PROGRAMME DE RESTAURATION ET DE RENATURATION DE LA SEILLE SUR LE TERRITOIRE DE METZ

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1 MAITRE D OUVRAGE : Ville de Metz N SIRET : DOSSIER DEPOSE LE : A LA PREFECTURE DE MOSELLE DIRECTION DEPARTEMENTALE DES TERRITOIRES GUICHET UNIQUE DE L EAU PROGRAMME DE RESTAURATION ET DE RENATURATION DE LA SEILLE SUR LE TERRITOIRE DE METZ Du barrage de Magny à la confluence de la Moselle DOSSIERS REGLEMENTAIRES DEMANDE DE DECLARATION D INTERET GENERAL EN APPLICATION DE L ARTICLE L DU CODE DE L ENVIRONNEMENT DEMANDE D'AUTORISATION DE TRAVAUX EN APPLICATION DES ARTICLES L A L DU CODE DE L'ENVIRONNEMENT DOCUMENT D INCIDENCE RELATIF AUX DEUX DEMANDES avril 2013

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3 Déclaration d'intérêt Général de l'opération 5 1. Mémoire justifiant l'intérêt général La cohérence du projet avec les obligations réglementaires La Directive Cadre sur l Eau Le SDAGE Rhin-Meuse Politique de gestion de la Seille, du Service des Espaces Verts de la Ville de Metz Synthèse du diagnostic, atouts et contraintes à la restauration Les atouts pour la restauration de la Seille Les dysfonctionnements Principes et intérêt général des interventions Action sur la ripisylve au centre du programme proposé Action sur la morphologie des lits Action sur les écoulements Concertation avec la population et effort de communication Le programme de restauration et de renaturation de la Seille Objectifs du programme de travaux Contenu du programme Détail des opérations projetées par secteurs Tronçon 1 : diversification du lit mineur entre l ancien Moulin de Magny et le vieux Pont de Magny Tronçon 2 : du vieux pont de Magny aux trois ponts Tronçon 3: 500 m à l aval des trois ponts Tronçon 4: jusqu à l aval du Pont Lothaire Tronçon 5 : le parc de la Seille Tronçon 6: aval du Parc de la Seille Mémoire explicatif Estimation des investissements par catégorie de travaux, d'ouvrages ou d'installations Modalités d'entretien ou d'exploitation des ouvrages, des installations ou du milieu qui doivent faire l'objet des travaux, et estimation des dépenses correspondantes Calendrier prévisionnel de réalisation des travaux des ouvrages, des installations ou du milieu qui doit faire l'objet des travaux Liste des catégories de personnes publiques, morales, appelées à participer à ces dépenses Proportion des dépenses dont le pétitionnaire demande la prise en charge en ce qui concerne les dépenses d'investissement et les frais d'entretien et d'exploitation des ouvrages ou des installations Critères retenus pour fixer les bases générales de répartition des dépenses prises en charge Plan de situation des biens concernés par l'opération 35 Dossier de demande d'autorisation 36 Suivant la nomenclature des installations, ouvrages, travaux et activités soumis à autorisation ou à déclaration en application des articles L à L du Code de l Environnement Nom et adresse du demandeur 37 2

4 2. Emplacement sur lequel l'installation, l'ouvrage, les travaux doivent être réalisés Etat initial Etat écologique initial Etat hydrologique et hydromorphologique initial Contexte socio-économique et paysager La nature, la consistance, le volume et l'objet de l'ouvrage, de l'installation, des travaux, ou de l'activité envisagés (rubriques de la nomenclature : ; ; ) Principes généraux Nature des travaux Détail des travaux Détails par tronçons Tableau récapitulatif des travaux et rappel des nomenclatures concernées Rappel des rubriques de la nomenclature concernées par les travaux (art. R du Code de l'environnement) : Tableau récapitulatif des opérations soumises à déclaration ou autorisation Document d'incidence Incidence des travaux en phase de réalisation Sur la ressource en eau Sur le milieu aquatique Sur l'écoulement et le niveau d'eau Sur la qualité des eaux Autres modifications du milieu : Incidence durable des travaux Sur la ressource en eau Sur le milieu aquatique Sur l'écoulement et le niveau d'eau Sur la qualité des eaux Autres modifications du milieu : amélioration du transport sédimentaire Incidence du projet sur la ou les zones Natura 2000 les plus proches Compatibilité du projet avec le SDAGE Les objectifs du programme de restauration de la Seille compatibles avec les dispositions du SDAGE Rhin Meuse Mesures compensatoires ou correctives envisagées Choix adapté de la période des travaux Isolement du chantier Circulation, utilisation et stationnement des engins Production artificielle de matières en suspension (MES) Prévention des risques de pollution (autres que MES) Préservation des populations piscicoles Remise en l état des lieux Moyens de surveillance et, le cas échéant, d'intervention Suivi écologique des travaux et de leurs conséquences Le suivi hydromorphologique et habitationnel des sites à l'aide de la méthode Carhyce Suivi hydromorphologique à l'aide du protocole IAM (Indice d'attractivité Hydromorphologique) Suivi de la qualité biologique par détermination de l'ibgn (Indice Biologique Global Normalisé) 93 3

5 Suivi de la faune piscicole Suivi de la qualité et de l'évolution de la ripisylve Suivi de l'état des épis déflecteurs Calendrier de suivi Estimation chiffrée des indicateurs de suivi 96 Annexes 97 Annexe 1 : Parcelles et propriétaires susceptibles d'être concernés par les travaux 98 Annexe 2 : Qualité de l'eau de la Seille à Metz (données SIERM) 99 Annexe 3 : Localisation des zones humides sur l'amont de la zone d'étude (Atelier des territoires) 100 Annexe 4 : Types d'habitats écologiques sur la Seille à Metz (étude ECOLOR, en cours) _ 101 Annexe 4 : Evolutions du bassin de la Seille à Metz de 1850 à 1951 (source : Cartothèque Nationale, cartes d Etat Major) 105 Annexe 5 : Modélisation hydraulique de la ligne d'eau en cas de crue dans l'état actuel de la rivière 106 Annexe 6 : Modélisation hydraulique de la ligne d'eau en cas de crue, en prenant en compte les aménagements prévus 107 4

6 Déclaration d'intérêt Général de l'opération 5

7 1. MEMOIRE JUSTIFIANT L'INTERET GENERAL 1.1. La cohérence du projet avec les obligations réglementaires La Directive Cadre sur l Eau La Directive Cadre sur l Eau (ou DCE) a été transposée dans le Droit français par la loi du 6 décembre 2006 (Loi sur l Eau et les Milieux Aquatiques LEMA). Elle a pour ambition d établir un cadre unique et cohérent pour la politique et la gestion de l eau en Europe qui permette de protéger ou améliorer la qualité de l eau et des milieux aquatiques, d établir une gestion durable des ressources et de réduire les effets des inondations et des sécheresses. Elle définit des objectifs environnementaux, qui se décomposent en trois catégories (source Agence de l Eau Rhin-Meuse) : Les objectifs de quantité (pour les eaux souterraines) et de qualité (pour les eaux souterraines et de surface) relatifs aux masses d eau : aucune masse d eau ne doit se dégrader et d ici 2015, d une part toutes les masses d eau naturelles doivent atteindre le bon état et d autre part, toutes les masses d eau fortement modifiées ou artificielles doivent atteindre le bon potentiel écologique et le bon état chimique ; Les objectifs relatifs aux substances (réduire ou supprimer progressivement les émissions de substances toxiques dans les eaux de surface et souterraines) ; Les objectifs relatifs aux zones protégées dans le cadre des directives européennes : toutes les normes et tous les objectifs fixés doivent y être appliqués selon le calendrier propre à chaque directive ou par défaut, selon le calendrier de la DCE. Pour atteindre les objectifs environnementaux qu elle impose, la DCE demande que chaque district hydrographique soit doté d un plan de gestion (objectifs), d un programme de mesures (actions) et d un programme de surveillance (contrôle). Dans certains cas, il est possible de reporter ces objectifs à 2021, ou au plus tard à L'état écologique actuel de la masse d'eau Seille 4 (n CR335), sur laquelle auront lieu les travaux, est jugé de qualité médiocre, avec un indice de fiabilité moyen (source AERM). On note que l'état hydromorphologique (sous-catégorie de l'état écologique) est déclassant puisque noté moyen à mauvais. L'objectif d'atteinte du bon état écologique de la masse d'eau a été reporté à 2027 pour cause de faisabilité technique et de conditions naturelles, en particulier du fait d un état hydromorphologique mauvais ainsi que pour une pollution excessive provenant de l'amont Le SDAGE Rhin-Meuse Né de la loi française sur l'eau de 1992, le Schéma Directeur d Aménagement et de Gestion des Eaux (SDAGE) est un outil de planification qui fixe pour chaque bassin hydrographique 6

8 les orientations fondamentales d'une gestion équilibrée de la ressource en eau dans l'intérêt général. Le projet de SDAGE Rhin-Meuse est entré en vigueur au 1 er janvier Les grands enjeux soulevés sont traités dans le SDAGE à travers six grands thèmes (AERM) : - Thème 1 : Eau et santé ; - Thème 2 : Eau et pollution ; - Thème 3 : Eau nature et biodiversité ; - Thème 4 : Eau et rareté ; - Thème 5 : Eau et aménagement du territoire ; - Thème 6 : Eau et gouvernance. Les mesures proposées dans le présent document sont donc plus particulièrement en adéquation avec le thème 3 «Eau, nature et biodiversité» du SDAGE Rhin-Meuse. Le détail de la compatibilité du projet avec le SDAGE Rhin-Meuse est décrit dans le Dossier Loi sur l'eau ( 4.4) Politique de gestion de la Seille, du Service des Espaces Verts de la Ville de Metz En , la Seille avait fait l objet d opérations lourdes de recalibrage hydraulique afin de protéger les riverains et les infrastructures de Magny contre les inondations. Malheureusement ces opérations, efficaces sur le plan hydraulique, n avaient pas pris en compte le fonctionnement écologique de la rivière. Entre l ancien moulin et le vieux pont de Magny, le lit mineur a subi un élargissement de 5 à 10 m en rive gauche et un approfondissement pouvant aller jusqu à 0,8 m. La Ville de Metz a entrepris depuis une vingtaine d années une série de travaux le long de la Seille et de ses affluents. Ces interventions ont eu pour objectif de : - sécuriser les berges en limitant l érosion, - rendre les berges accessibles au public par la création de promenades, - retrouver un meilleur fonctionnement biologique, - sensibiliser les différents acteurs à la nécessité d'une gestion globale. Plus récemment, des études ont été réalisées dans un objectif de retrouver un état écologique satisfaisant de la rivière : En 1999, un Diagnostic environnemental et modélisation hydraulique de la Seille et du ruisseau Saint-Pierre a été réalisé (Atelier des Territoires, Sogreah, 4 vol., 1999) pour faire le point : - de l hydrologie et des risques d inondations, - de la qualité des eaux, - de l écologie de la rivière, - de la gestion et de l entretien des milieux aquatiques. 7

9 En 2006, le bureau d étude Fluvial.IS a réalisé une étude sur la Seille et ses affluents qui a permis de : - réaliser un état actuel des berges et des milieux aquatiques (données existantes et données terrain), - sensibiliser les différents acteurs riverains à la nécessité d une gestion globale, - synthétiser en un document unique un programme de gestion globale à 10 ans. Deux études sur Metz, conjointement menées, en cours d'achèvement début 2013 : - une étude sur la biodiversité et la caractérisation des milieux naturels, menée par le bureau d'études Ecolore, - une étude sur les zones humides menée par le bureau d'études Atelier des Territoires Synthèse du diagnostic, atouts et contraintes à la restauration La rivière Seille est un cours d'eau de 2 ème catégorie piscicole dont l'espèce repère est le brochet. Des pêches électriques ont été réalisées sur différents secteurs de la Seille montrant la présence de nombreuses espèces piscicoles, en particulier du brochet, de la vandoise, de l'anguille, du chabot Les atouts pour la restauration de la Seille 8

10 Tronçon 6a Tronçon 5 Tronçon 4 Tronçon 3 Tronçon 2 Tronçon 1 Figure 1 : Localisation des tronçons de la Seille à Metz Le fonctionnement général de la Seille à Metz s'est légèrement amélioré Sur la partie amont (à partir du barrage de Magny), le lit est très large avec une légère diversification des écoulements grâce à l'implantation des deux épis en rive gauche, et à l'augmentation de la surface de l'îlot végétalisé d'une valeur écologique intéressante. Les épis implantés en 2010 (trois en rive gauche, deux en rive droite), n'ont modifié que sensiblement la morphologie de la rivière. Leur implantation récente ne permet pas de tirer de conclusion dès maintenant, mais il est possible qu'ils aient été sous dimensionnés. Rapidement, la morphologie devient très monotone, la largeur ne varie plus, et les écoulements restent monotones à l étiage et en eaux moyennes. Jusqu'aux trois ponts, les berges sont hautes et enrochées en rive droite (tronçons 1), puis quasi-verticales sur le tronçon 2 avec peu de traces d'érosion. Sur une longue section de 2 km de long environ, on entre dans des écoulements de plats lentiques. Cette zone de remous (tronçons 4 et 5) créée par le petit radier de l'île du parc de la Seille (tronçon 5) est longue du fait d'une pente très faible. Les travaux de retalutage des berges ont amélioré leur qualité morphologique et sont propices à l'installation d'une ripisylve fonctionnelle, mais le lit mineur reste très peu diversifié. La mise en place de l'île du parc de la Seille et la création du bras secondaire en 2000 a permit d'augmenter localement la diversité des berges et des fonds, d'agrandir le lit majeur, et d'améliorer la qualité des habitats écologiques. Cependant, la qualité morphologique du lit principal n'a pas été améliorée, sauf au niveau du radier. 9

11 Sur le tronçon 6, une légère augmentation de la pente provoque une accélération des écoulements, avec davantage de faciès courants, mais l'état morphologique reste médiocre à cause d'un très fort encaissement du lit, des berges artificialisées, et des variations de largeur quasi-inexistantes. Après la Porte des Allemands, on observe une succession de radiers avec des affleurements de blocs, et une légère dynamique d'érosion latérale en rive droite (tronçons 7). Mais sur le dernier tronçon la Seille atteint la zone de remous de la Moselle et les berges sont totalement artificialisées. D'un point de vue général, la Seille à Metz est de qualité hydromorphologique et hydrobiologique médiocre à moyenne, son état s'est amélioré dans la partie amont mais il est souhaitable de l'améliorer plus encore sur l ensemble du linéaire (cf. objectifs réglementaires). Dans la partie aval, le potentiel de restauration est limité par l'encaissement très fort, la minéralisation des berges et d'une partie des fonds, et les fortes contraintes liées au contexte urbain. Des berges en grande partie propriété de la Ville de Metz La Ville de Metz dispose d une certaine maîtrise du foncier en rive de la Seille. D'après les données cadastrales, la commune est propriétaire de plus du ¾ du linéaire de berge (cf. carte ci-après et la liste des propriétaires en annexe). 10

12 Figure 2 : Carte des propriétaires des parcelles riveraines de la Seille sur la zone d étude 11

13 Les dysfonctionnements L'artificialisation des berges et du lit Progressivement, les occasions de diversification du lit par élargissement, érosion latérale, dépôts aval sont réduites et concourent à la concentration des écoulements et à la banalisation globale du milieu. Suite aux recalibrages et remblaiements successifs dans la traversée du centre de Metz (sur la Seille au pied des anciens remparts, puis de plus en plus haut vers l amont jusqu en 1983) le lit de la rivière a été artificialisé. En interdisant une recharge sédimentaire, les artificialisations et protections de berges favorisent le déséquilibre sédimentaire induit par la présence de nombreux ouvrages sur la Seille à l amont de Metz. Le recalibrage du lit en augmentant la capacité hydraulique du lit lors des crues fortes (trentennales), favorise la dissipation des formes de détails qui pourraient être modelées par les crues moins puissantes (crues annuelles à biennales). Il en découle une grande banalité des fonds du lit, les berges ayant été elles fortement retalutées à plusieurs reprises. Le profil en U du lit (cf. profils en travers), aggrave ce phénomène en privilégiant des vitesses d écoulement uniformes, donc des conditions d érosion et de dépôts uniformes également. Seules, dans les quelques légères sinuosités ou à l occasion de franchissement de radiers (artificiels), quelques traces de dépôts ou quelque diversité de faciès d écoulement peuvent être observées. La Seille est donc fortement impactée par une banalisation des formes. La ripisylve déconnectée et peu diversifiée Malgré la diversité des peuplements décrite lors de l étude de 1999, (Ateliers des Territoires, Sogreah, 1999, vol. 3) et malgré les travaux de replantation qui ont pu avoir lieu depuis, les parcours de terrain effectués dans le cadre de la présente mission ont révélé : - une discontinuité fréquente des alignements arbustifs et arborés en rive (par exemple sur la rive gauche en amont du parc de la Seille), - une déconnexion fréquente de la ripisylve entre Magny et l aval du Parc de la Seille - une lacune fréquente de diversité dans l âge des individus, - une ripisylve souvent trop perchée pour constituer un milieu intéressant pour la faune aquatique. Le colmatage La surreprésentation des dépôts limoneux (naturellement présents pour ce type de cours d eau de collines argilo-marneuses) dans le lit mineur, s'explique par : - incapacité de transport des granulats (sables, graviers) hors des épisodes de crues, alors que les limons (en suspension) sont présents pendant tout le cycle hydrologique. Les limons argileux, colmatés sont ensuite plus difficiles à mobiliser (phénomène de cohésion). - incapacité de piégeage, les granulats sont emportés vers l aval par des crues concentrées dans un lit encaissé et de faible rugosité (écoulement laminaire et homogène même en crue, absence de niches susceptibles de piéger les éléments en roulement ou saltation). 12

14 Rappelons que le colmatage des substrats n est pas favorable à l implantation d une faune aquatique diversifiée. Tableau 1 : Atouts et dysfonctionnements de la Seille par tronçon tronçon dysfonctionnements Atouts M in de Magny Vieux Pont profil recalibré ripisylve déconnectée rive droite enrochée prolifération de végétation aquatique en été, notamment des algues (qualité de l eau) Tronçon 1 Vieux-Pont - 3 ponts profil recalibré ripisylve déconnectée et souvent absente (manque de diversité, ripisylve souvent monoâge) Tronçon 2 3 ponts pont Lothaire profil recalibré ripisylve déconnectée et manquant de diversité protections de berge minérales lit majeur supprimé profil recalibré ripisylve déconnectée protections de berges minérales lit majeur supprimé prolifération d algues en étiage Parc de la Seille profil recalibré protections de berges Tronçon 3 Tronçon 4 Tronçon 5 Seille urbaine profil recalibré berges artificielles problème d accès lit majeur supprimé encaissement fort Tronçon 6 dépôt sédimentaire constaté herbiers propriété ville de Metz en RG ripisylve (ombrage) propriété ville de Metz en RD enjeux moins forts en RG propriété ville de Metz en RG présence de berges végétalisées propriété ville de Metz en RD et RG (aval tronçon) lit moyen secteur du Parc de la Seille (propriété de la ville de Metz) annexe hydraulique lit majeur (reconstitué partiellement) ripisylve présente ripisylve présente (sans connexion) propriété ville de Metz partielle RG Tronçon 7 Tronçon 8 profil recalibré berges artificielles lit majeur supprimé encaissement fort profil recalibré berges artificielles accès difficile peu de place en rive lit majeur supprimé zone de remous de la Moselle pente forte transit sédimentaire diversité des formes propriété ville de Metz en RD propriété ville de Metz en RD 13

15 1.4. Principes et intérêt général des interventions L article 114 du Code Rural stipule que «le propriétaire riverain est tenu à un curage régulier pour rétablir le cours d eau dans sa largeur et sa profondeur naturelles, à l entretien de la rive par élagage et recépage de la végétation arborée et à l enlèvement des embâcles et débris, flottants ou non, afin de maintenir l écoulement naturel des eaux, d assurer la bonne tenue des berges et de préserver la faune et la flore dans le respect du bon fonctionnement des écosystèmes aquatiques», termes que rappelle également l article L du code de l Environnement. Si la majorité des parcelles concernées par les travaux appartiennent au Maître d ouvrage, certaines sont toutefois la propriété de personnes privées (cf. annexe 1). Or la collectivité peut se substituer aux propriétaires lorsque ceux-ci ne remplissent pas leurs obligations (convention avec les riverains ou demande de Déclaration d Intérêt Général). Compte tenu des dysfonctionnements et des lacunes constatés lors du diagnostic et suite au programme d'amélioration des berges et de la Seille et affluents réalisé en 2006 (Fluvial.IS), différents principes ont pu être confirmés pour la réalisation d un programme de restauration et de renaturation. Le programme de restauration et de renaturation de la Seille sur le territoire de Metz cherche à rétablir les conditions pour un fonctionnement équilibré dynamique. C est-à-dire qu il s agit non pas de créer un milieu figé dans un corset que l homme doit entretenir régulièrement mais de réhabiliter un milieu aquatique où les échanges entre l amont et l aval, entre les zones humides du lit majeur et la rivière (cf. annexe 4), permettent une qualité écologique et paysagère respectueuse de l intérêt commun, en continuité avec les opérations déjà engagées à l amont. Cet équilibre dynamique sera forcément limité dans une certaine mesure par les aménagements humains (infrastructures et habitations), les usages (y compris les aspects paysager et de loisir), et le risque inondation (lit majeur souvent réduit et parfois inexistant donc nécessitant de ne pas diminuer la section existante). Dans le prolongement de ces principes, cinq leviers d action ont été retenus : actions sur la végétation des berges, actions sur la forme des lits en s inspirant des états de références, actions sur les écoulements, actions adaptées aux enjeux locaux, concertation avec la population et les acteurs concernés Action sur la ripisylve au centre du programme proposé La végétation des rives, et en particulier la ripisylve (végétation arbustive et arborée), présente différents intérêts pour diversifier le milieu et participer à un meilleur fonctionnement global. De nombreuses publications ont détaillé ce sujet : elle favorise la rugosité du lit mineur et du lit majeur (effet de «frein» sur la propagation des inondations) qui permet d étaler à échelle large la montée des crues (CEMAGREF, 2004). Elle peut par ailleurs contribuer à améliorer la cohésion des talus de berges et modérer la progression des déplacements latéraux des rivières par l action stabilisatrice de son racinaire, notamment lorsque les rives sont argilolimoneuses comme celles de la Seille (cf. secteur à l aval du Vieux Pont de Magny). 14

16 les racines et les branches basses des arbres et arbustes permettent une meilleure qualité écologique des rives : elles sont d un grand intérêt pour la faune aquatique, mais aussi pour contribuer à diversifier les formes d écoulement (tourbillons, remous, zone d abris) qui contribuent à diversifier les dépôts sur les fonds du lit (ralentissements et accélérations du courant) (Zalewski M., Franciewicz P., 1998) la végétation sur les berges est le dernier filtre naturel depuis les versants vers la rivière pour retenir les matières fines en transit et qui pourraient colmater les substrats plus grossiers et plus variés. Herbacées et ripisylve représentent également un filtre pour les nutriments et autres polluants susceptibles de dégrader la qualité de l eau (Ruffinoni C. et al., 2003) enfin, la ripisylve est un lieu majeur de biodiversité par le grand nombre d'habitats et de niches écologiques qu'elle offre (AESN, 2006). Elle est par ailleurs la première source d embâcles de bois, qui selon les conditions locales, peuvent constituer une des premières sources de diversité et de renouvellement des formes et des biotopes aquatiques (Thévennet A. et al., 2003 ; AERMC 1998) Action sur la morphologie des lits La diversification des profils transversaux permet un étagement : des formes, des substrats (tri granulométrique), des écoulements (rapides au-dessus des zones profondes, plus lents vers le lit majeur), des sols (de plus en plus formés en s écartant des rives), et même des espèces (Dufour et al., in Piégay, 2004). La diversification des profils longitudinaux (alternances radiers / mouilles) permet de varier les écoulements donc les substrats intéressants pour la faune aquatique. Elle permet également une meilleure oxygénation de l eau et dans une certaine mesure une meilleure lutte contre l eutrophisation de l eau. Les interventions pour reconstituer artificiellement des formes disparues doivent impérativement être inspirées du type de référence du cours d eau pour être adaptées au fonctionnement de la rivière et optimiser les chances de pérennité des mesures de réhabilitation. Les relevés bathymétriques (mesure des hauteurs des fonds), apportent des informations utiles sur les variations des profondeurs. Ils permettent également d'imaginer les évolutions des faciès d'écoulements pour des hauteurs d'eau différentes (cf. Carte bathymétrique en annexe) Action sur les écoulements La cartographie des faciès d écoulement révèle un lourd déficit de formes, y compris pour ce type de cours d eau argilo-limoneux. Il est intéressant non seulement de diversifier les écoulements dans l espace (par exemple par le rétrécissement du lit d étiage et l élargissement du lit à pleins bords), mais aussi dans le temps (variabilité des écoulements inter-annuels). 15

17 S il est important pour la sécurité des personnes et des biens de mieux gérer le risque des inondations catastrophiques (en général de fréquence trentennale ou davantage), les crues les plus fréquentes de retour de 1 ou deux ans sont d un grand intérêt morphologique : intérêt de la diversité des écoulements inter-annuels et notamment du débit biennal ou approchant (renouvellement des formes) (G. Degoute, 2006) ; intérêt de la diversité des écoulements entre le lit d étiage et le niveau de la crue annuelle (fonctionnalité de la ripisylve, étagement des formes et des biotopes) ; intérêt de la diversité des écoulements dans un même lit (diversité des substrats : vases, limons, sables, graviers, galets, blocs) et effet positif sur les capacités autoépuratoires de la rivière (Université de Savoie, 1993) Concertation avec la population et effort de communication Enfin, même si la concertation et l écoute des expériences locales sont nécessaires, l intérêt général de la collectivité ne correspond pas toujours à l intérêt (ou au souhait) des riverains. Il est donc recommandé de prévoir une approche «pédagogique» lors de la présentation du programme de restauration aux concitoyens Le programme de restauration et de renaturation de la Seille Objectifs du programme de travaux Les principaux objectifs sont : - diversifier les fonds, en favorisant la variabilité des profondeurs et l'apparition d'une granulométrie plus variée ; - augmenter la diversité des formes du lit mineur en favorisant la formation d'atterrissements ; - restaurer des talus de berges naturels, en pente douce et aptes à accueillir une faune et une flore adaptée ; - améliorer la fonctionnalité de la ripisylve et augmenter la diversité de la végétation rivulaire avec un système racinaire mieux connecté au lit mineur, plus d'ombrage dans les secteurs sujets à la prolifération de la végétation aquatique. L'atteinte de ces objectifs permettra à moyen terme l'augmentation de la biodiversité terrestre et aquatique, l'amélioration de la qualité de l'eau et l'amélioration de l'état paysager des abords de la Seille à Metz. L'enjeu "usages et loisirs", très important du fait du contexte urbain, est également pris en compte Contenu du programme Le programme de travaux comprend 10 types de travaux répartis sur les 3 compartiments du cours d'eau : berges, lit mineur et lit majeur. 16

18 Tableau 2 : Types de travaux contenus dans le programme Composantes Désignation des travaux 1. Démantèlement des enrochements 2. Renforcement par bouturage Berges 3. Stabilisation par géotextile naturel 4. Reprofilage et décaissement 5. Protection de berge en génie végétal 6. Revégétalisation et plantation de ripisylve 7. Création de risbermes ou banquettes Lit mineur 8. Création ou renforcement d épis et déflecteurs 9. Echancrures ou arasement partiel de radier Lit majeur 10. Création d annexes hydrauliques ou de dérivation Décaissements et terrassements Les décaissements et terrassements seront réalisés en période d'étiage (juillet à octobre) par des engins mécaniques sur chenilles. La terre végétale décapée sera stockée à proximité pour régalage des nouveaux talus. Les excédents de matériaux alluvionnaires seront tout d'abord réutilisés pour la création des risbermes fixées par des pieux lorsque c'est possible ou pour combler partiellement les espaces entre les épis. Le reste devra être exporté vers des zones de stockage à proximité pour réutilisation sur d autres chantiers. Epis déflecteurs en enrochements Du fait de la structure grossière du substrat du lit et de la difficulté de battre des pieux, l implantation d épis et déflecteurs en rocs immergés se justifie. On donnera à ces épis une orientation de 55 à 80 par rapport à la berge en fonction de leur localisation. A proximité de la berge : des épis triangulaires en blocs d enrochement La forme de l ouvrage sera triangulaire avec des cotés isocèles de 3m50, l ouvrage sera ancré de 50 cm dans la berge, de 30 cm dans le fond du lit, les blocs de pierre seront anguleux, de nature calcaire, diamètre entre 30 et 80 cm posé à l arrière sur un géotextile synthétique type Bidim afin de retenir les fines. La taille moyenne du matériau grossier transporté est donnée par la formule proposée par Richards (1982) D = 65τ0 0,54 17

19 où τ0 est la contrainte tractrice (g ρ w R s) avec g l attraction de la gravité, ρ w la masse volumique de l eau, R le rayon hydraulique et s la pente. Levi propose une autre formule qui permet de se rapprocher davantage de la taille limite du matériau transporté : Dmax = ((1/1.4)( ρ w /( ρ s - ρ w ))* (V²/(2 g)) ρ w Avec ρ s pour la masse du matériau, et V la vitesse d écoulement. L'application de cette formule donne les résultats suivants lorsque le lit de la Seille est à pleins bords, le débit le plus morphogène : Tronçon concerné par la mise en place de blocs d'enrochements Diamètre limite d'entrainement (Levi) pour le débit le plus morphogène 1 20 mm 2 15 mm 4 12 mm 5 16 mm 6 92 mm La taille des plus grands matériaux transportés ne dépassant pas 10 cm, des blocs de 50 à 80 cm devraient donc être stables. La berge d ancrage sera retenue par un géotextile naturel type treillis coco agrafé et ensemencé au niveau de l ancrage de l ouvrage sur une longueur linéaire de 6 m environ. Les épis seront réalisés par paires et de façon alternée de chaque côté du cours d'eau. La longueur de l ensemble épis/déflecteur couvrira au moins les 2/3 de la largeur du lit. La berge opposée devra être protégée dans le cas où une infrastructure pourrait être menacée. Dans le prolongement des épis triangulaires (blocs ou branchages) : des déflecteurs en blocs d enrochement Ils seront simplement posés en alignement de pierres calcaires (aux faces anguleuses) adaptée à la géologie du site de diamètre minimum de 50 cm et maximum 80cm. Les blocs du déflecteur seront posés sur un lit préalablement affouillé sur une profondeur de 20cm minimum. Le profil de l ouvrage aura un caractère plongeant, le rapport largeur/profondeur sera de 1/1. Ces épis et déflecteurs auront une influence sur l écoulement des eaux à l étiage en relevant la lame d eau et en resserrant l écoulement. En période de hautes eaux, les épis seront submergés et n exerceront plus d influence notable sur les écoulements. Une modélisation hydraulique (HEC-RAS) a été réalisée qui a pu montrer que compte tenu de la hauteur limitée de ces épis et déflecteurs, ainsi que des banquettes (cf suivant) et des opérations de décaissements par ailleurs, la situation en crue ne serait pas aggravée (voir résultats en annexe). La distance entre deux ouvrages proches n excédera pas deux fois la longueur totale du premier ouvrage. Ceci de manière à réduire les risques de contournement du second ouvrage. Banquettes (risbermes) La technique de restauration consiste à recréer des structures se rapprochant de la morphologie des bancs alluviaux alternés qui se développent sur les cours d'eau naturels, y compris ceux plus stables du type de la Seille. 18

20 La mise en place de risbermes ou banquettes simples se fera par dépôt d'un mélange argilograveleux d'origine alluvionnaire qui sera issu des décaissements réalisés pour la création des annexes. Les risbermes seront recouvertes de terre végétale et si nécessaire par un géotextile naturel, en natte de coco non tissée 1000g/m², agrafé et ensemencé. Du fait de la réduction de la section d'écoulement par les structures, la modélisation hydraulique (cf. annexe) permet de s'assurer qu'il n'y aura pas une augmentation de la fréquence des débordements. Revégétalisations Les opérations de revégétalisations auront pour objet : 1) La remise en état du site (par bouturage et semis des zones décaissées). 2) La stabilisation de berge par plantation, bouturage et semis Les semis en talus se feront dans un mélange d'essences permettant une levée rapide et une fixation du sol par le système racinaire. L'entreprise mandatée organisera un arrosage en cas de mauvaises conditions météorologiques. Nous privilégions un simple bouturage de saules en pied et milieu de berge tous les mètres ou demi-mètres sur au moins deux niveaux en complément de la ripisylve déjà existante. Les plançons de saules à bouturer seront d essences locales adaptées à ce milieu (Saule blanc, des vanniers, pourpre ou marsault) de longueur minimale de 50 cm, enfoncés aux 2/3 en période de repos végétatif avant la fin mars. Ces saules nécessiteront un entretien régulier par la suite. Le géotextile naturel en fibre de coco garantira également le maintien de la berge sur le court et le moyen terme (3 ans). Les plançons de boutures de saules pourront être prélevés aux abords du chantier sur les saules blancs situés sur la rive droite à l'aval du pont Lothaire. Démantèlement de protections de berges Le démantèlement comprend la dépose des blocs avec mise en décharge autorisée et le retalutage de la berge avec protection simple avec géotextile naturel en fibre de coco et ensemencement. Protections de berge Sur le plan biologique, les protections de berges en enrochements sont à proscrire. Le démantèlement des enrochements donnera lieu à la mise en place de protections en techniques végétales. Les protections de berges en techniques végétales (génie écologique) reposent sur le fait que le développement des végétaux permet la stabilisation des berges par : - l augmentation de la cohésion de la berge à l'aide du système racinaire, - la diminution des contraintes hydrauliques contre la berge par protection de la partie aérienne, - la dissipation de l'énergie du flux par effet peigne de la partie aérienne. 19

21 Une attention particulière doit être portée sur la période d'intervention, au bon état des végétaux et à l'implantation des ouvrages à une altimétrie adéquate (par rapport au niveau d'eau). Dans le cas d'un cours d'eau peu mobile comme la Seille, sous réserve de la possibilité d un battage de pieux, les techniques classiques de génie écologique pourront être utilisées : - tressages ou fascines de saule vivant, en pied de berge : branches de saules vivants entrelacées autour de pieux battus mécaniquement ou fagots de saules vivants maintenus par des pieux, - implantation de plançons de saules. Les périodes d intervention Dans un souci de préservation des milieux, l ensemble des travaux doit avoir lieu de préférence : - en dehors des périodes de reproduction de l avifaune, soit tant que faire se peut de septembre à mars pour les travaux sur les boisements et les berges ; - en dehors de la période d'hibernation des chiroptères pour les travaux lors sur la végétation (coupes d'arbres), soit éviter la période novembre à mars ; - en dehors de la période de reproduction des poissons (cyprinidés), soit de juillet à avril. De façon générale les interventions suivent le calendrier annuel suivant : Sept Oct Nov Dec Janv Fev Mars Avril Mai Juin Juil Août Semis Traitement de la ripisylve Plantations Boutures Semis Elagage léger Aménagement des berges et du lit 20

22 1.6. Détail des opérations projetées par secteurs Tronçon 1 : diversification du lit mineur entre l ancien Moulin de Magny et le vieux Pont de Magny Implantation de plançons de saules pour protéger la berge en rive gauche (sur 80ml) Année 2014 Désignation Q U 1. Travaux préparatoires Installation et repliement de chantier y compris implantation et piquetage 1 fft Reprise de la végétation présente en bas de berge 700 m² Talutage des berges 80ml 140 m² 3. Protections de berge Fourniture et pose de géotextile naturel 80 ml 210 m² 4. Végétalisation Ensemencement mélange espèces herbacées hygrophiles 160 m² Plantation des plançons de saules 5u/m avec soin post-plantation et garantie de reprise 1 an 80 ml Consolidation des 4 épis déflecteurs existants Année 2014 Désignation Q U 1. Travaux préparatoires Installation et repliement de chantier 1 fft 2. Consolidation de déflecteurs en blocs d enrochement Fourniture et mise en œuvre des blocs (4 m3/épis) 16 m 3 Démantèlement des enrochements en rive droite sur 300m de long, puis talutage des berges et replantations Année 2014 Désignation Q U 1. Travaux préparatoires Installation et repliement de chantier y compris implantation et piquetage 1 fft Défrichement de la végétation établie sur les enrochements, sur 300 ml 600 m² 2. Démantèlement et terrassement Opération de démantèlement des enrochements, sauf au droit des épis en place 300 ml Evacuation des blocs 500 m 3 Talutage des berges 300ml 600 m² 3. Protections de berge avec des boudins d'hélophytes 21

23 Fourniture et pose de géotextile naturel 300 ml et 2m de large 900 m² 4. Végétalisation Ensemencement mélange espèces herbacées hygrophiles, sur 3m de large 900 m² Bouturage de Saules, 4u/m² avec soin post-plantation et garantie de reprise 1 an, sur 1m de large 300 m² Plantation d'arbres 1u/6ml, avec soin post-plantation et garantie de reprise 1 an, sur 1m de large Plantation d'arbustes 1u/4ml, avec soin post-plantation et garantie de reprise 1 an, sur 1m de large 300 ml 300 ml Tronçon 2 : du vieux pont de Magny aux trois ponts Retalutage des berges en pente douce 140ml et 1200m² Année 2014 Désignation Q U 1. Travaux préparatoires 2. Terrassement Installation et repliement de chantier y compris implantation et piquetage 1 fft Défrichement des rares arbres présents 300 m² Opération de décaissement (1200 m², 1,58m de haut en moyenne) 4800 m³ Talutage des berges 1400 m² Export du remblai superflu (hormis réutilisation pour risbermes) 4800 m³ 3.Protection des berges Mise en œuvre d'un géotextile naturel 2100 m² 4. Végétalisation Ensemencement mélange espèces herbacées hygrophiles (bande de 2m) 1500 m² Bouturage de Saules, 4u/m² avec soin post-plantation et garantie de reprise 1 an (bande de 1m) 150 m² Plantation d'arbres 1u/6ml, avec soin post-plantation et garantie de reprise 1 an 150 ml Plantation d'arbustes 1u/4ml, avec soin post-plantation et garantie de reprise 1 an 150 ml 22

24 Création de 4 banquettes (risbermes) d'environ 350m² chacune, immergées à 50% à l'étiage Année 2014 Désignation Q U 1. Travaux préparatoires 2. Terrassement 3. Stabilisation 4. Végétalisation Installation et repliement de chantier y compris implantation et piquetage 1 fft Mise en œuvre du remblai pour la banquette (pour 60cm de hauteur en moyenne) 800 m³ Stabilisation des banquettes par des pieux et branchages 1400 m² Stabilisation des banquettes par un géotextile naturel 2100 m² Ensemencement 1400 m² Tronçon 3: 500 m à l aval des trois ponts Abaissement de la ligne d'eau par création d'une échancrure de 2 m de large dans le seuil Année 2015 Désignation Q U 1. Travaux préparatoires Installation et repliement de chantier y compris implantation et piquetage 1 fft 2. Arasement Démantèlement des blocs du seuil 3 m² Elimination ou réutilisation des blocs 5 m³ Création du bras secondaire en rive gauche, connecté à partir du débit d'étiage (200 ml, 15m de largeur pb, 3050m²) + décaissement Année 2015 des deux rives (5700m²) Désignation Q U 1. Travaux préparatoires Installation et repliement de chantier y compris implantation et piquetage 1 fft Défrichement des arbres présents 1000 m² tri déchets tout venant + élimination en décharge 1 fft Décapage et stockage de la terre végétale pour récupération 6700m²x m³ Déplacement du sentier avec bande concassée 260 ml 23

25 2. Creusement du lit m³ Opération de décaissement (6700m²x2m moyenne) m³ Elimination ou évacuation des matériaux Talutage léger des berges (2*200ml*2.5m large) 1000 m² 3. Protection de la berge Mise en œuvre d'un géotextile naturel 1500 m² 4. Végétalisation Ensemencement mélange espèces herbacées hygrophiles 1000 m² Bouturage de Saules, 4u/m² avec soin postplantation et garantie de reprise 1 an (bande de 1m sur chaque berge) 400 m² Plantation d'arbres 1u/6ml, avec soin post-plantation et garantie de reprise 1 an Plantation d'arbustes 1u/4ml, avec soin postplantation et garantie de reprise 1 an 400 ml 400 ml Abaissement du niveau d'une partie de la surface de l ile créée, replantation et création d'une banquette immergée Anné e Désignation Q U 1. Travaux préparatoires Installation et repliement de chantier y compris implantation et piquetage 1 fft Défrichement des rares arbres en place 1000 m² tri déchet tout venant + élimination en décharge 1 fft Décapage et stockage de la terre végétale pour récupération 2100m²x m³ 2. Décaissement Opération de décaissement (2940m² et 1,4m de haut en moyenne) 2932 m³ Elimination ou évacuation des matériaux 3518 m³ Réutilisation des matériaux 1050 m³ Talutage léger des berges 2700 m² Mise en œuvre du remblai pour la création de la banquette partiellement végétalisée sur 185m, 5m environ de large, 875m² et environ 1.2m de haut) 1050 m³ 3. Protection de la berge Mise en œuvre d'un géotextile naturel 4050 m² Stabilisation des banquettes par des pieux et branchages 1000 m² Stabilisation des banquettes par un géotextile naturel 1575 m² 5. Végétalisation Ensemencement mélange espèces herbacées hygrophiles/mésophiles 3100 m²

26 Bouturage de Saules, 4u/m² avec soin postplantation et garantie de reprise 1 an (berges côté droit) 200 m² Plantation d'arbres et arbustes, 1u/5m², avec soin post-plantation et garantie de reprise 1 an (berges côté droit et sommet de l'île) 3000 m² Décaissement et reprofilage de la berge en rive droite sur 210 ml Année 2015 Désignation Q U 1. Travaux préparatoires Installation et repliement de chantier y compris implantation et piquetage 1 fft Défrichement et coupe des arbres en place 1200 m² 2. Terrassement Talutage léger des berges 560 m² Opération de décaissement (1400m² et 0m80 de haut en moyenne) 1120 m³ Elimination ou évacuation des matériaux 1344 m³ 3.Protection des berges Mise en œuvre d'un géotextile naturel 840 m² Fascines de saules à l'amont des enrochements déjà présents 15 ml 4. Végétalisation Ensemencement mélange espèces herbacées hygrophiles (berge+surfaces décaissées) 1400 m² Bouturage de Saules, 4u/m² avec soin postplantation et garantie de reprise 1 an (bande de 1m sur 210m) 210 m² Plantation d'arbres 1u/6ml, avec soin postplantation et garantie de reprise 1 an (bande de 2m sur 210m) 210 ml Plantation d'arbustes 1u/4ml, avec soin post-plantation et garantie de reprise 1 an (bande de 2m sur 210m) 210 ml Protections de berge en techniques végétales (40ml) sur la berge opposée à l'exutoire du bras secondaire Année 2015 Désignation Q U 1. Protections de berge en techniques végétales Fascines de saules dans la continuité des enrochements déjà présents 40 ml 25

27 Tronçon 4: jusqu à l aval du Pont Lothaire Implantation de 8 épis triangulaires et déflecteurs en enrochements (10m de long) Année 2014 Désignation Q U 1. Travaux préparatoires Installation et repliement de chantier y compris implantation et piquetage 1 fft 2. Installation de déflecteurs en blocs d enrochement Fourniture et mise en œuvre d épis triangulaires en blocs d enrochement avec géotextile naturel Fourniture et mise en œuvre de déflecteurs en enrochement 8 u 80 mut Création d'une annexe hydraulique en rive gauche (3500m²) connectée à l'amont lors des crues Q2, Année 2014 Désignation Q U 1. Travaux préparatoires Installation et repliement de chantier y compris implantation et piquetage 1 fft Défrichement 1000 m² Décapage et stockage de la terre végétale pour récupération 3525m²x m³ Déplacement du sentier avec bande concassée 210 ml 2. Creusement de l'annexe et décaissement des berges Opération de décaissement de l'annexe (2025m², 3m50 de profondeur maxi) 6112 m³ Opération de décaissement en amont de l'annexe (1700m², 2m30 de profondeur maxi) 2900 m³ Elimination ou évacuation des matériaux m³ Talutage léger des berges de l'annexe 300 m² 3. Protection de la berge Mise en œuvre d'un géotextil naturel 450 m² 4. Végétalisation Ensemencement mélange espèces herbacées hygrophiles, sur les berges 2600 m² Bouturage de Saules, 4u/m² avec soin postplantation et garantie de reprise 1 an 300 m² Plantation d'arbres 1u/6ml, avec soin post-plantation et garantie de reprise 1 an Plantation d'arbustes 1u/4ml, avec soin postplantation et garantie de reprise 1 an 200 ml 200 ml 26

28 Création de banquettes (pour risbermes et entre épis), immergées à 50% à l'étiage Année 2014 Désignation Q U 1. Travaux préparatoires Installation et repliement de chantier y compris implantation et piquetage 1 fft 2. Terrassement Mise en œuvre du remblai pour la banquette (pour 60cm de hauteur en moyenne) 1800 m³ 3. Génie végétal Stabilisation des banquettes par des pieux et branchages 1000 m² Stabilisation des banquettes par un géotextile naturel 2700 m² Décaissement des berges en rive droite pour décaler le lit mineur sur 90ml, 770m² Année 2014 Désignation Q U 1. Travaux préparatoires Installation et repliement de chantier y compris implantation et piquetage 1 fft Défrichement de la végétation et arbres en place 770m² 770 m² 2. Décaissement Décaissement des berges 770m² et 3,5m de haut 540 m³ talutage des berges 800 m² 3.Protection de la berge Mise en œuvre d'un géotextile naturel 1200 m² 5. Végétalisation Ensemencement mélange espèces herbacées hygrophiles, sur 100m de berge 200 m² Bouturage de Saules, 4u/m² avec soin post-plantation et garantie de reprise 1 an 200 m² Plantation d'arbres 1u/6ml, avec soin post-plantation et garantie de reprise 1 an 100 ml Plantation d'arbustes 1u/4ml, avec soin post-plantation et garantie de reprise 1 an 100 ml 27

29 Tronçon 5 : le parc de la Seille Implantation de 10 épis triangulaires et déflecteurs en enrochements Année 2015 Désignation Q U 1. Travaux préparatoires Installation et repliement de chantier y compris implantation et piquetage 2. Installation de déflecteurs en blocs d enrochement Fourniture et mise en œuvre d épis triangulaires en blocs d enrochement avec géotextile naturel Fourniture et mise en œuvre de déflecteurs en enrochement 1 fft 10 u 90 mut Création d'une banquette (pour risberme et entre épis), immergée à 50% à l'étiage Année 2015 Désignation Q U 1. Travaux préparatoires Installation et repliement de chantier y compris implantation et piquetage 1 fft 2. Terrassement Mise en œuvre du remblai pour la banquette (pour 60cm de hauteur en moyenne) 300 m³ 3. Génie végétal Stabilisation des banquettes par des pieux et branchages 1000 m² Stabilisation des banquettes par un géotextile naturel 450 m² Plantation de ripisylve en rive droite(770ml) Année 2014 Désignation Q U 1. Travaux préparatoires Installation et repliement de chantier y compris implantation et piquetage 1 fft 4. Rattrapage d'entretien, coupe sélective Coupe sélective des saules ou arbres indésirable 770 ml 5. Végétalisation Bouturage de Saules, 2u/m² avec soin post-plantation et garantie de reprise 1 an 770 m² Plantation d'arbres 1u/6ml, avec soin post-plantation et garantie de reprise 1 an 770 ml Plantation d'arbustes 1u/4ml, avec soin post-plantation et garantie de reprise 1 an 770 ml Programme de restauration et de renaturation de la Seille sur le territoire de la Ville de Metz 28

30 Création d'échancrures dans les 2 radiers Année 2014 Désignation Q U 1. Travaux préparatoires Installation et repliement de chantier y compris implantation et piquetage 2 fft 2. Arasement Démantèlement des blocs du seuil 6 m² Elimination ou réutilisation des blocs 10 m³ Tronçon 6: aval du Parc de la Seille Création d'échancrure dans le radier du pont SNCF Année 2014 Désignation Q U 1. Travaux préparatoires Installation et repliement de chantier y compris implantation et piquetage 1 fft 2. Arasement Démantèlement des blocs du seuil 4 m² Elimination ou réutilisation des blocs 5 m³ Création d'échancrure dans le seuil du pont de la Seille Année 2014 Désignation Q U 1. Travaux préparatoires Installation et repliement de chantier y compris implantation et piquetage 1 fft 2. Arasement Démantèlement des blocs du seuil 3 m² Elimination ou réutilisation des blocs 2 m³ Programme de restauration et de renaturation de la Seille sur le territoire de la Ville de Metz 29