Protocole AURAH-CE AUdit RApide de l'Hydromorphologie des ...

Partenariat 2010 – Domaine Hydromorphologie et altérations physiques des hydrosystèmes continentaux. - Action
Descripteurs pour les cours d’eau
Protocole AURAH-CE
AUdit RApide de
l’Hydromorphologie
des Cours d’Eau
Méthode de recueil
d’informations
complémentaires à
SYRAH-CE sur le terrain
Valette L., Chandesris A., Malavoi J.R., Souchon Y. et
Willet B .Pôle hydroécologie des cours d’eau
Onema/Cemagref
Décembre 2010
Protocole AURAH-CE 1 / 35 Valette et al.

Table des matières
1 Introduction ...................................................................................................................... 3
2 Généralités ........................................................................................................................ 3
2.1 Échantillonnage ........................................................................................................ 3
2.2 Stations ...................................................................................................................... 4
2.2.1 Longueur............................................................................................................... 4
2.2.2 Préparation ........................................................................................................... 4
2.2.3 Déroulement sur le terrain .................................................................................. 5
2.2.4 Utilisation d’un GPS avec SIG embarqué.......................................................... 5
3 Mesures ............................................................................................................................. 6
3.1 Pressions.................................................................................................................... 6
3.1.1 Recalibrage ........................................................................................................... 6
3.1.2 Curage ................................................................................................................... 8
3.1.3 Digues .................................................................................................................. 10
3.1.4 Protections de berges ......................................................................................... 13
3.1.5 Ouvrages en lit mineur ...................................................................................... 16
3.2 Altérations............................................................................................................... 19
3.2.1 Faciès d’écoulement ........................................................................................... 19
3.2.2 Granulométrie .................................................................................................... 22
3.2.3 Colmatage ........................................................................................................... 23
3.2.4 Incision ................................................................................................................ 25
4 Conclusion....................................................................................................................... 28
5 Exemples de rendus cartographiques........................................................................... 29
6 Récapitulatif des tableaux de mesures ......................................................................... 33

1 Introduction
Partenariat 2010
Domaine Hydromorphologie et altérations
physiques des hydrosystèmes continentaux.
- Action Descripteurs pour les cours d’eau
Le projet SYRAH-CE (SYstème Relationnel d’Audit de l’Hydromorphologie des Cours
d’Eau) nous permet d’identifier les pressions anthropiques et les risques d’altérations du
fonctionnement hydromorphologique des cours d’eau considérés. Le principe est
d’identifier les pressions de manière homogène à l’échelle de la France, grâce à de
grandes bases de données nationales (BD Topo ® , RGA, Corine Land Cover, etc.).
Certaines pressions ne sont cependant pas disponibles dans ce format et vont nécessiter
des relevés de terrain :
- recalibrage du lit mineur ;
- curage du lit mineur ;
- présence de digues et de merlons dans le lit majeur ;
- présence de protections de berges.
Il en est de même pour certaines altérations, pour lesquelles les liens directs avec un ou
plusieurs types de pressions anthropiques ne sont pas facilement appréhendables :
- modification des successions naturelles de faciès d’écoulement ;
- colmatage du fond du lit ;
- incision du lit mineur.
L’objet du présent protocole AURAH-CE (AUdit RApide de l’Hydromorphologie des Cours
d’Eau) concerne l’échantillonnage ciblé de ces altérations.
2 Généralités
2.1 Échantillonnage
Il n’est pas envisageable de prospecter l’intégralité des linéaires de cours d’eau à pied. Le
protocole repose donc sur un échantillonnage de stations aléatoirement réparties sur le
linéaire du réseau des tronçons SYRAH-CE (environ 225 000km). Les altérations
recueillies peuvent ensuite être extrapolées régionalement en fonction du contexte
naturel (Hydroécorégion, type de cours d’eau) et anthropique (zone urbaine ou zone
agricole intensive par exemple).
Plus le nombre de stations sera important, plus l’extrapolation sera précise.
Il est conseillé de réaliser l’échantillonnage aléatoire des stations à l’aide d’un SIG
(Système d’Information Géographique).
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2.2 Stations
2.2.1 Longueur
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La longueur à prospecter sur chaque station est déterminée en fonction de la largeur à
pleins bords de la rivière étudiée (Tableau 1). La formule sur laquelle se base ce calcul
est la suivante : longueur station = 440 Ln largeur pleins bords. Cette formule a été
calée empiriquement par des experts en hydromorphologie fluviale. Cela permet de
limiter le temps de prospection sur les rivières plus importantes, tout en conservant un
linéaire suffisant pour assurer un échantillonnage statistique correct des altérations
potentielles, qui ne répondent pas aux lois géomorphologiques de proportionnalité.
Largeur à pleins
bords (m)
Longueur de la station
100 15 x largeur pleins bords
Tableau 1 : Simplification de la détermination de la longueur de la station
(basée sur la formule : longueur station = 440 Ln largeur pleins bords).
Le protocole peut être mis en œuvre indifféremment vers l’aval ou l’amont (à préciser
dans les relevés de terrain, notamment pour les faciès). Cependant, en cas de proximité
d’une confluence, il est préférable de partir dans la direction opposée, c'est-à-dire en
s’éloignant de la confluence.
2.2.2 Préparation
Le premier travail consiste à repérer la station sur une carte (à l’aide de Géoportail par
exemple http://www.geoportail.fr/) pour vérifier son accessibilité. Si elle n’est pas
accessible, il faut alors la déplacer de quelques kilomètres et noter les nouvelles
coordonnées.
Cette localisation permet également de repérer quelques éléments de pressions
structurants (digues, ponts, barrages, routes, etc.), qu’il conviendra de valider (ou
d’infirmer) sur le terrain. Les digues, notamment, sont plus ou moins éloignées du lit
mineur et il est possible qu’elles soient difficilement repérables sur le terrain, quand elles
sont végétalisées par exemple. Le repérage préalable des différents éléments visibles sur
la carte facilite la prise de données sur le terrain. Attention, une absence de digue sur la
carte IGN ne signifie nécessairement pas une absence de digue sur le terrain.
Le protocole comporte des mesures de granulométrie, de colmatage et de faciès
d’écoulement ; il est donc préférable qu’il soit réalisé à l’étiage (ou aux plus basses eaux
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possibles). En effet en périodes de hautes eaux il peut être difficile d’identifier les faciès
qui ont alors tendance à ne plus se différencier. De plus la turbidité de l’eau et la
dangerosité peuvent rendre les mesures de granulométrie et de colmatage délicates.
Les sites Internet de la banque HYDRO (http://hydro.eaufrance.fr/) ou de météo France
(http://france.meteofrance.com/) peuvent donner une idée du débit probable.
2.2.3 Déroulement sur le terrain
Les mesures pour le protocole AURAH-CE se prennent en cheminant le long du (ou dans
le) cours d’eau. En principe, un aller-retour sur le linéaire de la station est suffisant.
Cependant, en cas d’altérations multiples, il peut être nécessaire d’en faire plus ou de
procéder par petits retours en arrière successifs (le choix est laissé aux opérateurs de
terrain).
La plupart des mesures sont à effectuer en lit mineur, il est tout de même important que
les opérateurs scrutent également le lit majeur, qui peut être révélateur de nombreuses
pressions/altérations (notamment anciennes), comme les digues ou les indices de
curage.
La durée moyenne de la prise de mesure est d’environ 1 heure par station. Elle peut
toutefois atteindre plusieurs heures sur des grands cours d’eau.
Pour ces derniers, parfois impossibles à traverser à gué, il peut être nécessaire de
repérer un pont, pour vérifier qu’aucune information n’a été oubliée sur l’autre berge
(digue en lit majeur, mauvaise visibilité à cause d’une ripisylve dense, etc.). Nous
conseillons également de vérifier si des études ont déjà été menées sur cette portion de
rivière et de s’y référer dans la mesure du possible.
2.2.4 Utilisation d’un GPS avec SIG embarqué
Nous préconisons, l’utilisation d’un GPS avec SIG embarqué afin de faciliter la prise des
mesures et, surtout, la bancarisation des données.
Un test, réalisé par un stagiaire en 2010 au pôle ONEMA – Cemagref de Lyon, a permis la
création de formulaires de saisie largement automatisés. Les mesures, quant à elles, sont
réalisées simplement en cheminant le long de l’objet considéré (ce qui peut représenter
un gain de temps). Les données, aisément localisables, sont également plus facile à
croiser avec d’autres comme les données SYRAH-CE.
Enfin, l’utilisation d’un SIG nomade permet de réaliser facilement des rendus
cartographiques très intéressants pour la compréhension du fonctionnement
hydromorphologique local (cf. annexes).
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3 Mesures
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L’objectif principal du protocole est de révéler la présence de différentes
pressions/altérations et leur degré d’impact/dégradation. Une précision extrême n’est
donc pas nécessaire. Une incertitude de 5 à 10 % est tolérée pour l’ensemble des
mesures.
Certains relevés demandent, de la part des opérateurs, un minimum de connaissances en
hydromorphologie fluviale. En effet, une certaine interprétation est nécessaire dans
plusieurs situations, par exemple, pour ne pas confondre incision et encaissement plus ou
moins localisé.
3.1 Pressions
3.1.1 Recalibrage
Description
Le recalibrage correspond à un élargissement et/ou approfondissement anthropique du lit
mineur (généralement pour faire transiter, sans débordement, une crue supérieure au
débit de pleins bords naturel).
Altérations associées
- Étalement de la lame d’eau à l’étiage (augmentation de la température) ;
- surcreusement du lit entraînant, une modification des relations nappe/rivière avec
abaissement du niveau piézométrique (disparition des zones humides) et une baisse
de la fréquence des débordements (déconnexion des annexes hydrauliques) ;
- augmentation des contraintes hydrauliques (vitesses et hauteurs d’eau) en crue
entraînant une augmentation du charriage (risque d’incision) et une homogénéisation
des faciès d’écoulement.
Pressions généralement associées
- Rectification du tracé en plan ;
- protection des berges ;
- suppression de la ripisylve ;
- endiguement par les déblais du recalibrage.
Méthode
Le recalibrage est évalué par la mesure de la géométrie du lit mineur. Il s’agit de
mesurer la hauteur et la largeur à pleins bords (à l’aide d’un télémètre laser et d’une
mire par exemple) en au moins 5 points sur la station (plus en cas de forte variation des
valeurs). Ces points doivent être répartis sur l’ensemble du linéaire de la station.
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La valeur du rapport largeur/profondeur moyen par comparaison à d’autres cours d’eau
de même type et la variation de ce rapport entre les différents points de la station,
permettent de déterminer s’il y a eu recalibrage.
La difficulté principale de cette mesure est le repérage du « pleins bords », qui
correspond à la limite entre lit mineur et lit majeur souvent marquée par une rupture de
pente sur la berge (Figure 1).
Lpb
Lm
Figure 1: Sections en travers et niveaux de références utilisés pour un cours
d’eau. Les niveaux bord de berge (BB) et haut de berge (HB) caractérisent la fin
de l’écoulement dans le lit mineur et le début de l’expansion dans la plaine
d’inondation (lit majeur). La largeur à pleins bords (Lpb) est mesurée entre les
niveaux BB de chaque berge (O. Navratil, 2005, adapté).
Dans quelques cas particuliers, le niveau à pleins bords est difficilement identifiable
(Figure 2), il faut alors le signaler dans la colonne ‘Difficulté mesure’ en précisant les
raisons :
- vallée encaissée : pas de différenciation entre berges et versants ;
- lit peu marqué : profondeur très faible (souvent en tête de bassin) ;
- chenaux multiples : écoulement en plusieurs bras.
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a
b c
Figure 2 : Cas ou le lit à pleins bords est difficilement identifiable : cours d’eau
encaissé (a), faible profondeur (b) et rivière à chenaux multiples (c).
Tableau récapitulatif
Point de
Mesure
1
2
3
4
5
3.1.2 CURAGE
Description
Largeur pleins bords
(m)
Hauteur pleins bords
(m)
Tableau 2 : Exemple de relevé de mesures du recalibrage
Difficulté
mesure
Le curage consiste à retirer les sédiments du fond du lit. Action souvent très localisée (au
pied d’un ouvrage d’art), le curage peut s’étendre sur des linéaires plus importants
(traversée de village). Les extractions commerciales de granulat en lit mineur, interdites
en France depuis 1994 mais dont les effets se ressentent encore sur certaines rivières,
sont assimilées au curage en termes d’impacts sur l’hydromorphologie.

Altérations associées
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- Fort déficit sédimentaire (plus ou moins généralisé) pouvant entraîner une incision
(plus ou moins localisée), une disparition de la fraction grossière du substrat alluvial
(homogénéisation des faciès d’écoulement) ou encore un phénomène de pavage ;
- le dépôt des matériaux curés sous forme de merlons le long des berges sont à
l’origine d’un endiguement du linéaire concerné. Les impacts hydromorphologiques
sont les mêmes que pour l’endiguement avec une intensité moindre.
Méthode
Il est très difficile de distinguer, de façon sûre, des portions de rivières curées. C’est
pourquoi le curage est évalué par la présence d’indices de curage ou d’anciennes
extractions. Les différents indices de curage (Figure 3) sont traités selon leur nature :
- pour les merlons (bourrelets le long de la berge) ou tas de curage formés avec les
sédiments extraits :
mesure de la longueur du déblai (m),
mesure de la largeur moyenne du déblai (m),
mesure de la hauteur moyenne du déblai (m), ces trois mesures
permettent d’estimer les volumes extraits,
nature de la végétation recouvrant le merlon ou le tas (permet d’estimer
l’ancienneté ou la fréquence du curage) : Nu, Herbes, Broussailles, Arbres
fins (diamètre8cm),
précision concernant la rive où il est situé : rive droite ou rive gauche ;
- pour les anciennes extractions commerciales : rechercher, aux archives par exemple,
les linéaires concernés, les modes d’exploitation et les volumes extraits ;
- pour les autres traces (trace d’engin mécanique, fond du lit trop « propre ») relever
simplement leur présence et leur description.
a b
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c d
Figure 3 : Exemples d’indices de curage : merlon à nu (a), merlon recouvert de
végétation (b), tas de curage dans un méandre (c) et tas de curage recouvert
de végétation (d).
Tableau récapitulatif
Type de
Curage
Exemple
1
Merlon
Exemple
2
Tas
3.1.3 DIGUES
Longueur Largeur Hauteur Végétation Rive
(m) (m) (m)
200 1,5 0,5 broussailles rive
droite
6 2 0,8 nu rive
gauche
Tableau 3 : Exemple de relevé de mesures de curage
La base de données SYRAH-Tronçons contient déjà un indicateur digues. Il a été calculé à
partir de la donnée orographie de la BD Topo ® de l’IGN. Celle-ci n’a pas été renseignée
de manière homogène sur l’ensemble du territoire national. C’est pourquoi la pression
digues est intégrée, de manière beaucoup plus précise, au protocole AURAH-CE.
Description
Une digue est une structure (plus ou moins sophistiquée) qui vise à protéger une surface
de terrain contre des inondations. Les digues peuvent être de simples remblais de terre
ou des ouvrages de génie civil. Elles se situent à distance variable du lit mineur selon la
stratégie de lutte contre les inondations à l’origine du projet.
Altérations associées
Les impacts hydromorphologiques liés à l’endiguement dépendent de la hauteur des
digues et de la largeur de la zone endiguée :
- réduction de la fréquence des inondations qui peut aller jusqu’à une déconnexion
complète entre le lit mineur et le lit majeur et ses annexes hydrauliques ;
- aggravation des inondations à l’aval ;
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- augmentation des contraintes hydrauliques (particulièrement si l’endiguement est
étroit) entraînant un risque d’incision important et donc un abaissement du niveau de
la nappe.
Pressions généralement associées
- Rectification du tracé en plan ;
- recalibrage du lit mineur ;
- protections des berges contre l’érosion ;
- suppression de la ripisylve.
Méthode
L’endiguement est évalué par la mesure des digues et par le repérage de leur
emplacement. Les informations à renseigner pour chaque digue sont les suivantes :
- nature de la digue (Figure 4) :
o digue en remblai simple (type tas de terre),
o digue en remblai façonnée (forme souvent trapézoïdale, possibilité pour ces
digues d’avoir un cœur en « dur »),
o digue issue de travaux de génie civil (béton, palplanches, etc.),
o digue de soutènement d’une route ou d’une voie ferrée ;
- longueur de la digue (m) ;
- largeur de la crête de la digue (m) (sauf pour les digues de soutènement) ;
- hauteur moyenne de la digue (m) ;
- âge estimé de la digue : 50ans ;
- orientation de la digue par rapport au tracé du cours d’eau : Parallèle, Perpendiculaire
ou Autre (si la digue fait un angle par exemple) ;
- emplacement de la digue par rapport au cours d’eau : Proximité du lit mineur (s’il
s’agit d’un endiguement étroit) ou Lit majeur (si l’endiguement autorise quand même
des débordements ou si la digue est perpendiculaire au cours d’eau) ;
- rive concernée : rive droite ou rive gauche.
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a b
c d
Figure 4 : Exemples de digues : digue en remblai sur le lit mineur (a), digue
façonnée en lit majeur (b), digue en béton (Perrier et al., 2004 extrait de Serre,
2005) et mur de soutènement routier (d).
Attention, il peut y avoir un double endiguement, l’un étroit, l’autre large, sur la même
portion de rivière. Toutes les digues doivent être bien renseignées. Nous rappelons aussi
l’importance du repérage sur carte préalable à la visite de terrain car l’endiguement large
n’est pas toujours facilement discernable (notamment à cause de la végétation).
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Tableau récapitulatif
Digue Nature Longueur
Exemple
1
Exemple
2
Digue de
soutènement
Digue en
remblai
façonnée
(m)
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Largeur
crête
(m)
Hauteur
(m)
Age Orientation Emplacement Rive
500 6

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o mur/béton/palplanches : tout ouvrage de maçonnerie ou de génie civil,
o aggloméré : protection artisanale consistant en un amas de matériaux divers
(souvent mélangés) plus ou moins bien agencés,
o tunage : planches de bois retenues par des pieux plantés (plus ou moins
jointifs),
o caisson : structure étagée en rondins de bois entrecroisés, le caisson peut être
rempli de branchages (souvent du saule) ou de terre (maintenue par du
géotextile) plantée ou non. Cette technique végétale est très lourde,
o tressage/fascinage : le fascinage consiste en des branchages (souvent en
fagots) coincés entre deux rangées de pieux ; le tressage est assez similaire, il
s’agit de branches de saule tressées autour d’une rangée de pieux ;
o génie végétal autre : toute autre technique faisant appel au génie végétal ;
- hauteur approximative de la protection : Pied de berge, Demi-berge ou Berge
entière ;
- état de dégradation : bon état général, état moyen, mauvais état (la protection est
partiellement partie mais joue encore un rôle) ou restes (la protection est écroulée ou
seuls quelques pieux sont encore en place) ;
- rive concernée : rive droite ou rive gauche.
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a b
c d
Figure 5 : Exemples de protections de berges : enrochements scellés (a),
enrochements libres (b), aggloméré (c), tunage (d), tressage (e) et mur (f).
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Tableau récapitulatif
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Protection Nature Hauteur Etat
dégradation
Rive
Exemple 1 Enrochements Berge entière Mauvais état Rive droite
Exemple 2 Tressage/fascinage Demi-berge Bon état Rive gauche
Tableau 5 : Exemple de relevé de mesures des protections de berges
3.1.5 OUVRAGES EN LIT MINEUR
Description
Il s’agit ici de référencer tous les ouvrages en lit mineur présents sur la station. Nous
avons regroupé les différents types en une seule mesure car l’objectif est, compte tenu
du nombre élevé de types d’ouvrages, de donner un degré global de pression sur la
station et d’identifier l’origine des altérations potentielles.
Altérations associées
Les impacts sur le fonctionnement hydromorphologique varient selon le type d’ouvrage
considéré. On peut cependant citer ceux des types les plus courants :
- barrages : ouvrage transversal (>5m de chute) qui stocke l’eau et les sédiments :
modification des flux liquides (hydrogrammes et éclusées), arrêt du transport solide
grossier (risque de déficit aval très important), création de lacs artificiels
(modification drastique du milieu), fixation des profils en long et en travers ;
- seuils : ouvrage transversal qui rehausse la ligne d’eau : modification des flux
liquides (hydrogrammes), blocage de la charge grossière (fonction de la hauteur et
du degré de remplissage), homogénéisation des faciès d’écoulements (remous) et
effet « point dur » qui induit une réduction de l’érosion latérale et des processus
d’auto-ajustement (profil en long) ;
- ponceaux/buse : le cours d’eau circule dans des « tuyaux », souvent pour permettre
le passage d’une petite route ou d’un chemin : perturbation des flux liquides induisant
une augmentation de la vitesse d’écoulement ou un effet retenue (notamment en
présence d’embâcles obstruants), blocage de la charge grossière qui entraîne un
risque d’érosion progressive, risque de création d’une chute à l’aval avec une fosse de
dissipation ;
- bief : bras artificiel du cours d’eau (pour alimentation d’un moulin ou irrigation par
exemple) : impact du seuil pour la prise d’eau amont, modification du débit naturel
avec notamment aggravation des étiages, souvent associé à des protections de
berges ou digues (en fonction de la proximité au cours d’eau naturel) ;
- pont : effet point dur avec réduction des processus d’érosion latérale (protections de
berges associées), augmentation du risque d’érosion régressive ou réduction des
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processus d’auto-ajustement (profil en long) s’il est équipé d’un radier de
stabilisation.
Pressions généralement associées
La présence d’ouvrages en lit mineur s’accompagne souvent de la présence d’autres
pressions, pour protéger l’ouvrage par exemple :
- rectification du tracé en plan ;
- recalibrage ;
- protection de berges contre l’érosion ;
- suppression de la ripisylve.
Méthode
Les ouvrages sont simplement repérés et sommairement décrits :
- nature de l’ouvrage (Figure 6) : barrage (>5m de chute), seuil (50ans
10 - 50ans
Tableau 6 : Exemple de relevé de mesures des ouvrages en lit mineur
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a b
c d
e
Figure 6 : Exemples d’ouvrages en lit mineur : barrage (a), seuil ancien (b),
pont avec radier de stabilisation (c), passage busé (d) et épi déflecteur dans le
cadre d’un aménagement dit « piscicole » (e).
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3.2 Altérations
3.2.1 FACIES D’ECOULEMENT
Description
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- Action Descripteurs pour les cours d’eau
Les faciès d’écoulement sont des petites portions de rivière qui présentent des
caractéristiques hydromorphologiques homogènes (vitesses, profondeur, pentes, etc.) et
qui sont donc une variable de réponse à l’ensemble des caractéristiques naturelles et des
pressions sur le cours d’eau. Leur agencement résulte de l’ajustement de la rivière aux
contraintes de son environnement.
Une alternance radiers/mouilles, pour certains types de cours d’eau, est synonyme d’un
équilibre flux liquide/flux solide et donc d’un fonctionnement hydromorphologique
« naturel ».
L’objectif des mesures dans le présent protocole est de déterminer si l’alternance des
faciès d’écoulement sur la station est proche d’un modèle naturel.
Pressions à l’origine de l’altération
- Rectification du tracé en plan ;
- recalibrage du lit mineur ;
- curage du fond du lit ;
- présence d’ouvrages en lit mineur.
Méthode
Les opérateurs longent le cours d’eau (en indiquant le sens de cheminement amont-aval
ou inversement), mesurent la longueur de tous les faciès d’écoulement successifs et
renseignent leur type. Une clé de détermination est fournie (Figure 7).
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Figure 7 : Clé simplifiée de détermination des faciès d’écoulement (Malavoi et
Souchon, 2002), la fosse de dissipation n’est pas retenue pour le protocole
AURAH-CE car ce faciès ne couvre pas toute la largeur du cours d’eau.
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Les opérateurs renseignent :
- le type de faciès d’écoulement :
o chenal lentique ;
o fosse de dissipation ;
o mouille de concavité ;
o chenal lotique ;
o plat lentique ;
o plat courant ;
o radier ;
o rapide ;
o cascade ;
o chute.
- la longueur du faciès d’écoulement (m).
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L’agencement des faciès les uns par rapport aux autres étant une part de la donnée, le
tableau doit être renseigné dans l’ordre (pas tous les radiers, puis tous les plats).
L’utilisation d’un GPS avec SIG intégré facilite grandement la réalisation de cette mesure.
Tableau récapitulatif
Sens amont-aval
Ordre Type de Faciès Longueur (m)
1 Radier 10
2 Fosse de dissipation 50
3 Plat lentique 150
4 Rapide 50
Tableau 7 : Exemple de description des faciès d’écoulement
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physiques des hydrosystèmes continentaux.
- Action Descripteurs pour les cours d’eau
Cette mesure est longue et difficile à coupler avec d’autres mesures. Nous préconisons
de l’effectuer au premier passage (aller), au cours duquel les objets plus ponctuels
pourront être repérés (pour une saisie ultérieure), ainsi que le radier sur lequel les
mesures de granulométrie et de colmatage seront effectuées.
3.2.2 GRANULOMETRIE
Description
Il ne s’agit pas d’une altération mais d’un bon indicateur du fonctionnement
hydromorphologique du cours d’eau en termes de puissance et de transport solide.
L’objectif est d’évaluer sommairement la granulométrie de la fraction la plus grossière
des sédiments mobiles.
Il n’y a pas de bonne ou de mauvaise granulométrie. La valeur dépend du contexte
hydromorphologique du cours d’eau.
Méthode
Les opérateurs repèrent tout d’abord un radier sur le linéaire de la station. Puis, la
granulométrie est évaluée en utilisant la grille simplifié adoptée pour la méthode
microhabitat « EVHA » (Malavoi et Souchon, 1989) : sur la tête du radier (endroit où se
déposent les sédiments les plus grossiers), les opérateurs observent le substrat dans un
cercle d’environ 2m de diamètre. Dans ce cercle, ils évaluent visuellement la taille des
sédiments (axe B) à l’aide du gabarit suivant (Figure 8) :
Figure 8 : Echelle granulométrique utilisée (Wentworth modifiée) et gabarit
pour l’évaluation granulométrique visuelle (Malavoi et Souchon, 1989).
Attention l’abaque doit être mise à l’échelle.
Protocole AURAH-CE Décembre 2010 - p 22/35

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Les opérateurs renseignent ensuite le tableau avec :
- le code de la classe granulométrique la plus grossière présente (au moins 10% de la
surface observée) sur la zone d’observation ;
- le code de la classe granulométrique qui représente le plus de surface (dominante)
sur la zone d’observation ;
- éventuellement, si deux classes dominantes apparaissent (cas fréquent), le code de la
seconde classe granulométrique dominante.
Si la station ne contient aucun radier, les mesures seront réalisées sur le faciès le plus
lotique (rapide par exemple). S’il n’y a aucun faciès lotique, la mesure de granulométrie
n’est pas effectuée (renseigner alors le motif).
Tableau récapitulatif
Station Classe la plus
grossière
Exemple 1 PG
(Pierre Grossière)
Classe Dominante Seconde classe
dominante
Protocole AURAH-CE Décembre 2010 - p 23/35
PF
(Pierre Fine)
CG
(Caillou Grossier)
Tableau 8 : Exemple de relevé de mesure de la granulométrie du substrat
La station se caractérise donc par le code PG-PF-CG.
3.2.3 COLMATAGE
Description
Ce que l’on appelle colmatage correspond à un dépôt de sédiments fins (argiles limons,
sables fins et moyen (jusqu’à 1mm) sur le substrat alluvial lui même et dans les
interstices entre les particules grossières composant ce substrat. Ce colmatage entraîne
une réduction de la perméabilité du substrat (réduction des échanges avec le milieu
interstitiel, substrat moins mobile).
Méthode
La mesure du colmatage se réalise sur le même radier que la granulométrie (cf. 3.2.2).
Le degré de colmatage est évalué selon la difficulté à soulever les éléments grossiers
(niveau d’enchâssement) et l’importance du nuage de fines soulevé (méthode
Archambaud et al., 2005 développée au Cemagref d’Aix-en-Provence). En fonction de la
réponse de ces deux critères, 5 classes de colmatage ont été définies (Figure 9).
NB : cette méthode est particulièrement orientée vers l’évaluation du colmatage
limoneux.

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Figure 9 : Méthode d’évaluation du degré de colmatage (Archambaud et al.,
2005)
Les opérateurs tentent donc de soulever plusieurs éléments grossiers et selon leur
appréciation, le code de la classe correspondante est rapporté dans le tableau.
Nous ne nous intéressons dans ce protocole qu’au colmatage minéral (argiles et limons).
Il faut donc bien le différencier du colmatage organique et principalement de la vase.
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Tableau récapitulatif
3.2.4 INCISION
Description
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Station Classe de colmatage
Exemple 1 3 (50-75%)
Tableau 9 : Exemple de description du colmatage
Enfoncement du lit mineur dans ses alluvions (voire dans le substratum). Ce phénomène
peut être généralisé sur l’ensemble de la rivière ou très localisé.
Le pavage du fond du lit (couche d’éléments grossiers non mobilisables) ou l’affleurement
du substratum rocheux sont des conséquences de l’incision, ainsi que l’affaissement de la
nappe alluviale et la déconnexion des annexes hydrauliques (réduction de la fréquence
des débordements).
Pressions à l’origine de l’altération
- Présence de grands barrages bloquant le transit sédimentaire ;
- forte densité de seuils ;
- anciennes extractions en lit mineur (la présence d’extractions en lit majeur est un bon
indicateur de l’existence de telles extractions) ;
- travaux RTM (restauration des terrain de montagne) de stabilisation des versants et
torrents.
Il peut y avoir de l’incision en l’absence des pressions précédemment citées et
inversement la présence de ses pressions n’implique pas obligatoirement une incision
(elle peut apparaître plusieurs décennies après l’implantation d’un barrage par exemple).
Méthode
Il est très difficile d’identifier sûrement l’incision (notamment si l’on ne connait pas
l’histoire récente du cours d’eau). Les opérateurs relèveront donc les indices de présence
d’une incision. Il est important de ne pas confondre incision et érosion de berges ou
affouillement localisé dû à la présence d’un embâcle par exemple.
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Les informations à relever sont :
- les indices d’incision (Figure 10) :
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o pavage du fond du lit ou affleurement du substratum (attention : celui-ci peut
être naturel),
o enfoncement du lit dans ses propres alluvions récentes (indice d’incision
certaine si le linéaire est important),
o déchaussement d’ouvrages tels que les digues (indice d’incision certaine si
plusieurs ouvrages sont affectés) ou les piles de ponts,
o renforcement important d’ouvrages tels que les piles de ponts (attention :
peut-être dû à un affouillement localisé,
o ouvrages de stabilisation tels que les seuils ou radiers artificiels à l’aval d’un
ouvrage (un pont par exemple) ;
- la hauteur estimée de l’incision, quand elle est possible à déterminer ;
- les précisions ou commentaires éventuels.
Nous conseillons également de prendre des photographies (avec une échelle si possible)
des indices d’incision, afin de pouvoir collecter d’autres avis.
Un système racinaire apparent n’est pas un indice systématique d’incision, c’est souvent
le résultat d’une érosion latérale.
Pour pouvoir conclure à un phénomène d’incision généralisé, il faut relever des indices
sur l’ensemble du linéaire de la station.
Des études complémentaires aux relevés de terrain peuvent être menées afin de préciser
le diagnostic d’incision : étude diachronique du profil en long de la rivière avec les profils
des grandes forces hydrauliques, recherche d’autorisations d’anciennes extractions en lit
mineur, analyse plus précise de la géométrie hydraulique et notamment du rapport
largeur/profondeur (un faible rapport laissant suspecter une incision).
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a b
c d
e f
Figure 10 : Exemples d’indices d’incision certaine : Encaissement de la rivière
dans ses propres alluvions récentes (a et b), déchaussement de digue ou mur
de soutènement (c et d), renforcement important des piles de pont (e) et seuil
de stabilisation à l’aval d’un pont (f).
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Tableau récapitulatif
Exemple 1 Déchaussement de
digue
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Indice Hauteur (m) Précisions
0,3 Sur un linéaire de
30m, Photo n°1
Exemple 2 Seuil de stabilisation Non déterminée A l’aval du pont du
lieu-dit XXX
4 Conclusion
Tableau 10 : Exemple de relevé d’indices d’incision
Le protocole AURAH-CE est dédié à une description de terrain ponctuelle stratifiée ou
aléatoire des cours d’eau, utile pour préciser l’existence de pressions/altérations
masquées ou seulement suspectées par des analyses à plus gros grain de type
Syrah_CE. Cependant, son déploiement sur un nombre suffisant de stations choisies de
façon aléatoire, devrait permettre de mettre en relation des pressions et des altérations
avec un type d’occupation du sol ou de constater le degré de vulnérabilité de certains
types de cours d’eau à certaines pressions.
Une bonne homogénéité des données recueillies facilite leur traitement ultérieur. Il
convient donc que ce protocole soit effectué par des opérateurs formés en
géomorphologie fluviale (il laisse en effet une part importante à l’interprétation afin de
prendre en compte tous les cas particuliers susceptibles d’être rencontrés sur le terrain)
au plus près des mesures décrites ici. Il faut par exemple veiller à ne pas passer trop
rapidement sur une station sur laquelle peu de pressions semblent repérables. En effet,
une station homogène (peu de données à relever) est souvent une station altérée.
Le traitement des données peut également être facilité avec l’utilisation sur le terrain
d’un GPS avec SIG embarqué. Cet outil permet de regrouper aisément les relevés de
terrain dans des bases de données géoréférencées. Celles-ci peuvent également être
préparées à l’avance afin d’optimiser la prise de données sur le terrain.
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5 Exemples de rendus cartographiques
Nous avons reporté ici quelques exemples issus de la campagne de mesures réalisée
pendant la mise au point de ce protocole. Les cartographies présentées ci-après sont
issues de traitements dans un SIG.
Station sur la Coise près de Saint-Martin-en-Haut (69)
La station ci-dessus présente une succession de faciès d’écoulement relativement
naturelle tant sur le plan de la diversité que de la nature des alternances.
Aucune pression ou altération particulière n’a été reportée, la seule pression notable
étant la présence d’une route à l’est du cours d’eau. Cette route communale n’a pas été
reportée comme digue car elle se situe le long du relief (voir les courbes de niveau) et ne
coupe donc pas le cours d’eau d’une éventuelle plaine d’inondation.
Note : le tracé des faciès comparé à celui du cours d’eau indique ici que l’opérateur a
relevé les faciès en longeant le cours d’eau par la rive droite.
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Station sur le Formans près de Trévoux (69)
La station suivante présente de nombreux aménagements, parmi lesquels plusieurs
protections de berges (environ 45% du linéaire), des curages et une digue importante,
érigée pour la protection d’une zone industrielle.
L’ancienneté de ces aménagements fait que la succession de faciès est redevenue
relativement naturelle.
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Station sur l’Azergues près de Chazay-d’Azergues (01)
L’Azergues, au niveau du centre ville de Chazay-d’Azergues présente un espace de
mobilité relativement large au vu des pressions qui l’entourent, même si des
aménagements sont présents en lit mineur, notament une ligne à haute tension.
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Station sur le Salençon près de Cras-sur-Reyssouze (01)
La station ci-dessus, située sur un bassin versant où la pression dominante est
l’agriculture intensive, est un des cas classique de recalibrage que l’on peut observer à
proximité de certaines parcelles agricoles. Le cours d’eau est contraint latéralement, les
faciès sont homogènéisés et le colmatage est important. Par ailleurs, la granulométrie
dominante est composée de fines, qui proviennent de l’érosion des sols agricoles, via le
réseau de drainage des champs.
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6 Récapitulatif des tableaux de mesures
Recalibrage (cf. p.6)
Point de
Mesure
Curage (cf. p.8)
Type de
Curage
Largeur pleins bords
(m)
Longueur
(m)
Digues (cf. p.10)
Digue Nature Longueur
(m)
Largeur
(m)
Largeur
crête
(m)
Hauteur
(m)
Hauteur pleins bords
(m)
Hauteur
(m)
Difficulté
mesure
Végétation Rive
Age Orientation Emplacement Rive
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Protections de berges (cf. p.13)
Protection Nature Hauteur Etat
dégradation
Ouvrages en lit mineur (cf. p.16)
Rive
Ouvrage Nature Précision Age
Faciès d’écoulement (cf. p.19)
Sens d’écoulement =
Ordre Type de Faciès Longueur (m)
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Granulométrie (cf. p.22)
Station Classe la plus
grossière
Colmatage (cf. p.23)
Incision (cf. p.25)
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Classe Dominante Seconde classe
dominante
Station Classe de colmatage
Indice Hauteur (m) Précisions
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