Présentation des sites d’étude

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Extrait

ONNEY
AUBE
Présentation des sites d’étude
1. Approche régionale
Le site choisi pour mettre en oeuvre notre programme de recherche est celui de la “zone atelier
Seine amont” (corridors de l’Aube et de la Seine à l’amont de la confluence, plaines de Romilly et de
la Bassée) déjà retenue comme Zone Humide d’Importance Majeure par le Ministère de
l’Environnement.
Secteur 2
Le corridor
de l'Aube
PONT / SEINE ARCIS / AUBE
ROMILLY / SEINE
Secteur 5NOGENT / SEINE
RéservoirsSecteur 3
Seine et AubeLa Plaine de Romilly
RESERVOIR
SEINE RESERVOIR
AUBETROYESSecteur 4
La BasséeMONTEREAU
Secteur 1
le corridor de la
Seine Amont
Axes de vol
Figure 1. Couloirs alluviaux de la Seine et de l’Aube concernés par l’étude.
Cette zone comprend, d’amont en aval, quatre secteurs (figure 1) :
- la partie de vallée de la Seine amont entre Troyes et la confluence avec l’Aube constitue le
premier secteur. C’est un corridor relativement symétrique par rapport au lit de la rivière et dont la
largeur n’exède pas 2 km ;
- la vallée de l’Aube sur une vingtaine de kilomètres en amont de la confluence avec la Seine, elle
aussi peu développée transversalement, constitue le deuxième secteur ;
- le troisième secteur s’étend autour de Romilly, immédiatement à l’aval de la confluence Aube-
Seine et est caractérisé par une nette dissymétrie de la plaine alluviale qui s’étend largement en rive
gauche ;
- enfin à l’aval et jusqu’à la confluence avec l’Yonne (Montereau) s’étend la plaine de la Bassée
qui forme le quatrième secteur où les dépôts alluvionnaires sont plus étendus en rive droite.
Nous avons considéré, pour les besoins de l’étude, un cinquième “secteur” constitué par les
barrages-réservoirs Seine et Aube. Bien que situés en dérivation des cours des deux rivières dans la
partie amont du site d’étude, ils jouent un rôle important dans le fonctionnement de nos zones
humides, notamment par la réduction des superficies inondables.
Sites d’étude 1
SEINELes très faibles pentes (0,35 à 0,5 %) de ces vallées accentuent le rôle de la microtopographie,
particulièrement lors des périodes d’inondation. Des îlots ou « montilles » émergent alors au sein de
vastes étendues submergées, en particulier, dans la vallée de l’Aube et la Plaine de Romilly.
Si l’examen de la topographie permet, dans certains secteurs, de bien différencier les zones
inondées par les eaux de débordement des rivières et celles qui sont submergées par la remontée des
eaux de la nappe, cette distinction reste difficile en de nombreux endroits. Ces zones inondables
peuvent rester submergées pendant de longues périodes (3 mois en 1994, presque 6 mois en 1995).
Les études géologiques et hydrologiques, conduites sur ces secteurs depuis la première
monographie de Belgrand (1869) sur les dépôts alluviaux du bassin de la Seine, ont associé
l’hétérogénéité de la surface de ces plaines à la morphologie du bed-rock crayeux. Celui-ci est en effet
caractérisé par un lacis de paléotalwegs, correspondant aux zones d’érosion des anciens cours d’eau, et
de dômes plus ou moins allongés. Cette structure de base aurait donc fortement influencé la mise en
place des alluvions qui constitue l’objet d’étude principal de ce projet.
Les plaines alluviales, surtout à l’aval de la confluence Aube-Seine, sont parcourues
longitudinalement par divers types de chenaux, « ruisseaux » ou « noues », correspondant soit à
d’anciens lits de la Seine, soit à des tributaires en provenance des coteaux crayeux. Certains d’entre
eux apparaissant connectés à la nappe d’accompagnement des rivières.
Au plan climatique, cette région est caractérisée par une pluviométrie de l’ordre de 700 mm par an,
mais avec une distribution des pluies nettement influencée par le relief, les vallées étant moins
arrosées que les plateaux où les excédents peuvent dépasser 100 mm/an (Mégnien, 1979). Mais il ne
semble pas exister d’études précises sur les conditions microclimatiques spécifiques à ces secteurs de
vallées, ce qui pourra nécessiter la mise en place d’une station météorologique pour l’établissement de
bilans hydrologiques suffisamment précis.
Bien que couvrant une aire géographique relativement peu étendue, le site de la “zone atelier” est
représentatif de divers types de contraintes anthropiques imposées aux systèmes fluviaux :
- impacts hydrologiques : soutien des étiages par les barrages-réservoirs de la Seine et de l’Aube,
canalisation de la Seine en aval de Nogent avec constitution de biefs navigables entre les écluses,
endiguements et mise à jour de la nappe alluviale à la faveur de multiples carrières ;
- impacts sur la qualité des eaux : rejets ponctuels de moyennes agglomérations (Troyes, Nogent),
apports des cultures de plateaux à fortes utilisations d’engrais et de pesticides par les eaux de
ruissellement et / ou via la nappe de la craie et des alluvions quaternaires, apports agricoles sur la
plaine elle-même.
Sur la zone de la Seine moyenne existent déjà des sites équipés pour des mesures hydrologiques et
des données acquises dans le cadre du Programme Interdisciplinaire de Recherches sur
l’ENVironnement de la Seine (PIREN-Seine). En particulier, en 1994, il a été décidé, de couvrir le
secteur de la plaine de Romilly d’un réseau de 90 piézomètres et ceci sur une superficie de 100 km².
Les études menées, dans ce cadre, ayant surtout concerné la qualité des eaux (rétention et élimination
des polluants), devaient être confortées par des approches plus physique à l’échelle régionale mais
aussi à l’échelle locale, ce qui nous a conduit à équiper des sites ponctuels de mesures.
2. Approche locale
2.1. Premier site expérimental
Pour l’approche locale nous avons choisi une prairie humide riveraine de la Seine, située quelques
kilomètres en aval de la confluence Aube-Seine dans la plaine de Romilly-sur-Seine à 100 km en
amont de Paris. Le sol y est organisé en trois principaux horizons : (i) de la surface à 45 cm de
profondeur se développe un sol constitué d'argiles limoneuses de couleur brune ; (ii) entre 45 et 120
cm de profondeur on trouve un horizon d'argiles limoneuses gris-vert avec traces d'oxydes de fer ; (iii)
en dessous de cet horizon se trouvent des alluvions fines à grossières jusqu'à 7 m de profondeur et qui
renferment un aquifère libre. Ces alluvions quaternaires reposent sur la craie sénonienne qui affleure
2 PNRZH, projet 07, rapport final, novembre 2000sur les coteaux de part et d'autre de la plaine alluviale. La craie, dont la puissance est ici de 350 m,
renferme aussi un aquifère qui est productif sur les 50 m supérieurs (Mégnien, 1979). Ces deux
aquifères sont hydrauliquement connectés. A l'étiage, la surface libre de la nappe des alluvions est
située à environ 1,30 m sous le niveau du sol. Avec un battement saisonnier de la nappe de l'ordre de
1,70 m, le niveau piézométrique est périodiquement au-dessus du niveau du sol (nappe affleurante).

Tensiomètres
Argiles limoneuses brunes
0.45m
1.20m
Alluvions argileuses fines
3.00m
Alluvions grossières
7.00m
Passée de sables fins calcaires
7.30m
Piézomètres dans les alluvions (6m) et dans la craie (15m) (circulations verticales)
Piézomètres dans les as (circulations horizontales)
Bac et cannes tensiométriques
Mesure de la cote de la Seine
Craie tendre
N
17.40m
Ecoulements: période de crue 500 mFigure 1. Site expérimental de Voyons
hors crue
Figure 2. Site ponctuel d’étude des écoulement dans la vallée de la Seine.
La démarche adoptée consiste à isoler une partie de cette prairie à l'aide de plaques en
polycarbonate enfoncées de 50 cm dans le sol et dépassant de 50 cm hors sol (figure 2). L'ensemble
forme alors un bac carré, de 7 m de coté. L'étanchéité étant assurée à chaque coin, l'eau qui pourrait
éventuellement inonder la prairie par submersion de la rivière n'inondera pas l'intérieur du bac. Par
contre dans le cas d'une inondation par remontée de nappe ou liée à de fortes précipitations, l'intérieur
et l'extérieur du bassin seront inondés de la même façon. La mesure du niveau d'eau à l'intérieur et à
l'extérieur du bac est assurée par deux cannes ultrason reliées à une centrale d'acquisition de données
(