est soumis à Déclaration
pour la rubrique 3.2.3.0.
3.2.5.0. Barrage de retenue et Barrage de retenue et ouvrages assimilés relevant des critères de classement
prévus par l'article R. 214-112 (A).
Le projet ne relève pas de cette rubrique puisqu’il ne présente pas les caractéristiques géométriques des
classes d’ouvrage A, B ou C.
En particulier, relativement à un classement en C, la digue transversale réhabilitée en rive gauche de l’Auzon
présente une hauteur sur le terrain naturel inférieur à 2 m et un volume stocké inférieur à 50 000 m3.
En conclusion, le présent rapport constitue une demande d’autorisation au titre de l’article L214-1 du
code de l’environnement
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4- DOCUMENT D’INCIDENCES
4.1 ETAT INITIAL
4.1.1 Topographie
La topographie générale du site est relativement plane. L’altitude varie entre 356m et 351m. Le lit de la rivière
se situe aux alentours de 351m NGF.
En rive gauche, il existe un terrain régulièrement entretenu, séparé de la rivière par une digue latérale. En rive
droite, il y a actuellement un petit bosquet avec une zone de dépôt de matériaux. Ceux-ci sont séparés du lit
de l’Auzon par un cheminement piéton.
Des relevés topographiques ont été réalisés sur l’aire d’étude en 2006 (cabinet BISIO et ASSOCIES, n°06.1.041A)
et mis à jour en 2009. Ils ont servis à la représentation des aménagements : vue en plan, coupes et profils.
Figure 23 Coupe transversale du lit de l’Auzon au niveau du projet.
4.1.2 Géologie locale
D’après la carte géologique de Clermont-Ferrand au 1/50 000ème, les formations susceptibles d’être
rencontrées à proximité du site sont les suivantes :
- Fv : alluvions de l’Auzon (Würm inférieur) :
Ces formations composées de matériaux argilo-sableux correspondent à des alluvions de l’Auzon. Les
altitudes moyennes de ces formations entre Pérignat et Cournon sont les suivantes :
o côte inférieure : 350m NGF,
o côte supérieure : 355 mNGF
- CF : Colluvions alimentées par les alluvions,
- CRg : Colluvions argilo-calcaires, dérivées de marnes et de calcaires argileux (Quaternaire),
- g3 : Substratum marneux (Oligocène)
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Figure 24 Carte géologique
(source : Géoportail, NB la zone précisément concernée n’est pas disponible en ligne)
4.1.3 Hydrogéologie
L’aménagement se situe sur la rivière Auzon dont le régime est torrentiel.
Le cours de ce ruisseau a été modifié et le tracé actuel ne correspond pas au cheminement initial des eaux
de l’Auzon (présence d’un ouvrage de retenue abandonnée en rive gauche).
4.1.4 Reconnaissances géotechniques
Des reconnaissances des sols ont été réalisées en 2007 dont les résultats sont retranscrit dans [2].
Le site est composé successivement par:
Un recouvrement alluvionnaire (vases, limons, argiles, argiles sableuses, sables grossiers et graviers
correspondant aux matériaux provenant de l'Auzon. Ces matériaux correspondent aux sols
superficiels en place. Ils sont recouverts en rive Est entre l'Auzon et le chemin communal par des
matériaux rapportés. La composition de ces alluvions est à dominante argilo sableuse en rive Ouest et
à dominante argilo vasarde en rive Est en surface puis de nature plus grossière (sables, graviers) en
profondeur.
Des formations argileuses de bas de pentes mêlées des matériaux alluvionnaires essentiellement
graveleux. Ces faciès sont localisés à proximité du cours actuel de l'Auzon et en berge Est.
A l'extrême Est du projet des formations argileuses de bas de pentes de nature argilo-calcaire ont été
reconnues, ces matériaux sont issus de l'altération du substratum oligocène sous-jacent,
Un substratum marneux oligocène très compact présentant un pendage significatif entre la zone Est
et le lit de l'Auzon.
Les matériaux reconnus sur site se résument donc :
à de la terre végétale,
en majorité à des matériaux de type A4 (alluvions, argiles) selon la classification GTR, non réutilisables
en remblai,
à des matériaux de type A3 (colluvions argilo-calcaires) réutilisable en remblais sous condition :
localisés en limite Est de projet et dans la digue transversale existante.
Stabilité des remblais
Selon [2], le facteur de sécurité au poinçonnement, à l’étalement et au glissement circulaire de la digue
transversale existante est assuré (>1,5). Le calcul de stabilité interne de la digue existante actuelle est assuré
(>1,5).
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4.1.5 Hydrologie
Caractérisation du bassin versant
Le bassin de l’Auzon est situé sur le versant est de la chaîne des MONTS DÔMES. Orienté d’est en ouest, il
culmine à une altitude voisine de 1250 m. L’Auzon prend sa source dans les environs de BEAUNE à près de
900 m d’altitude. Un peu à l’amont de THEIX, le ruisseau se perd dans la traversée des coulées volcaniques
(scories basaltiques) qui alimentent les étangs du château de THEIX.
Ces laves (Cheire de Mercoeur), de nature perméable, favorisent l’infiltration et l’accumulation des
précipitations. Elles occupent une superficie voisine de 11 km² dans le haut bassin versant de l’AUZON. Cette
configuration géologique particulière confère à l’Auzon un débit assez stable au cours de l’année. Elle
favorise par ailleurs l’atténuation des phénomènes de crues.
La surface du bassin versant de l'Auzon, au droit du projet, évaluée sous HYDROKIT avec l'ancienne base
auvergne 50 m (BV_station_base50) est de 58 km².
L’évaluation à partir de la nouvelle base auvergne 25 m, recalculé par le SCHAPI en se calant sur la
BDcarthage (BV_station_base25) est de 74 km² puisqu’elle prend en compte une partie du bassin de la
chaine des puys non comptabilisée par la première base.
Or, contact pris auprès de la DREAL Auvergne Rhône-Alpes, Unité Hydrométrie-Maintenance de Clermont-
Ferrand, il s’avère que le bassin versant au droit de la station hydrométrique la plus proche, l’Auzon à la
Roche-Blanche (K2698210), valant 45 km² ait été calculé avec la première base auvergne, c’est-à-dire sans
tenir compte du bassin topographique de la chaîne des Puys.
En parallèle, l'étude hydrogéologique réalisée par le CETE en 2009 (réf. CETE Lyon/Laboratoire de Clermont
Ferrand 63/07/19728 – BRGM RP-57092-FR) avait pour objectif d’évaluer la contribution des bassins
hydrogéologiques de la chaîne des Puys. Cette étude donne une surface de bassin versant de 23,5 km² (12,5
km² de bassin versant granitique + 11 km² de bassin versant volcanique) au niveau du Moulin de Flory sur
l’Auzon contre 23,8 km² calculé par HYDROKIT/ancienne base (BV_Moulin_Flory_base50) et 41km² pour celui
calculé avec la nouvelle base (BV_Moulin_Flory_base25).
D'après les résultats de cette étude, il semble donc que le bassin topographique délimité à partir de
l’ancienne base auvergne 50 m correspond au bassin hydrogéologique réel, malgré les pertes et résurgences
observés dans la partie amont de ce bassin versant.
Nous retiendrons donc un bassin versant de 58 km² au droit du projet.
Les autres caractéristiques du bassin versant de l’Auzon contrôlé au droit du projet sont :
Altitude maximale : 1250 m NGF
Altitude minimale : 350 m NGF
Dénivelée : 900 m
Longueur du plus long thalweg : 24,35 km
Pente pondérée : 1,8 % selon calcul suivant
m m NGF m NGF moyenne pondérée
1 3650 1250 970 0.08 13178
2 6000 970 500 0.08 21438
3 14700 500 350 0.01 145523
Total= 24350 3.7% 1.8%900
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Figure 25 Bassin versant de la rivière Auzon
Occupation du sol et coefficient de ruissellement
La couverture du bassin versant a été obtenue à partir de la base de données CORINE LAND COVER. Cette
couverture se répartit en : 4,7 km² de zone urbanisée, 16,8 km² de bois, 36,5 km² de cultures / pâturages. On
en déduit un coefficient de ruissellement de 0,48 selon la décomposition suivante :
Type Surface (km2) Taux (%)
Urba 4.700 8.10%
Bois 16.800 28.97%
Cultu/Pâtur 36.500 62.93%
Eau 0.000 0.00%
TOTAL 58.000 100%
Coef. de ruissllement (T=10ans)
0.90
0.50
0.42
1.00
Taux de ruissellement sur le BV
0.48
Projet
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Temps de concentration
Le temps de concentration a été évalué à partir des formules classiques de l’hydrologie :
minutes heures
167 2.8
217 3.6
165 2.8
378 6.3
302 5.0
178 3.0
207 3.4
372 6.2
227 3.8
127 2.1
1121 18.7
675 11.3
300 5.0
PASSINI
VENTURA
JOHNSTONE & CROSS
SOGREAH
Valeur retenue
KIRPICH 2
Temps de concentration (T=10ans)
Formule
GIANDOTTI
KIRPICH 1
MEUNIER et MATHYS
TURAZZA
NERC
RICHARDS
Vitesse
Tableau 3: Temps de concentration
La moyenne des valeurs hors extrêmes a été retenue et arrondie à 5 heures (300 minutes).
Durée caractéristique de crue
La durée caractéristique de crue évaluée par la méthode SOCOSE est :
D = EXP(-0.69+0.32*LN(SBV)+2.2*(Pa/Pj10/Ta)1/2)
Cela donne : D=12,7 heures avec :
SBV = 58 km²
Pa = 730 mm
Pj10 = 73 mm
Ta = 13 °C
Analyse des pluies
Le recueil d’informations auprès de METEOFRANCE met en évidence la présence d’un poste pluviométrique
sur la partie amont du bassin versant de l’Auzon. Il s’agit du pluviomètre de Saint-Genest-Champanelle,
altitude 890 m, données au pas de temps journalier depuis 1989.
La pluie journalière décennale (Pj10) obtenue à partir de cette station pluviométrique est de 73 mm. Nous
retiendrons donc : Pj10 = 73 mm pour la suite des calculs.
La pluie annuelle (Pa) au même poste (Saint-Genest-Champanelle) est égale à 730 mm.
A partir des données issues des enregistrements du pluviographe de Clermont-Ferrand, altitude 330 m,
données aux pas de temps infra-journaliers depuis 1924 nous avons extrait les coefficients de MONTANA sur
l’intervalle de temps 6 heures à 24 heures :
a b
5 ans 9.224 0.744
10 ans 9.206 0.724
20 ans 8.914 0.703
30 ans 8.68 0.691
50 ans 8.282 0.674
100 ans 7.751 0.653
DUREE DES PLUIES
DUREE DE RETOUR6 heures à 24 heures
Tableau 4: Paramètres de Montana retenus (Clermont-Ferrand)
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C’est à partir de ces valeurs que nous déterminons un Gradex des pluies journalières valant 12,0 mm. Si l’on
considère les pluies centrées avec la correction de WEISS (prise égale à 1,143), on obtient un GRADEX de
pluies 24 heures de 13,8 mm qui servira plus loin pour l’évaluation du GRADEX des débits : Gp,24h = 13,8 mm.
Régime hydrologique
Figure 26 Débits moyens mensuels de l'Auzon à la station de la Roche-Blanche (source: Banque
Hydro)
L’étiage est atteint pendant la période estivale, les plus forts débits sont enregistrés au printemps. Cela
correspond à un régime hydrologique pluvial.
Débits secs et moyens
Les débits secs et moyens estimés à partir des mesures de la station hydrométrique de la Roche Blanche sur
l’Auzon (K2698210) permettent de calculer les débits secs et moyens au droit du projet.
Le QMNA5 et le VCN10 (quinquennal) déduits des valeurs de la station de la Roche Blanche sur l’Auzon
(K2698210) par ratio direct de bassins versants (58/45) sont respectivement au droit du projet :
QMNA5 = 142 l/s.
VCN10 (quinquennal) = 125 l/s.
Tableau 5 Débits moyens de l’Auzon à la station de la Roche-Blanche (K2698210)
Le module annuel spécifique est d’environ 5,6 l.s-1/km², soit 0,325 m3/s (325 l/s) au droit du projet.
Tableau 6 Débits moyens de l’Auzon à la station de la Roche-Blanche (K2698210)
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Débits de crues
La taille réduite du bassin versant de l’Auzon et de ses affluents rend le cours d’eau sensible aux pluies
d’orages, courtes mais intenses. Par ailleurs, la pente moyenne de la rivière est forte. Une telle configuration
est à l’origine d’une montée rapide des crues de l’Auzon. Les crues de l’Auzon sont donc de type torrentiel,
rapides et intenses, ce qui limite les possibilités de prévision, d’alerte et donc d’intervention efficace avant le
maximum de crue.
Contact pris auprès de la DREAL Auvergne Rhône-Alpes, Unité Hydrométrie-Maintenance de Clermont-
Ferrand, il s’avère que la station hydrométrique de la Roche Blanche sur l’Auzon (K2698210) n’ait pas encore
été jaugée au-delà de 1,5 m3/s, ce qui implique que les débits de crues dès la période de retour biennale (2
ans) aient été extrapolés et ne peuvent donc être considérés comme fiables. Nous avons donc préféré mettre
en œuvre les méthodes d’évaluation des débits de crues à partir des pluies.
Débit décennal
Le débit décennal a été évalué à partir des formules classiques de l’hydrologie en écartant les méthodes non
valables pour les bassins versants de la taille du projet. En conséquence, les formules utilisées sont : CRUPEDIX,
SOCOSE, SOGREAH.
Méthodes Débits de pointe (QIXA10)
CRUPEDIX 21,4 m3/s
SOCOSE 16,4 m3/s
SOGREAH. 20,0 m3/s
Valeur retenue 20,0 m3/s
Tableau 7 Evaluation du débit décennal de l’Auzon au Cendre
Nous retenons la valeur de 20 m3/s pour le débit décennal instantané.
Débits supra-décennaux
Les débits caractéristiques supérieurs au débit décennal ont été évalués à partir de la méthode du GRADEX.
La méthode du GRADEX repose sur l'hypothèse suivante : au-delà d'une pluie de fréquence de retour 10 ans,
l'ensemble des précipitations supplémentaires ruisselle vers l'exutoire sans être absorbé par le sol. Ainsi, à partir
du débit de la crue décennale calculé précédemment (appelée pivot), on peut envisager le calcul du débit
centennal et plus généralement des débits supra-décennaux.
On en déduit le Gradex des débits par la formule suivante :
600324
10SGp,24h
3
Gq
Avec :
Gq : Gradex des débits moyens du ruisseau en m3/s.
Gp,24h : Gradex des pluies 24 h.
S = 58 km² : Superficie du bassin versant.
On obtient :
Gq = 9,2 m3/s
En faisant l’hypothèse que les débits décennaux et supra-centennaux moyens sur une durée de 24 heures
s’ajustent à une loi de GUMBEL, ils peuvent être reliés par la formule suivante : (exemple pour l’extrapolation
du débit centennal).
GqVVQQ ansGumbelansGumbelhh )( 10,10010,24100,24
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Le passage des débits instantanés aux débits moyens sur 24 heures est réalisé à l’aide du coefficient de
pointe. A défaut de disposer d’hydrogrammes de crues valables sur le bassin versant considéré, celui-ci a été
évalué à partir des formules suivantes :
Méthodes Débits de pointe (QIXA10)
FULLER 1,79
SOGREAH 1,92
Valeur retenue 1,86
Tableau 8 Evaluation du coefficient de pointe
Cette valeur retenue de 1,86 est cohérente avec les coefficients de pointe connus sur les cours d’eau du
secteur. Elle permet à la fois de passer du débit décennal instantané au débit décennal moyen (rentrant dans
la formule du GRADEX) que de passer du débit supra-décennal moyen recherché au débit supra-décennal
instantané recherché.
Les débits de pointe obtenus de la méthode du GRADEX sont les suivants :
Fréquence Débits de pointe (QIXA10)
10 ans (pivot) 20 m3/s
20 ans 32 m3/s
50 ans 48 m3/s
100 ans 60 m3/s
500 ans 88 m3/s
1000 ans 100 m3/s
Tableau 9 Calculs des débits de crues par la méthode du GRADEX
Validation des débits de crues retenues
Les résultats précédents peuvent être comparés aux débits de pointe donnés :
par la base de données SHYREG développée par l’IRSTEA,
l’étude hydraulique du PPRI de l’Auzon [4].
La méthode SHYREG est une méthode d’estimation de l’aléa hydrologique, basée sur la régionalisation (prise
en compte homogénéisée des caractéristiques locales) de paramètres de modèles (générateur de pluie et
modélisation hydrologique). Cette régionalisation implique la prise en compte de variables locales pouvant
influencer le régime hydrologique naturel de surface et consécutif à une précipitation.
Les données SHYREG ont été pré-calculées sur plus de 130 000 exutoires contrôlant une surface de bassin
versant comprise entre 5 et 5000 km², répartis de façon homogène sur le territoire. Dans le cadre de cette
étude nous avons extrait les quantiles de débits à l’exutoire le plus proche de notre projet : fiche Loire_21964
présentée en annexe. Les valeurs ont été corrigées du ratio de bassin versant par la méthode de Meyer
.
76 0.8
T (ans) 2 5 10 20 100
Qref (m³/s) 13 20 26 35 64
Q (m³/s) 10 16 21 28 52
Bassin de référence - SHYREG Loire 21964
Surface (Km2) Exposant alpha
Formule de Meyer (transfert de bassin)
Tableau 10 Résultats SHYREG extrapolés au bassin versant du projet par la méthode de Meyer
Les débits obtenus sont cohérents avec les résultats précédents notamment pour les crues de faible période
de retour, un écart apparaissant pour les débits très rares. Cette méthode permet par ailleurs d’évaluer les
débits de période de retour infra-décennale : 2 et 5 ans.
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Le Plan de Prévention des Risques Naturels Prévisibles retient les fourchettes de débits suivants pour l’Auzon au
Cendre :
Débits de pointe Débits spécifiques
Q10 15 à 20 m3/s 0,3 m3/s/km²
Q100 55 à 65 m3/s 1,0 m3/s/km²
Qexcep. 110 à 130 m3/s 2,0 m3/s/km²
Tableau 11 Fourchettes de débits retenus dans le cadre du PPRI de l’Auzon
Ces fourchettes de débits sont cohérentes avec les résultats précédemment obtenus.
Débits retenus au final
Fréquence Débits de pointe (QIXA10)
2 ans 10 m3/s
5 ans 16 m3/s
10 ans 20 m3/s
20 ans 32 m3/s
50 ans 48 m3/s
100 ans 60 m3/s
500 ans 88 m3/s
1000 ans 100 m3/s
Tableau 12 Synthèse des débits de crues retenus
Hydrogrammes et volumes de crues
Les différentes formes d’hydrogrammes de crue testés sont les suivants : SOCOSE, SCS, SINNIGER,
SOKOLOWSKY, SOGREAH. C’est l’hydrogramme de type SOGREAH qui a été finalement retenu.
Figure 27 Hydrogrammes types
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Figure 28 Hydrogrammes de crue retenus
Récap débit de crues 58 km²
QIX Qsp Volumes
(m3/s) (l/s/km²) (m3)
2 10 172 253 000
5 16 276 405 000
10 20 345 507 000
20 32 552 811 000
50 48 828 1 216 000
100 60 1034 1 493 000
500 88 1517 2 179 000
1000 100 1724 2 483 000 Tableau 13 Synthèse des volumes de crues
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4.1.6 Qualité de l’eau
Le contrat de restauration-entretien des cours d’eau de l’agglomération clermontoise signé en novembre
2004, indique pour l’Auzon un état naturel d’équilibre en amont de Theix et un état pseudo-naturel en aval du
Cendre (constat basé sur des mesures de 1997 à 1999).
Un état des lieux réalisé en 2004 montre que l’Auzon présente un risque de non atteinte des objectifs
environnementaux pour le paramètre pesticide et il a été considéré « en respect » pour les autres paramètres,
sous réserve de poursuivre les efforts actuels.
Le bilan de l’année 2011/2012 du contrat territorial de la Vallée de l’Auzon (signé le 11 octobre 2011) présente
d’autres éléments sur la qualité de l’eau de l’Auzon :
- Le bassin versant de l’Auzon est classé depuis 2006 en zone dite prioritaire vis-à-vis des pesticides,
c'est-à-dire une zone où la pollution de l’eau par les produits phytosanitaires est avérée et où il
importe de mettre en place des actions pour limiter celle-ci.
- D’autre part, l’Auzon est classé en liste 2 au titre de l’article L214-17 du code de l’environnement. Pour
des cours d’eau de cette liste, il est nécessaire d’assurer le transport suffisant des sédiments et la
circulation des poissons migrateurs. Tout ouvrage doit y être géré, entretenu et équipé selon des
règles définies par l’autorité administrative, en concertation avec le propriétaire ou, à défaut,
l’exploitant.
- L’état des eaux « DCE » évalué en 2009 présente l’Auzon en « bon état écologique » mais cet état est
évalué avec un niveau de confiance faible. L’état chimique de l’Auzon n’est pas évalué en 2009
pour cause d’« information insuffisante pour attribuer un état ». L’état des lieux de 2004 et le
classement de l’Auzon en « risque de non atteinte » pour le paramètre « pesticides » et en « respect »
pour les autres paramètres, reste donc les outils de référence à prendre en compte.
Les diagnostics du milieu rivière réalisés par Clermont Communauté et le SMVVA en 2009/2010 dans le cadre
du contrat territorial montrent que l’Auzon reste globalement un cours d’eau aux caractéristiques écologiques
encore bien conservées. Des altérations ont toutefois été mises à jour :
- diminution du potentiel d’habitats piscicoles,
- entraves à la continuité écologique (nombreux ouvrages transversaux),
- sédiments en provenance du bassin versant (colmatage des fonds),
- ripisylve globalement saine et diversifiée, mais quelques secteurs nécessitent une intervention
(surveillance, entretien, voir restauration) afin d’éviter des désordres ultérieurs,
- présence d’espèces animales et végétales invasives (Renouée exotique pour l’essentiel),
- quelques phénomènes d’érosion ponctuels très limités nécessitent une intervention curative,
- présence de plusieurs étangs impliquant de porter une attention particulière à leur gestion.
Figure 29 Situation des stations de suivi de qualité
Source : Clermont-Communauté
Projet
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Les résultats obtenus pour la station du Cendre sont les suivants (source : Clermont-Commnauté) :
- Physico-chimie année 2012
- IBGN année 2008
Cette station est située en amont de la commune du Cendre, lorsque l'Auzon entre à nouveau sur le territoire
de Clermont Communauté.
Le substrat est dominé par des galets et de granulats grossiers, accompagnés de blocs de roche. C'est un
milieu moyennement diversifié.
La qualité hydrobiologique est "bonne" (IBGN = 13) avec un groupe indicateur moyen (GFI = 7) et une variété
taxonomique faible (23 taxons).
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- Etat des lieux de la qualité des eaux de l’Auzon vis-à-vis des pesticides (source : contrat territorial de
la vallée de l’Auzon) :
La qualité des eaux de l’Auzon vis-à-vis de sa contamination
par les pesticides est préoccupante. En effet, le suivi du groupe
Phyt’Eauvergne depuis 1997 démontre une forte pollution des
eaux de la rivière par les produits phytosanitaires (jusqu’à 290
fois la norme eau potable détectée en 2003) avec, comme le
montre le graphique ci-contre, essentiellement des molécules
herbicides à usages multiples.
Cette analyse menée sur les fréquences de quantifications est
également valable si l’on s’intéresse aux concentrations des
molécules détectées : parmi les 8 molécules apparaissant en
plus fortes concentrations lors du suivi Phyt’Eauvergne de 1997
à 2008 figurent en effet 6 molécules herbicides à usages