Présentation du Bassin Versant de la Lèze et des Inondations de Juin 2000


Introduction

L'étude détaillée du bassin versant du cours d'eau est indispensable avant toute modélisation numérique ou étude d'impact environnemental. L'objet de notre étude est donc d'accéder à une connaissance générale des principales caractéristiques du bassin versant de la Lèze. Cette étude sera donc avant tout descriptive et qualitative. Dans une première partie, nous allons décrire globalement le basssin versant, en le situant géographiquement, en étudiant sa topologie, et sa nature géologique. Ensuite, nous avons cherché à étudier plus précisemment le cours d'eau en vous présentant nos observations réalisées sur le terrain concernant l'état des berges et les impacts d'une crue sur la rivière. Enfin, dans l'optique d'une étude ayant pour crue de référence la crue de Juin 2000, nous nous attacherons à présenter l'aspect pluviométrique de cette crue et les inondations qui en ont résulté.


Présentation Générale du Bassin Versant et de la Lèze

La Lèze est une rivière de la région Midi-Pyrénées, qui prend sa source dans la zone Nord-Pyrénéenne et traverse les départements de l'Ariège et de la Haute-Garonne sur 52 km pour se jeter dans l'Ariège juste au Nord de Labarthe sur Lèze. Les principales villes traversées de la source vers l'exutoire sont Pailhès, Artigat, Le Fossat, Sainte-Suzanne, Lézat sur Lèze, Saint-Sulpice sur Lèze, et Labarthe sur Lèze. Le bassin versant de la Lèze, ayant pour exutoire Labarthe sur Lèze est globalement orienté Sud-Est Nord-Ouest et dévie un peu vers l'Est en aval de Saint-Sulpice sur Lèze. Il couvre une superficie totale de 343 km².

Situation du bassin versant de la Lèze

La Lèze s'écoule d'une altitude de plus de 600 mètres dans les Pyrénées à une altitude de 180 mètres à Labarthe sur Lèze.

En ce qui concerne le profil en long de La Lèze, nous avons contacté la DDAF de la Haute-Garonne qui nous a obtenu le profil en long de la Lèze entre Pailhès et Beaumont, sous un fichier Autocad, précisant les côtes des deux rives et la côte du fond du lit. Nous ne pouvons pas insérer ces documents sous html, et nous avons alors choisi de réaliser un profil en long par nous-mêmes en relevant les altitudes de différents points de la Lèze sur les cartes IGN Top 25 de la région:

En amont de Pailhès, le relief est montagneux, les versants sont pentus (une pente variant de 3 à 4 %) favorisant une bonne restitution des eaux de pluie. La vallée est encaissée et les débordements sont faibles. En aval de Pailhès, le relief est collineux et les versants sont sujets à une forte exploitation agricole. Il y a peu de végétation ce qui favorise un ruissellement important dû à une faible infiltration dans les sols. De plus, on remarque d'un point de vue général que les courbes de niveau visualisées sur les cartes IGN Top 25 de la région du bassin versant, sont plus resserrées sur la rive droite, ce qui montre que cette rive est plus vallonnée que la rive gauche.

Contraste du relief entre les deux rives de la Lèze entre le Fossat et Artigat.

(Au premier plan la rive gauche, les arbres du plan intermédiaire matérialisent le cours d'eau.)

La Lèze compte de nombreux ruisseaux affluents, dont deux principaux situés sur la rive droite du cours d'eau, Le Latou au Sud de Saint-Ybars , et le Vermeil au Nord Est de Lézat et de plus petits cours d'eau : les ruisseaux de la Réjolle, d'Argent, du Prodallot, de Monesple, de Peybarre pour la rive droite et les ruisseaux d'Argentat, de Canalès, le Rosé, de la Criquonne, de Sabatouse pour la rive gauche, ont aussi un rôle important dans le débit de la Léze.

Recensement des principaux affluents:

Afin de modéliser la réponse en débit de la Lèze à l'implantation d'ouvrages écrêteurs de crues sur son bassin versant, il est nécessaire de procéder à un découpage en sous-bassins versants. Pour cela, nous avons utilisé le découpage effectué par la SOGREAH en Novembre 1996 qui a été établi en considérant d'une part le réseau hydrographique et d'autre part les éléments structurants et l'occupation des sols. C'est pour cette raison que certains sous-bassins vont être définis par la présence d'un affluent de la Lèze important tandis que d'autres vont constituer des zones d'apports diffus en débit.

Chaque sous-bassin versant est caractérisé par:

Caractéristiques des sous-bassins versants de la Lèze

Finalement la modélisation numérique portera sur des sous-bassins versants choisis tels qu'au cours de la crue de juin 2000, ils aient apporté des quantités d'eau importantes à la Lèze.

Il est intéressant de connaître la nature des sols présents dans le bassin versant, ce qui peut permettre de comprendre le tracé de la rivière, le déplacement ou la déformation du lit et de qualifier les capacités de saturation des sols (aspect important pour l'évaluation du ruissellement).

Nous vous présentons donc deux cartes géologiques caractéristiques de l'ensemble du bassin de la Lèze:

Au début de son parcours, la Lèze s'écoule au coeur des montagnes du Plantaurel, dont les principaux types de roches sont des calcaires, des marnes, des grès et des argiles.

La Lèze prend sa source dans une formation essentiellement marneuse avec quelques minces bancs gréseux, et traverse ensuite des grès de Labarre. Ceux-ci sont des grès quartzeux à grains variables parfois grossiers, considérés comme des dépôts d'eau douce, favorisant le développement d'une végétation herbacée. Puis, la Lèze traverse une zone d'argiles rouges et de grès intercalés, et une zone de calcaires surmontés par des argiles rouges ou versicolores, et des calcaires. Elle traverse une formation de trois ensembles qui sont de la base au sommet des marnes grises à blanches, des calcaires massifs et des marnes rouges se terminant par un banc calcaire. En continuant vers le Nord, la Lèze circule dans une zone formée principalement de marnes, de calcaires et de grès, puis dans une bande rectiligne constituée de grès et de poudingues à galets calcaires ou marneux pris aux sédiments les plus externes de la chaîne pyrénéenne. Progressivement, les terrains évoluent vers deux formations de poudingues et molasses intercalés qui se différencient selon la taille des grains et l'épaisseur des couches. Enfin, le passage dans la chaîne pyrénéenne s'achève dans un étage comprenant la plus grosse masse de poudingues sous-pyrénéens compacts séparés par des couches argilo-sableuses, contenant de nombreux graviers. Cette disposition de couches alternées est associée à un pendage assez fort.

Géologie du bassin de la Lèze dans sa partie collineuse

Après avoir traversé la région pyrénéenne, la Lèze s'écoule dans le bassin aquitanien, principalement constitué de marnes et de molasses. Comme on peut le remarquer sur la carte précédente, la Lèze inscrit son cours dans les limites d'une basse plaine alluviale. Le remblai correspondant comporte de façon tout à fait classique un cailloutis de base à matrice argilo-sableuse et des limons d'inondation superficiels. Le fond de la vallée est couvert d'alluvions épaisses, le plus souvent peu calcaires. Localement, aux alentours du Fossat, la basse plaine de la Lèze large de 600 à 700 mètres comporte 12 à 16 mètres de grave sous 6 à 15 mètres de limons argileux (glaise grisâtre bleutée). Souvent ces alluvions modernes (Quaternaire) portent la marque d'influences anthropiques: ainsi l'épaisseur des limons de crue a-t-elle augmenté à la suite de déboisements ou du redressement artificiel du cours de certains ruisseaux.

Dans les Terreforts et le Haut-Volvestre, les vallées des rivières venues des Pyrénées, donc en particulier la Lèze sont bornées de terrasses alluviales disposées vers 15-25 mètres au-dessus du niveau d'étiage. Ces alluvions d'épaisseur proportionnelle à l'importance du cours d'eau comportent de bas en haut: une couche de galets arrondis de quartz et parfois de granite, une couche de sable et de galets, et une couche de limons d'inondation enrichie d'apports éoliens.

La vallée de la Lèze a un profil en travers dissymétrique dû à des conditions de climat périglaciaires: sous-ensoleillement et suralimentation neigeuse du versant exposé Nord-Est. Le versant long de rive gauche est recouvert d'un manteau de formation limoneuse incluant des passes de graviers et cailloutis, plus abondantes vers leur base. Il s'agit là de dépôts composites incorporant des matériaux éboulés depuis les hautes et moyennes terrasses alluviales, et peut-être quelques apports éoliens.

Dans la vallée de la Lèze, les alluvions du cours d'eau présentent des extensions assez réduites et les nappes aquifères qu'elles renferment n'offrent que de faibles ressources. Au nord des petites Pyrénées et du Plantaurel, les molasses des coteaux du Terrefort et du Volvestre sont globalement imperméables. Les venues d'eau y sont rares, saisonnières et de débit réduit : ce sont soit des émergences de bas-fond liées à des écoulements en zone d'altération superficielle, soit des sources issues d'horizons sablo-gréseux.

Dans cette première partie, nous avons procédé à une description "sur le papier" du bassin versant de la Lèze. Nous avons dégagé des grandes caractéristiques topographiques et géologiques de ce bassin. Pour compléter ces connaissances théoriques de la Lèze, nous avons décidé d'aller faire une étude de terrain.


Observations sur le Terrain

Nous sommes allées sur le terrain pour observer différentes caractéristiques de la Lèze et de son bassin versant afin d'avoir une vision plus réaliste du cours d'eau. Au cours de notre parcours de Pailhès à Labarthe sur Lèze, nous avons pu analyser l'état des berges, repérer les zones à risques et observer les conséquences de la crue de Juin 2000, six mois après l'événement qui sert de référence à l'étude d'implantation d'ouvrages écrêteurs.

Observations réalisées de l'amont à l'aval du cours d'eau

Pont et seuil à Pailhès

Pailhès se trouve à la limite de la région montagneuse et de la région collineuse du bassin versant; en effet, à l'arrière-plan de la photo, on observe un relief encore assez marqué. Le cours d'eau traverse le village, et les berges ont été aménagées.

La Lèze au niveau de Pailhès

Dès la sortie du village, les berges sont plutôt boisées tout en étant assez bien entretenues.

Pont avant Artigat

Les berges sont ici peu entretenues voire pas du tout, et assez boisées. Les arbres situés sur la pente des berges et même tombés dans le cours d'eau diminuent la capacité d'écoulement de la rivière, ce qui peut poser des problèmes en cas de crue (déracinement, transport et formation d'embâcles).

Rives Cultivées à côté du pont précédent

Au niveau du pont observé précédemment (globalement au niveau d'Artigat), les rives sont cultivées ne faisant pas obstacle au ruissellement et permettant une restitution importante des eaux de pluie.

Deux types d'affluents de la Lèze à Artigat

La première photo montre un petit affluent naturel de la Lèze, qui n'est pas du tout entretenu et dont les capacités d'écoulement sont très réduites par la végétation abondante de ses berges.

La seconde photo est un petit canal situé en plein coeur du village, dont les impacts n'ont pas été maîtrisés pendant la crue de Juin 2000, en effet, la maison située en arrière-plan était inondée presque jusqu'au toit.

Un relief particulier sur la rive droite entre Artigat et le Fossat

Cette photo montre qu'à certains endroits le relief et l'exploitation agricole de la rive peuvent contribuer à aggraver une crue: étant donné la pente et l'absence d'obstacles au ruissellement, une quantité importante de pluie peut être déversée directement dans la Lèze et constituer un apport de débit non négligeable.

Station de mesure au Fossat (Annonce de crue DIREN Midi-Pyrénées)

La station effectue des mesures automatiques de hauteur d'eau et de pluie qui sont transmises toutes les heures au central de Toulouse et qui permet de surveiller l'évolution du cours d'eau.

Pont du Fossat

Les berges sont plutôt bien entretenues. L'ouvrage de décharge visualisé sur la gauche est partiellement bouché et ne permet pas une évacuation efficace de l'eau car sa capacité d'écoulement est encore réduite par le boisement de la rive en aval du pont.

Station de jaugeage à Lézat sur Lèze (Hydrométrie à la DIREN Midi-Pyrénées)

Cette station permet d'effectuer des mesures de débit afin de faire correspondre celles-ci avec des hauteurs d'eau en vue d'obtenir des courbes de tarage (relations hauteurs-débit).

Courbe de tarage de la Lèze à Lézat sur Lèze

Pont de Lézat sur Lèze

De la même façon qu'au Fossat, mais c'est ici encore plus visible, l'ouvrage de décharge situé sur la gauche est complètement bouché et est totalement inefficace.

Confluence de la Lèze avec l'Ariège (au Nord-Est de Labarthe sur Lèze)

Notre remontée de la Lèze nous a permis de constater différentes choses. Les berges semblent bien entretenues au niveau des villages,cependant, elles sont souvent peuplées d'arbres trop gros et trop rigides qui peuvent constituer des bras de levier, provoquant un basculement de la berge et une attaque érosive forte en cas de chute, et peuvent former des barrages. Il faudrait donc enlever ces arbres et les remplacer par d'autres plus flexibles, ce qui semble poser de gros problèmes, car les propriétaires de parcelles au bord de la Lèze ne semblent pas prêts à s'investir en ce sens. Au niveau des zones non urbanisées on observe une végétation et un boisement importants qui réduisent la capacité d'écoulement de la rivière et de ses affluents,de plus ces zones sont en grande majorité cultivées et offrent peu d'obstacles au ruissellement. Cette combinaison de facteurs est favorable au développement d'une crue. On observe aussi peut-être un mauvais dimensionnement des ouvrages de décharge sur certains ponts, mais en tout cas un mauvais entretien de ceux-ci.

Au cours de notre parcours, nous avons pu observer même six mois après la crue, les conséquences de celle-ci sur les rives de la Lèze.

Les arbres charriés par le courant de la crue sont restés bloqués sur la pile du pont, et ont représenté un obstacle supplémentaire à l'écoulement. Dans certains cas, ils peuvent complètement boucher une voûte du pont ou endommager celui-ci.

Arbres couchés et érosion de la berge entre Artigat et Le Fossat

Les arbres couchés parallèlement à la berge indiquent qu'il y a eu une vitesse d'écoulement importante, de plus les berges instables ont été endommagées.

Effondrement d'une route entre Artigat et Le Fossat

C'est un exemple des dommages que la force de l'eau peut causer sur des aménagements liés à l'équipement.

Sacs plastiques répandus sur les berges et dans les arbres au Fossat

Parmi les indices que l'on peut récolter sur la hauteur d'eau à la suite d'une crue, on peut observer par exemple des sacs plastiques et des morceaux de papier transportés par le courant et qui sont restés accrochés dans les branches des arbres des berges lors de la décrue.

Limons laissés par la crue sur les murs d'une maison et sur des sols extérieurs

Au niveau de la maison, on visualise nettement à quelle hauteur l'eau est montée au cours de la crue. Sur la photo de droite, c'est un riverain qui nous a montré les dégâts causés sur sa propriété de Sainte -Suzanne et en particulier ces restes de limon ( correspondant bien à la crue car il n'y avait pas de terrain sableux autour).

Avec ces observations, on voit qu'il est relativement facile, avec un peu d'habitude, d'identifier le passage d'une crue relativement récente, et d'en tirer des idées sur les hauteurs d'eau, sur l'étendue des zones inondées lors de cette crue.


Pluviométrie et Zones Inondées pour la Crue de Juin 2000

Dans le cadre de l'étude avec la crue de Juin 2000 comme référence, il est important d'analyser les pluies sur le bassin versant afin de comprendre les phénomènes qui ont généré la crue et de préciser les zones touchées par cette crue, et les problèmes d'urbanisation que nous avons pu y relever.

Les pluies de mai et juin 2000 qui sont la cause directe de la crue ont été générées dans la vallée de la Lèze par la rencontre de deux masses d'air, l'une provenant d'un flux océanique Nord-Nord Ouest et l'autre d'un flux méditérranéen. Les pluies peu importantes mais tombées de manière continue pendant 10 jours avant la crue ont entraîné des phénomènes de saturation des sols, qui ont eu tendance à favoriser la crue. Après deux jours d'accalmie , on a pu observer un retour de pluies rapides, avec des cellules orageuses, qui ont entraîné la crue proprement dite, car les sols n'étaient plus en mesure d'absorber l'eau.

Pluviogramme établi d'après les données Météo France

Lorsque les points de concentration de pluie sont centrés sur la basse vallée (et pas assez en amont), on observe une crue quasi-immédiate : c'est ce qui s'est produit pour la crue de juin 2000, où en 2 jours, plus de 150 mm d'eau sont tombés notamment sur St Sulpice et St Ybars comme on peut le voir sur les isohyètes présentés ci-après :

Isohyètes de la pluie des 9,10,11 juin (cumuls sur 36 heures)

On observe également sur ces isohyètes que la rive gauche de la Lèze semble avoir reçu plus de pluies que la rive droite, ce qui est effectivement le cas. Ceci s'est traduit au niveau de la crue par le fait que les deux rives n'ont pas fourni de la même façon : la rive droite a bien canalisé la perturbation, bien endigué la crue, alors que la rive gauche a constitué un apport d'eau beaucoup plus important. Ainsi, en amont du Fossat, une cellule importante (130mm en 8h), a augmenté l'apport en eau de tous les affluents de la rive gauche.

Cependant, il est important de préciser que les crues sont toutes différentes, ainsi les crues de 1992 et 1977 ont vu la rive droite plus touchée que la rive gauche. Il faut donc bien spécifier le bassin versant étudié et localiser les sites à étudier afin de faire le bon choix en ce qui concerne la crue de référence.

Comme nous l'avons vu précédemment, la rive gauche de la Lèze a fourni en plus grande quantité que la rive droite lors de la crue de juin 2000. Cette dissymétrie se retrouve également au niveau des zones inondées, comme on peut le voir sur la carte ci-dessous, présentant les zones inondées autour de Lézat sur Lèze.

Zones inondées autour de Lézat sur Lèze pendant la crue de juin 2000

On peut également observer ceci entre Pailhès et Le Fossat et entre Le Fossat et St Ybars.

Ces cartes nous ont été fournies par RTM, il faut préciser que les cartes de zones inondables de la vallée de la Lèze sont en cours d'édition et qu'il nous a été impossible de nous les procurer.

Parmi nos observations sur le terrain, nous nous sommes également attachées à observer les problèmes qui pouvaient être liés à une urbanisation inadaptée aux risques d'inondation. C'est essentiellement à Lézat sur Lèze que nous avons observé des erreurs d'urbanisation, en voici quelques exemples.

Camping de Lézat sur Lèze

Le camping est installé juste sur les berges de la Lèze. Au cours de la crue de Juin 2000, l'eau pénétrait jusqu'en haut de la porte du cabanon situé en arrière-plan.

Construction à Lézat sur Lèze

Alors que la dernière crue avait complètement inondé cette zone située à cinquante mètres de la berge (il y avait environ 60 cm d'eau dans les maisons situées 200 m plus loin) , les autochtones continuent à entreprendre des constructions en se rapprochant du cours d'eau.

Zone Industrielle de la Riverette à Lézat sur Lèze

Cette zone industrielle a été très largement inondée lors de la crue de Juin 2000: un supermarché a dû fermer ses portes pendant huit jours en raison des dégâts causés sur son stock; il a donc dû faire face à d'importantes pertes économiques à cause de cette crue.


Conclusion

Dans l' "Etude des Zones Inondables et du Diagnostic Environnemental de la Lèze" de la SOGREAH, réalisé en 1996, il était souligné que la vallée de la Lèze était encore relativement inondable pour la crue centennale malgré les nombreux travaux réalisés sur le cours d'eau et il ne leur paraissait pas réaliste de poser comme objectif global la protection des zones urbanisées contre un niveau de type centennal. L'implantation de bassins écrêteurs de crue avait été envisagée pour réduire les zones inondables de la Lèze, cependant la difficulté de réalisation de tels ouvrages a orienté la réflection vers des protections ponctuelles au niveau des zones sensibles. la zone industrielle de Lézat sur Lèze faisait partie de ces zones sélectionnées, mais l'importance des dégâts causés par la crue de Juin 2000 aussi bien sur cette zone que sur les habitations a montré que ce n'était pas suffisant. C'est pourquoi, à l'heure actuelle, et du fait de la demande des riverains, l'implantation d'ouvrages écrêteurs de crue est à nouveau d'actualité. C'est dans ce cadre que se poursuit notre étude, qui va donc être réalisée à partir de la crue de Juin 2000 (Etude de la crue de juin 2000).