ETABLISSEMENT PUBLIC LOIRE

ETABLISSEMENT PUBLIC LOIRE EQUIPE PLURIDISCIPLINAIRE PLAN LOIRE GRANDEUR NATURE ETUDE GLOBALE DE GESTION DES CRISES HYDROLOGIQUES ET DE RESTAURATION ENVIRONNEMENTALE DU HAUT BASSIN DE LA LOIRE RAPPORT DE SYNTHESE GENERAL - Diagnostic de la situation actuelle - Propositions d aménagement et de gestion Edition septembre 2001 enrichie de cartes en mars 2002 GROUPEMENT D ETUDES : HYDRATEC B. LEDOUX Consultant Cabinet GAY J.R. MALAVOI

PAGE 2 - Etude 3P RE Loire amont de Villerest Rapport de synthèse général - septembre 2001

SOMMAIRE 0-0 - Préambule Objectifs et méthodologie de l étude 1 0.1 Contexte de l étude 1 0.2 Objectifs de l étude 1 0.3 Déroulement de l étude 1 0.4 Démarche méthodologique 2 0.5 Rendu de l étude 3 1. Hydrologie de la Loire amont 5 1.1. Spécificités du bassin de la Loire amont 5 1.1.1. Caractéristiques physiques du bassin versant 5 1.1.2. Un régime hydrologique influencé 7 1.2. Les étiages 9 1.2.1. Étiages historiques de la Loire en amont de Villerest 9 1.2.2. Débits statistiques d étiage 10 1.2.3. Les objectifs du SDAGE (Schéma Directeur d Aménagement et de Gestion des Eaux) 10 1.2.4. Influence des barrages et prélèvements d eau 12 1.3. Les crues 17 1.3.1. Genèse et propagation des crues 17 1.3.2. Débits de crues 17 1.3.3. Crues historiques 19 1.3.4. Conclusions sur les crues 20 2. Principaux conflits d usage en période d étiage 21 3. Gestion des crues en période de crise 23 3.1. Description de la situation actuelle 23 3.1.1. Organisation générale de l annonce de crue 23 3.1.2. Réseau de mesures météorologiques et hydrologiques 25 3.1.3. Moyens actuels de transmission 27 3.1.4. Validation et traitement des données reçues aux SAC 28 3.1.5. Outils actuels de prévision des crues 29 3.2. Diagnostic du systeme d annonce de crue et des outils de prevision 29 3.2.1. Les stations de mesure 29 Etude 3P RE Loire amont de Villerest Rapport de synthèse général - septembre 2001

3.2.2. Le dispositif de télétransmission des données CRISTAL 30 3.2.3. Validation et traitement des données transmises aux SAC 30 3.2.4. Outils de prévision 31 3.2.5. Transmission des données aux maires 31 4. Diagnostic Morphologique et Hydraulique 33 4.1. Description géomorphologique du cours de la loire en amont de villerest 33 4.1.1. Unité amont, des sources à Grangent 33 4.1.2. Unité aval, bassin du Forez 35 4.2. Inventaire des principaux ouvrages en lit mineur 36 4.2.1. Les ouvrages EDF dont les hauteurs de chute sont supérieures à 10 mètres 36 4.2.2. Les principaux ouvrages pour l alimentation en eau potable : 36 4.2.3. Les seuils d une hauteur de chute inférieure à 10m. 37 4.3. Conditions actuelles d écoulement et de propagation des crues 37 4.4. Risques d evolution du lit et d aggravation des conditions d écoulement 38 4.5. Actions de restauration du lit et de protection contre les crues programmées ou deja réalisées 38 4.5.1. Etudes et programmes de référence 38 4.5.2. Actions réalisées 39 4.6. Conclusion et perspectives 41 4.6.1. Travaux d'urgence dans le Département de Haute-Loire 41 4.6.2. Travaux de protection localisée contre les crues 41 4.6.3. Mode de gestion des ouvrages existants 42 5. Qualité environnementale du haut bassin de la loire 43 5.1. Qualité des eaux 43 5.1.1. Remarques préalables 43 5.1.2. L axe ligérien 43 5.1.3. Les affluents 44 5.2. Milieux aquatiques 44 5.2.1. L axe ligérien 44 5.2.2. Les affluents 46 5.3. Patrimoine naturel 47 5.3.1. L axe ligérien 47 5.3.2. Les affluents 48 5.4. Milieu humain - Usages 49 5.4.1. Rejets polluants 49 5.4.2. Pêche 50 PAGE 4 - Etude 3P RE Loire amont de Villerest Rapport de synthèse général - septembre 2001

5.4.3. Loisirs 50 5.4.4. Prélèvements d eau sur l axe Loire 51 5.4.5. Prélèvements d eau sur les affluents 51 5.4.6. Gravières abandonnées 52 5.4.7. Aménagements hydrauliques en lit mineur 52 5.4.8. Restauration environnementale 53 6. Analyse socio-économique 57 6.1. Risques d inondation 57 6.1.1. Recensement et analyse des enjeux 57 6.700 bâtiments habités (immeubles et maisons confondus) existent en zone inondable, dont la moitié constitue les immeubles du centre-ville de Saint-Etienne 57 6.1.2. Analyse de la vulnérabilité du haut bassin de la Loire vis à vis des inondations 59 6.1.3. L'évaluation monétaire 60 6.2. Approche économique des étiages 60 7. PROPOSITIONS D AMENAGEMENT ET DE GESTION DU HAUT BASSIN 63 7.1. Dresser les priorités d un programme et élaborer une stratégie globale d aménagement à l échelle du haut bassin de la Loire 63 7.1.1. Retenir et faire connaître les enseignements du diagnostic réalisé 63 7.1.2. Se consacrer à court terme à des priorités cohérentes sur chaque thème 64 7.2. Réduction du risque d inondation 66 7.2.1. Mieux connaître et anticiper les crues et améliorer les systèmes d annonce de crues 66 Les actions prioritaires 66 7.2.2. Réduire le risque de perte de vie humaine : 68 7.2.3. Etre mieux préparés et mieux informés et mieux intervenir lors de la crue 70 7.2.4. La réduction de la vulnérabilité des biens exposés : Diagnostic auprès des entreprises et des équipements publics 71 7.2.5. La protection locale contre les inondations : Ouvrages de protection localisée au droit des communes 72 7.2.6. Intervenir sur les crues de la Loire par une gestion des ouvrages existants 73 7.2.7. Protéger globalement en amont des lieux habités : 74 7.2.8. Bilan final pour la réduction du risque d inondation 74 7.3. Qualité des eaux, gestion des crises d étiage et restauration environnemental 77 7.3.1. Mise en œuvre d outils de gestion de la ressource en eau et d anticipation des crises d étiage 77 7.3.2. Schéma départemental de référence en matière d assainissement 79 7.3.3. Actualisation des données en préalable à un plan de gestion des étiages 80 7.3.4. Restauration morphologique du cours de la Loire et de ses abords 80 7.3.5. Bilan final pour la qualité des eaux, la gestion des crises d étiages et la restauration environnemental des cours d eau 82 7.4. Total général 83 Etude 3P RE Loire amont de Villerest Rapport de synthèse général - septembre 2001

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0 - PREAMBULE OBJECTIFS ET METHODOLOGIE DE L ETUDE 0.1 CONTEXTE DE L ETUDE Dans les trois Départements de l Ardèche, de la Haute-Loire et de la Loire, le bassin de la Loire en amont du barrage de Villerest est soumis à des crues violentes illustrées par la crue catastrophique de septembre 1980, centennale dans le haut bassin où elle a causé plusieurs morts. Des événements récents comme la crue de novembre 1996 maintiennent une perception très vivace du risque d inondation. Parallèlement, le haut bassin peut connaître des étiages sévères au cours desquels des dysfonctionnements apparaissent dans la vie des cours d eau (usages, et fonctionnement des milieux aquatiques). Cette situation, qui peut par ailleurs nuire aux activités de loisirs, est ressentie de manière négative par les acteurs locaux qui attendent une restauration globale de la qualité de leurs rivières. Cette dégradation de la morphologie du fleuve, de la qualité des eaux et de la diversité écologique est plus accentuée à l aval de la zone d études. 0.2 OBJECTIFS DE L ETUDE La présente étude s appuie sur une approche globale des problèmes liés aux crises hydrologiques (crues et étiages) et propose des solutions optimales visant à minimiser leurs effets et à assurer une restauration environnementale. Elle s appuie sur des analyses techniques détaillées et une approche socio-économique sur le haut bassin de la Loire. Elle traite successivement des différents points ci-après : La prévision des risques hydrologiques (crues et étiages), La prévention des crises hydrologiques, La protection contre les crises hydrologiques, La restauration de la morphologie fluviale, La restauration de la diversité écologique. 0.3 DEROULEMENT DE L ETUDE L étude comporte deux étapes : le diagnostic de la situation actuelle, les propositions d aménagement et de gestion. Etude 3P RE Loire amont de Villerest Rapport de synthèse général - septembre 2001 - PAGE 1 -

0.4 DEMARCHE METHODOLOGIQUE Afin de répondre aux objectifs décrits ci-avant, il a été mis en place un comité technique et un comité de pilotage émanation des financeurs de l étude (Etat, collectivités territoriales, agence de l eau, EpLoire, et EDF) auquel a été associé le Conseil Supérieur de la Pêche, qui a pris connaissance et orienté le déroulement de l étude à ses différentes phases. La méthodologie générale de l étude a comporté les principales tâches ci-après : Collecte et analyse des données bibliographiques et des études antérieures portant sur les différents thèmes de l étude. Enquêtes complémentaires auprès des services de l Etat et des principaux organismes (DDE, DDAF, collectivités locales, Conseil généraux, Agence de l eau, DIREN de Bassin, etc.). Reconnaissances de terrain, principalement sur l axe Loire entre Goudet et Villerest, et sur quelques affluents en fonction de l état des données disponibles. Ces investigations ont permis de compléter les connaissances acquises lors des phases précédentes, et notamment : d inventorier les enjeux dans les zones inondables, de caractériser les principaux ouvrages dans le lit mineur des cours d eau, de reconnaître les stations hydrologiques d annonce de crue, de reconnaître les secteurs ayant fait l objet de travaux de restauration ou de reprise d entretien. Constat de la situation actuelle basée sur la synthèse des données recueillies, les enquêtes et les reconnaissances complémentaires. Diagnostic sur la gestion actuelle des crises hydrologiques et sur la restauration environnementale du haut bassin de la Loire. Cette phase d étude est réalisée à partir des connaissances acquises, d expertises particulières (évaluation des dommages par Bruno Ledoux Consultant, expertise partielle sur le réseau de mesures, évaluation des outils de prévision, etc.) et d analyses complémentaires sur les différents thèmes traités (analyse statistique sur les débits d étiage et de crue, simulations des possibilités d écrêtement des retenues, quantification financière des dommages liés aux crues, etc.). Le diagnostic porte sur : le risque hydrologique lié aux étiages et aux fortes crues sur le haut bassin de la Loire, le fonctionnement actuel du système d annonce de crue, et la conduite des procédures en cas de crise, l importance du risque (risque humain, dommage sur les biens et les activités) lié aux crues, la vulnérabilité des secteurs exposés, le fonctionnement morphologique et hydraulique de la Loire et les risques d aggravation des conditions d écoulement liés aux évolutions constatées du lit, à la gestion actuelle des ouvrages ou à la présence de certains points singuliers (remblais, anciens seuils, gravières, etc.), la nature des perturbations physiques constatées et leurs conséquences sur le fonctionnement des milieux aquatiques et péri aquatiques, l effet des actions d entretien et de restauration du lit déjà réalisées. PAGE 2 - Etude 3P RE Loire amont de Villerest Rapport de synthèse général - septembre 2001

0.5 RENDU DE L ETUDE Le présent rapport présente successivement : La synthèse et les conclusions générales du diagnostic, L analyse des étiages et des crues, Le fonctionnement du système d annonce de crue et des outils de prévision, L analyse du fonctionnement morphologique et des conditions d écoulement en crue de la Loire et des principaux affluents, L état et le fonctionnement global de l hydrosystème et ses différentes sensibilités vis-àvis des crises hydrologiques. Les propositions d aménagement et de gestion ont été validées par le comité de pilotage de l étude le 17 novembre 2000, qui a demandé qu elles soient déclinées ensuite département par département en concertation étroite entre l Etat et les collectivités territoriales concernées, avec si nécessaire l appui de l équipe pluridisciplinaire plan Loire grandeur nature copilotée et cofinancée par l Etat, l Ep Loire et l agence de l eau Loire Bretagne. Etude 3P RE Loire amont de Villerest Rapport de synthèse général - septembre 2001 - PAGE 3 -

Le secteur d étude avec ses deux entités géographiques Vivarais et Forez Limite aval au barrage de Villerest Plaine du Forez et Saint Etienne Limite Vivarais Forez au barrage de Grangent Vivarais 20 km PAGE 4 - Etude 3P RE Loire amont de Villerest Rapport de synthèse général - septembre 2001

1. HYDROLOGIE DE LA LOIRE AMONT 1.1. SPECIFICITES DU BASSIN DE LA LOIRE AMONT 1.1.1. Caractéristiques physiques du bassin versant De sa source jusqu à la retenue de Villerest, la Loire parcourt 270 km et draine un bassin versant d environ 6 600 km². Le bassin est constitué par deux unités géographiques contrastées, qui déterminent ses comportements physiques et ses activités socio-économiques : le Vivarais et le Velay en amont couvrant environ 3 800 km² (Départements de l Ardèche et de la Haute-Loire). Cette partie du bassin de la zone étudiée, recouvre une région montagneuse d origine granitique et volcanique aux fortes dénivelées, culminant à 1 753 m. Les cours d eau traversent des gorges et défilés aux pentes élevées. Le bassin est dominé par des forêts et des landes ; en dehors de l agglomération du Puy-en- Velay, il est totalement rural. Ce haut bassin est soumis aux pluies cévenoles d origine méditerranéenne qui génèrent des orages violents et intenses en automne. Le réseau hydrographique est bien développé, avec notamment : en rive droite : la Gazeille, la Gagne, le Lignon du Velay, la Semène, en rive gauche : la Borne, l Arzon, l Ance du Nord. le Forez en aval couvrant 2 800 km² (Département de la Loire). Le Forez, au nord de la zone étudiée, correspond aux régions de transition entre les Monts du Lyonnais et les Monts du Forez aux reliefs plus doux. La Loire s écoule dans une large plaine agricole où un réseau d irrigation ancien s est développé. L influence de l agglomération de Saint-Étienne s étend à la vallée de la Loire. Cette zone est soumise aux perturbations océaniques venant de l ouest, avec des précipitations abondantes en hiver et au printemps. Les affluents principaux sont : en rive droite : le Furan, la Coise, la Loise, en rive gauche : la Mare, le Lignon du Forez, l Aix. Etude 3P RE Loire amont de Villerest Rapport de synthèse général - septembre 2001 - PAGE 5 -

Roanne Ouvrages influençant l étiage Complexe de Montpezat Grangent Lavalette Villerest St Etienne Yssingeaux Le Puy La Grange La Palisse Moulin de Peyron Lac Issarlès Montpezat PAGE 6 - Etude 3P RE Loire amont de Villerest Rapport de synthèse général - septembre 2001

1.1.2. Un régime hydrologique influencé En amont de Villerest, le régime hydrologique de la Loire est influencé par trois grands aménagements destinés à la production hydroélectrique, l alimentation en eau potable et l irrigation. Ces aménagements n ont pas vocation à écrêter les crues (bien que certains aient pu jouer un rôle lors de la crue de septembre 1980) mais influencent le régime ordinaire et les étiages des cours d eau. On distingue principalement : L aménagement hydroélectrique de Montpezat sur le haut bassin L aménagement hydroélectrique de Montpezat réalisé entre 1947 et 1954 dérive les eaux de la Loire et des affluents du Gage, du Tauron et de la Veyradeyre, pour être turbinées sous une chute de 640 m et avec un débit maximum de 22 m3/s à l usine souterraine de Montpezat dans le bassin versant de l Ardèche. Le complexe de Montpezat comprend les 3 ouvrages de prise d eau et le lac naturel suivants : le barrage de La Palisse sur la Loire et le Tauron (bassin versant : 130 km 2 ), le barrage du Moulin Peyron sur le Gage (bassin versant : 41 km 2 ), le barrage sur la Veyradeyre (bassin versant : 29 km 2 ), le lac d Issarlès (bassin versant : 2 km 2 ), sur lequel les activités nautiques imposent le maintien du lac à la cote haute en été. Le barrage de Lavalette sur le Lignon du Velay Il assure respectivement 96 % durant l année et 100 % en été, des besoins en alimentation en eau potable de l agglomération stéphanoise. Il est aussi destiné à la production hydroélectrique. Le barrage de Grangent sur la Loire et le canal du Forez Le barrage contrôle un bassin de 3 850 km². Il a plusieurs fonctions : la production hydroélectrique, avec un fonctionnement par éclusées, l alimentation du canal d irrigation du Forez, en aval de l usine EDF, le tourisme, qui impose une contrainte de niveau d eau en été. Le canal du Forez, créé en 1863, permet l irrigation de plus de 70 km² de plaines agricoles, mais également l alimentation en eau potable de certaines communes du Forez (Feurs et Savigneux notamment), et l alimentation en eau brute de plusieurs industries et des étangs. Depuis la création du barrage de Grangent, le prélèvement d eau s effectue depuis la retenue et est régi par le Syndicat Mixte d'irrigation du Forez. Le débit prélevé est turbiné par un groupe annexe de la centrale de Grangent. Etude 3P RE Loire amont de Villerest Rapport de synthèse général - septembre 2001 - PAGE 7 -

Bas-en- Basset Grangent Lavalette Pont la Borie de La Grange La Palisse Moulin de Peyron Lac Issarlès Montpezat Ardèche Complexe de Montpezat Interviennent dans le cahier des charges de la concession en matière de soutien d étiage 3 ouvrages de régulation des eaux : Le complexe de Montpezat (3 barrages et 1 lac) Lavalette Grangent Site de vérification des débits Possibilité d apport par Lavalette Prélèvement par Montpezat PAGE 8 - Etude 3P RE Loire amont de Villerest Rapport de synthèse général - septembre 2001

1.2. LES ETIAGES Les étiages de la Loire en amont de Villerest peuvent avoir une incidence sur : la qualité des eaux et du milieu naturel, lorsque les débits sont insuffisants pour la dilution des pollutions et l oxygénation des eaux, la satisfaction des usages : alimentation en eau potable, irrigation, industrie et tourisme. Dans ce contexte, il importe de rappeler la genèse et les processus des étiages, les valeurs statistiques des débits d étiage, et l influence des aménagements sur ces débits, afin de définir la faisabilité des actions pouvant être envisagées pour réduire les risques de crise en cas d étiage prolongé. L étude s est attachée à traiter successivement les points ci- après : analyse des étiages historiques et de leurs conséquences, actualisation des débits statistiques d étiage aux différentes stations du bassin versant et étude comparative des apports des principaux affluents, analyse de l influence des aménagements hydro-électriques sur le régime des étiages. 1.2.1. Étiages historiques de la Loire en amont de Villerest Plusieurs étiages sévères ont marqué le demi-siècle qui vient de s écouler : L étiage de 1949-1950, survenu avant la réalisation de l aménagement de Montpezat, a atteint les débits instantanés les plus bas mesurés pour un régime hydrologique naturel (1,15 m 3 /s à Bas-en- Basset et 1,3 m 3 /s à Villerest). L étiage de 1989, survenu après la réalisation de l aménagement de Montpezat est plus représentatif du régime actuel de la Loire influencé. La période des plus faibles débits observés s est étendue de mi-août à mi-septembre. Les valeurs des VCN30 (débit moyen sur une durée de 30 jours consécutifs) sont descendues à 3,3 m 3 /s à Chadrac (T = 2 à 5 ans), 4,1 m 3 /s à Bas-en- Basset (T = 5 à 10 ans) et 4,5 m 3 /s à Feurs (T = 5 à 10 ans). A Bas-en-Basset les débits sont descendus au-dessous de la valeur du débit d étiage de crise. L étiage de 1997 est remarquable car il s est produit au printemps. En effet, seuls six étiages sur les vingt cinq observés depuis la création de la station de Goudet, se sont déroulés en dehors des mois d août à décembre. Il a touché essentiellement le bassin amont jusqu au Puy-en-Velay. De mi-mai à mi-juin, le VCN30 a été de 1,15 m 3 /s à Goudet (T 10 ans). Etude 3P RE Loire amont de Villerest Rapport de synthèse général - septembre 2001 - PAGE 9 -

1.2.2. Débits statistiques d étiage Les valeurs statistiques du débit moyen le plus bas sur une durée de 30 jours consécutifs (VCN 30) de la Loire et de ses principaux affluents, ont été calculées à partir des chroniques de données existantes. Les débits correspondants, calculés pour les périodes de retour 5 et 10 ans, sont reportés dans le tableau ci-après. Cours d eau Station BV (km²) Débits statistiques d étiage Période Module inter annuel (m³/s) VCN30 (m 3 /s) VCN30 spécif. (l/s/km 2 ) T=5 ans T=10 ans T=5 ans T=10 ans Loire Goudet 432 1969-1998 5,1 1,3 1,1 3,0 2,5 Chadrac 1 308 1919-1954 21,9 2,7 2,0 2,06 1,53 1955-1995 14,6 3,0 2,7 2,29 2,06 Bas-en-Basset 3 234 1919-1954 41,4 4,7 3,2 1,45 0,99 1955-1995 36,5 4,9 4,3 1,51 1,33 Feurs 4 978 1985-1998 48,2 4,7 4,0 0,9 0,8 Gazeille Monastier 88 1947-1990 1,5 0,16 0,12 1,9 1,4 1991-1998 Borne Chadrac 430 1920-1982 3,9 0,52 0,45 1,2 1,1 1985-1998 Ance du Nord Laprat 354 1949-1995 4,5 0,38 0,30 1,1 0,9 Lignon du Velay Chambon 139 1961-1995 3,1 0,22 0,15 1,6 1,1 Lignon du Forez Boën 371 1983-1998 5,9 0,56 0,43 1,5 1,2 Ces valeurs appellent les principaux commentaires ci-après : On note une décroissance d amont en aval du débit spécifique d étiage (débit I/s rapporté à la superficie en km 2 ) sur l axe Loire, traduisant d une part, la faible capacité des affluents à soutenir les débits en Loire, et mettant en évidence d autre part l influence des prélèvements d eau (prise d eau du canal du Forez entre Bas-en-Basset et Feurs). Les valeurs calculées pour la Gazeille et le Lignon du Velay sont représentatives du comportement d étiage des affluents de rive droite. Les fortes valeurs des débits spécifiques de ces affluents (comparées à celles des affluents de rive gauche) s expliquent en partie par la géologie des bassins versants de nature basaltique et donc plus apte à soutenir les étiages, et/ou par leur exposition (pluviométrie annuelle plus importante des versants de rive droite). 1.2.3. Les objectifs du SDAGE (Schéma Directeur d Aménagement et de Gestion des Eaux) Le SDAGE du bassin Loire Bretagne adopté en juillet 1996 a défini en différents points du bassin versant, les valeurs de débits d étiage en dessous desquelles des restrictions en terme d usage doivent être faites afin d assurer au mieux le bon fonctionnement global de la ressource en eau. Ces différentes valeurs sont rappelées dans le tableau ci-après. PAGE 10 - Etude 3P RE Loire amont de Villerest Rapport de synthèse général - septembre 2001

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Point nodal du SDAGE DOE (m 3 /s) DSA (m 3 /s) DCR (m 3 /s) QMNA5 (m 3 /s) Brives Charensac 2.3 2.0 1.8 2.3 Bas-en-Basset 5.2 5.0 4.5 5.2 Villerest 10 (8 en automne) 8.0 7.5 9.6 DOE : Débit objectif d étiage : débit moyen au-dessus duquel on considère que l ensemble des usages ne compromettent pas le bon équilibre du fonctionnement du milieu aquatique. DSA : Débit seuil d alerte : débit moyen journalier en dessous duquel un des usages ou une des fonctions du cours d eau est compromise. Lorsque ce débit est atteint, des mesures de restrictions doivent être envisagées. DCR : Débit d étiage de crise. Débit moyen d étiage, en dessous duquel, l alimentation en eau potable (humaine et animale), les moyens de production, et la survie de certaines espèces ne sont plus assurés. Lorsque ce débit est atteint, toutes les mesures de restriction des prélèvements et des rejets doivent être mises en œuvre. QMNA5 : débit moyen mensuel minimum de période de retour 5 ans. Les valeurs indiquées montrent que le débit moyen minimum annuel calculé sur trente jours consécutifs (VCN30) atteint à Brives Charensac, le Débit Seuil d Alerte (DSA), tous les 10 ans en moyenne. A Bas-en-Basset, le VCN 30 atteint le débit seuil d alerte tous les 5 à 10 ans en moyenne. 1.2.4. Influence des barrages et prélèvements d eau L aménagement hydroélectrique de Montpezat sur le haut bassin L influence des dérivations des eaux de la Loire et de ses affluents supérieurs sur les régimes ordinaires de la Loire est forte : les 3 ouvrages de prise d eau dérivent 7,4 m 3 /s en moyenne annuelle pour un module interannuel naturel reconstitué de la Loire estimé au pont de la Borie sur la période 1976-1984 à 8, m 3 /s. L influence des dérivations est surtout marquée en automne en période de crue ou de fortes eaux et en hiver en période de forte demande de turbinage. Leur influence est nettement moins sensible en été, période durant laquelle les eaux stockées dans les différentes retenues, sont utilisées pour garantir un débit minimum au pont de la Borie à 0.4 m 3 /s. En effet, le cahier des charges de la concession, adapté après la réalisation de Grangent, prévoit les deux situations suivantes pour la période entre le 15 juin et le 15 septembre : A Si le débit à Bas-en-Basset est supérieur à 5,4 m 3 /s (au lieu de 6 m 3 /s à Saint Victor noyé dans la retenue de Grangent) Le concessionnaire assurera dans la Loire, à l'aval du Pont de la Borie un débit égal à 1.000 l/s ou au débit naturel s'il est inférieur, sans que ce débit puisse tomber au dessous de 400 l/s. B Si le débit à Bas-en-Basset est inférieur à 5,4 m 3 /s (au lieu de 6 m 3 /s à Saint-Victor noyé dans la retenue de Grangent) Le concessionnaire assurera dans la Loire, au pont de la Borie, un débit égal au débit naturel quel qu'il soit, sans que ce débit puisse être inférieur à 400 l/s Si le débit naturel est inférieur à 1.000 l/s, le concessionnaire restituera dans la Loire, en amont de Bas-en-Basset, un débit égal à la différence entre 1.000 l/s et le débit naturel, par prélèvement dans des retenues existantes ou à créer. Cette restitution pourra être exigée du concessionnaire par le service de l'aménagement Agricole des Eaux en un point quelconque dans un délai de 24 heures. PAGE 12 - Etude 3P RE Loire amont de Villerest Rapport de synthèse général - septembre 2001

L'analyse des débits naturels à Bas-en-Basset et Pont de la Borie montre que le cas visé par l'alinéa B est plutôt rare ; il doit être cité, au crédit de l'aménagement de Montpezat, favorable aux débits de la Loire en situation exceptionnellement sèche. Pour mettre en œuvre la partie de l alinéa B concernant les débits inférieurs à 1 m3/s, EDF, concessionnaire actuel, peut ainsi recourir à la retenue de la Lavalette. Une étude récente menée par EDF (Reconstitution des séries naturelles d étiage 1999) montre que la gestion actuelle de Montpezat a peu d effet sur les débits d étiages fréquents en aval du Puy, et n a quasiment aucun effet sur les débits d étiages sévères. Les résultats en sont synthétisés dans les tableaux ci-dessous : Valeurs caractéristiques d étiage (source EDF/DTG) Brives naturel Valeur calculées sur l année hydrologique (période 1955 1995) en m 3 /s Brives influencé Bas-en-Basset naturel Bas-en-Basset influencé DC10, T = 5 ans 2,14 1,82 3,67 4,35 DC10, T = 10 ans 1,88 1,63 3,03 3,78 VCN30, T = 5 ans 2,39 2,18 4,26 4,95 VCN30, T = 10 ans 2,08 1,95 3,53 4,26 Brives naturel Valeurs calculées sur l été (15-06 au 15-09) (période 1955 1995) en m 3 /s Brives influencé Bas-en-Basset naturel Bas-en-Basset influencé DC10, T = 5 ans 2,18 2,16 3,86 3,44 DC10, T = 10 ans 1,90 1,92 3,13 3,74 VCN30, T = 5 ans 2,41 2,32 4,62 5,21 VCN30, T = 10 ans 2,03 2,01 3,74 4,31 DC10 : débit non dépassé 10 jours par an. VCN 30 : débit moyen sur 30 jours consécutifs les plus faibles de l année Ils mettent en évidence deux points : Une diminution des débits par rapport aux débits naturels avant aménagement compris entre 10 et 15% à Brives Charensac pour les valeurs caractéristiques d étiage calculées sur l année hydrologique. Un écart inférieur à 3% pour les valeurs calculées à Brives Charensac sur la période d été. L aménagement de Montpezat a même un effet bénéfique sur les valeurs des débits d étiage à Bas à Basset durant cette période, grâce au maintien d un débit garanti de 400 l/s à la Borie et au soutien d étiage assuré en aval de la Chapelette sur le Lignon du Velay (en application du cahier des charges de Montpezat). Etude 3P RE Loire amont de Villerest Rapport de synthèse général - septembre 2001 - PAGE 13 -

Le barrage de Lavalette sur le Lignon du Velay Les prélèvements pour l alimentation en eau potable peuvent atteindre 2 m 3 /s. Le débit réservé en aval du barrage de compensation de la Chapelette était initialement de 0,2 m 3 /s. Depuis 1998, il a été relevé à : 0,5 m³/s, du 1 er octobre au 15 mai, 0,7 m³/s, du 16 mai au 30 septembre. En période d étiage sévère sur la Loire, la retenue de Lavalette doit compléter le soutien d étiage réalisé par les aménagements de Montpezat, pour assurer un débit minimum de 5,4 m 3 /s à Basen-Basset. Dans ces conditions, le débit influencé à Bas-en-Basset est supérieur de 10 à15 % au débit naturel d étiage. Les prélèvements cumulés des aménagements de Montpezat et de Lavalette influencent le régime hydrologique de la Loire. Le module calculé à Grangent est ainsi de 42.7 m3/s en régime influencé pour une valeur de 50.8 m 3 /s en régime naturel ; les écarts de débit entre les deux régimes variant entre 1 m 3 /s en août, à 10 m 3 /s lorsque l hydraulicité est forte. Le barrage de Grangent sur la Loire La gestion actuelle de la retenue de Grangent influence les débits en aval du barrage. La restitution d eau en aval de l usine EDF se partage ainsi entre : le débit réservé en Loire : 2 m 3 /s, le canal du Forez : jusqu à 5 m 3 /s, les débits turbinés en éclusées et les débits déversés. Les valeurs des modules interannuels calculées dans le cadre du bilan de fonctionnement du tronçon de Loire situé entre les deux retenues de Grangent et de Villerest (cf. étude EDF- mars 1997 réalisée par le cabinet Epteau) sur la série d années disponibles (1957-1997) montrent une baisse des débits de l ordre de 5% entre l'amont et l'aval du barrage, due aux prélèvements du canal du Forez. Le module passe ainsi, de 42.7 m 3 /s en amont de Grangent à 40.9 m 3 /s en aval. En période d étiage (du 01/06 au 15/09) et compte tenu des restrictions imposées par le maintien du plan d eau pour des usages touristiques, le déficit de débit en aval de Grangent est de 30 à 50 %. Ce déficit est proche de 3 m 3 /s en juillet et août (le débit d étiage quinquennal passe de 6,3 à 3,2 m 3 /s). Autres prélèvements Le volume global des pompages en Loire, y compris ceux prélevés dans la nappe et dans des gravières, dans les Départements de la Loire et de la Haute Loire s élève à 8.8 Mm 3 /an. La répartition des prélèvements est donnée dans le tableau ci-après. Il n y a pas de prélèvement d eau en Loire dans le Département de l Ardèche hormis les prélèvements EDF. PAGE 14 - Etude 3P RE Loire amont de Villerest Rapport de synthèse général - septembre 2001

Prélèvement d'eau en Loire hors prélèvements EDF Source : Agence de l'eau Loire Bretagne Département Origine des prélèvements Usage Volume prélevé (m 3 ) Annuel Période d étiage entre le 01/05 et le 30/11 Ardèche Aucun prélèvement recensé Loire Industriel 940 000 536 000 Haute-Loire Canaux AEP - irrigation 466 900 273 600 Nappe/gravière Industriel 94 800 62 800 Sous-total 1 501 700 871 400 Loire AEP - irrigation 1 2 845 700 1 910 400 Industriel 611 600 365 800 Loire Canal du Forez AEP - irrigation 996 600 648 800 Industriel 47 200 27 200 Nappe/Gravière AEP - irrigation 1 202 900 725 100 Industriel 1 089 000 653 900 Sous-total 6 793 000 4 330 800 Total arrondi par thème Industriel 2 800 000 1 650 000 AEP - irrigation 5 500 000 3 550 000 Total AEP + irrigation + Industriel 8 300 00 5 200 00 Ces résultats appellent les commentaires ci-après : Les volumes de prélèvement sur les 7 mois de la période d étiage courant du 1/05 au 30/11 représentent plus de 60% des prélèvements annuels. Les prélèvements effectués sur l année représentent l'équivalent du prélèvement constant d'un débit égal à environ 0.5% du module annuel (ou débit moyen interannuel) à Feurs. 1 Dont 2,7 Mm3 pour l'alimentation en eau potable du syndicat d'andrézieux Bouthéon Etude 3P RE Loire amont de Villerest Rapport de synthèse général - septembre 2001 - PAGE 15 -

La différence de comportement en crue Plaine du Forez avec une influence océanique plus forte que l influence cévenole St Etienne et Furan avec risque d orage d été Vivarais avec influence cévenole mais différence de comportement entre les affluents de rive droite et ceux de rive gauche PAGE 16 - Etude 3P RE Loire amont de Villerest Rapport de synthèse général - septembre 2001

1.3. LES CRUES 1.3.1. Genèse et propagation des crues Le bassin de la Loire en amont de Villerest est soumis à une double influence : les précipitations cévenoles qui affectent le haut bassin : les pluies orageuses sont très intenses et brutales ; elles se manifestent principalement en automne, de septembre à décembre, et sont à l origine des plus fortes crues, les perturbations océaniques, moins violentes, poussées par des vents de secteur ouest génèrent les crues principalement de janvier à mai. Le contexte météorologique le plus propice à des crues exceptionnelles en aval de Grangent, correspond à des perturbations océaniques relayant sur l aval les débordements cévenols. La propagation des crues est à l image des deux entités morphologiques : rapide et violente dans les gorges et les vallées étroites du haut bassin, avec des temps de propagation d environ 15h entre Goudet et Grangent situé 130 km en aval, moins rapide dans la plaine du Forez, où les crues supérieures à la décennale débordent dans le lit majeur subissant ainsi un laminage notable : le temps de propagation varie entre 14 et 20 h entre Grangent et Villerest situé 80 km en aval. En amont du Puy, les données disponibles montrent que : Les crues fortes de la Loire sont formées par la Loire en amont de Goudet et ses principaux affluents de rive droite : Gazeille, Gagne, Suissesse, Laussonne, Sumène, Lignon du Velay. Les affluents de rive gauche (Borne, Arzon, Anse du nord) participent peu aux pointes d une manière générale, alors que les probabilités de concomitance des crues des affluents de rive droite sont fortes. En aval de Bas-en-Basset, les crues des affluents passent souvent avant celles de la Loire. Celle ci a donc tendance à s affaiblir naturellement dans la plaine du Forez entre Grangent et Villerest (cf. valeurs statistiques des débits de pointe à Grangent et à Villerest). 1.3.2. Débits de crues Les débits des crues décennales et centennales sur l axe Loire et sur ses principaux affluents, sont synthétisés dans le tableau ci-après. Ils ont été établis après : analyses critiques des ajustements effectués antérieurement (voir synthèse bibliographique), analyses particulières pour certains affluents n ayant fait l objet d aucune étude hydrologique, ou pour des stations en Loire disposant de résultats antérieurs sensiblement différents entre eux ( Bas-en-Basset par exemple), réunions de présentation à la DIREN de Bassin à Orléans, des résultats obtenus sur les principales stations en Loire. Etude 3P RE Loire amont de Villerest Rapport de synthèse général - septembre 2001 - PAGE 17 -

Débits critiqués et actualisés des crues décennales et centennales Cours d eau Station B.V contrôlé (km²) Q 10 (m 3 /s) Q 100 (m 3 /s) Estimation antérieure du Q 100 (m 3 /s) Plus fort débit reconstitué supérieur à Q 100 (m 3 /s) (2) Loire Rieutord 62 375 675 - La Borie 229 400 (1) - Arlempdes 405 500 1 500 1500 Goudet 432 500 1 600 1600 1700 (sept 1980) Brives 882 700 1 800 1800 2000 1900 (sept 1980) Chadrac 1 308 850 1 820 1820 Bas-en-Basset 3 234 1 550 3 700 2800 4500 4550 (oct 1907) Villerest 6 585 2 000 3 700 3500 3700 5000 (1846) Gazeille Colempce 100 200 360 360 450 460 (sept1980) Gagne Les Pandraux 107 170 350 350 Borne Chadrac 428 110 320 320 Ance du Nord Laprat 354 60 100 - Arzon Chomelix 76 18 Lignon du Velay Lavalette 350 320 930 930 1700 (sept 1980) Furan Andrézieux 177 100 200 200 Coise Moulin Brûlé 181 50 160 160 Lignon du Forez Poncins Aval 666 120 250 250 Aix Saint Germain Laval 193 75 150 - (1) série incomplète ou trop courte pour l extrapolation du débit de crue centennale (2) valeur issue des données bibliographiques (1) - Les principaux résultats présentés appellent les commentaires ci-après : Le débit de crue estimé par Hydratec à 3.700 m³/s à Bas-en-Basset se situe dans la fourchette des estimations antérieures comprise entre 2.800 m³/s (étude LHM 1972) et 4.500 m³/s (étude Sogreah 1992). Il a été calculé par extrapolation des débits par la méthode du Gradex en retenant la moyenne pondérée des Gradex des pluies de bassin estimés par EDF à 23.4 mm/j à Brives Charensac et à 11.2 mm/j à Villerest et un coefficient de pointe moyen égal à 1.4 (coefficient de pointe estimé par EDF à 1.7 à Chadrac et à 1.3 à Villerest). Les débits de pointe à Villerest et à Grangent sont sensiblement identiques. Ceci s explique par l effet de laminage de la pointe de crue dans la plaine du Forez qui compense les apports intermédiaires. On note ainsi une forte décroissance des débits spécifiques de crue de l amont vers l aval. Ils sont supérieurs à 3 m 3 /s/km² environ dans le haut bassin et à moins de 1 m 3 /s/km² dans la plaine du Forez (Loire et affluents compris). PAGE 18 - Etude 3P RE Loire amont de Villerest Rapport de synthèse général - septembre 2001

1.3.3. Crues historiques Les grandes crues du 19 ème et du début du XX ème siècle sont rappelées ci-après : Octobre 1846, qui correspond à l extension maximale des inondations dans le Forez. La crue fut généralisée aux affluents de rive droite et de rive gauche, mai-juin 1856, qui correspond à une crue généralisée sur l ensemble des grands bassins français notamment sur la Loire et le Rhône, septembre 1866, de fréquence quasi centennale à Brives Charensac et à Bas-en-Basset et représentative d un épisode cévenol soutenu par des perturbations océaniques, octobre 1907, plus importante que la crue de 1866 à Bas-en-Basset mais sensiblement plus faible à Brives Charensac. Parmi les crues plus récentes, on peut citer : Les crues de décembre 1973 et novembre 1976, de fréquence décennale, la première étant remarquable par la participation importante de la Borne. La crue de septembre 1980, qui fait référence dans le Département de la Haute-Loire pour les dommages qu elle a causés est la crue la plus importante des cinquante dernières années. Cette crue a été exceptionnellement forte pour une première crue d automne générée sur des sols secs de fin d été, sa période de retour est centennale à Brives Charensac où son débit de pointe est estimé à 1.900 m 3 /s, elle diminue progressivement en intensité en aval ; elle n était plus que décennale à Villerest. Les barrages du haut bassin ont eu peu d effet sur l écrêtement de la crue de 1980, excepté celui de Lavalette qui disposait d un creux initial important : Les retenues du Gage et de La Palisse ont stocké respectivement 0,7 et 1,4 Mm 3 mais non pas eu d effet significatif sur la pointe de la crue (cf. rapport EDF/DTG - Résumé de l évolution hydrométéorologique du 21/09/1980 sur les Hauts Bassins de la Loire, de l Allier et du Chassezac 26/11/1980). Le barrage de Grangent disposait d un creux de 1,05 m correspondant à un volume de remplissage de 4 Mm 3, très faible par rapport au volume écoulé de la crue à Bas-en-Basset estimé entre 60 et 70 Mm 3. Il n a pas eu d effet sur l écrêtement des débits de pointe pour l'aval. Le barrage de Lavalette sur le Lignon du Velay présentait par contre un creux de 3 m consécutif à la fourniture d'eau potable qu'il assure durant tout l'été et a permis d écrêter la pointe de la crue du Lignon, de 1 700 m 3 /s à 1 480 m 3 /s. La crue la plus récente de novembre 1996 de période de retour 30-40 ans en amont et 10 ans en aval, se caractérise par deux pointes de débit, la deuxième ayant été la plus forte. Elle s est propagée très vite, avec des débits de base en Loire important. Le barrage de Villerest a écrêté la pointe de la crue de 2.100 à 1.100 m3/s. En l état actuel des données disponibles, le rôle des autres ouvrages EDF n a pu être précisé. Etude 3P RE Loire amont de Villerest Rapport de synthèse général - septembre 2001 - PAGE 19 -

1.3.4. Conclusions sur les crues Les informations disponibles sur les crues anciennes et l analyse hydrométéorologique des crues plus récentes traduisent une certaine constance dans les processus de formation puis de propagation des crues très fortes sur la Loire en amont de Villerest : Pour les épisodes de pluie extrêmes, la saturation préalable des sols ne joue que très faiblement sur l importance de la crue en amont de Grangent. Les cumuls de pluie très importants enregistrés, lors des flux perturbés de sud à sud-ouest, sur les monts du Vivarais, les versants au vent du Mezenc et du Gerbier de Jonc, constituent la cause unique des crues extrêmes. Ainsi les pluies de septembre 1980, qui ont provoqué une crue centennale à Goudet et Brives-Charensac, se sont-elles abattues sur un sol très sec après une longue période sans pluie. Pour les très fortes crues de type cévenol connues en 1866, 1907 et 1980, les temps de propagation de la pointe de crue dans le Département de la Haute-Loire sont voisins de 6 h entre Brives-Charensac et Bas-en-Basset. Pour les crues à pointes multiples, les contributions de certains affluents peuvent être différentes (arrivée plus précoce de la pointe en Loire), et les débits de base en Loire peuvent être importants. Ces deux facteurs peuvent raccourcir le temps d arrivée du maximum à Bas-en-Basset (durée de 4 heures entre les passages du maximum à Brives Charensac et à Bas-en-Basset, lors de la crue de novembre 1996). Le vaste champ d expansion de la plaine du Forez joue un rôle capital dans l écrêtement des crues en aval de Grangent. En l'absence d'apports complémentaires significatifs de la part des affluents foréziens, une crue de débit centennal à l'entrée dans la retenue de Grangent est écrêtée fortement par la plaine du Forez et peut parvenir à Villerest à un niveau décennal. En cas de précipitations généralisées sur l ensemble du bassin en amont de Villerest, ces affluents peuvent néanmoins contribuer à maintenir les débits en aval de Grangent. PAGE 20 - Etude 3P RE Loire amont de Villerest Rapport de synthèse général - septembre 2001

2. PRINCIPAUX CONFLITS D USAGE EN PERIODE D ETIAGE Les seuils d alerte sont déclenchés lorsque les débits observés aux points nodaux du SDAGE (voir 1.2.3) sont atteints. Une cellule de crise peut alors être mise en place à la Préfecture pour prendre les décisions en matière de restriction des prélèvements ou de rejets d eau. Néanmoins, jusqu à ce jour, aucune cellule de crise n a eu à fonctionner suite à un étiage marquant. En 1997, la Préfecture de la Haute Loire avait néanmoins déclenché l état de vigilance, sans avoir eu à prendre de réelles mesures de restrictions d eau. Les principaux conflits d usage qui apparaissent lorsque les seuils d alerte sont atteints, portent sur : les prélèvements d eau (AEP et irrigation), les usages touristiques (maintien des niveaux d eau dans les retenues EDF notamment), la préservation des espèces faunistiques et floristiques (dégradation de la qualité des eaux). On peut distinguer les deux tronçons de Loire respectivement en amont et en aval de Grangent : En amont de Grangent, en cas de débit inférieur au débit seuil d alerte, les principaux enjeux menacés sont d ordre : Environnementaux liés à la vie aquatique et à la préservation d espèces à forte valeur patrimoniale, notamment en aval de l agglomération du Puy-en-Velay (lié au rejet d eau usée) et en aval immédiat des retenues de l aménagement de Montpezat. Une étude réalisée sous maîtrise d ouvrage EDF (Gestion des aménagements de la haute Loire- EDF 1999) montre qu une augmentation du débit réservé à une valeur comprise entre 0.34 et 0.63 m 3 /s en aval du barrage de La Palisse du débit réservé actuel égal à 0.133 m3/s permettrait d améliorer sensiblement les conditions d habitat piscicole. Touristiques, avec notamment le maintien du plan d eau du lac d Issarlès. L occurrence probable de non-respect de la cote d eau est de 20 ans environ. Depuis la mise en service de l aménagement, le cas s est produit une seule fois en 1997. Liés à l alimentation en eau potable et pour les besoins de l irrigation par les aménagements de Montpezat et la retenue de Lavalette : un conflit d usage potentiel existe entre l alimentation en eau potable des communes riveraines de l Ardèche, qui ne constitue pas l objectif prioritaire dans la gestion actuelle du complexe de Montpezat, le maintien du plan d eau d Issarlès et le débit réservé dans la Loire. En aval de Grangent, les enjeux sont cristallisés autour du système «barrage de Grangent- Canal du Forez- Plaine du Forez». Les crises possibles sont surtout liées aux besoins en eau pour l irrigation et l alimentation en eau potable. Ainsi en 1991, l étiage prolongé a conduit à des restrictions sur l irrigation des prairies. En cas d étiage plus sévère, de période de retour supérieure à 10 ans, l équilibre très précaire établi entre les usages de l eau du Canal du Forez, le débit réservé sur la Loire et les contraintes touristiques de niveau d eau sur la retenue de Grangent, serait très certainement remis en cause. Les problèmes environnementaux sur l axe Loire sont aggravés par la perturbation du régime hydrologique induite par le barrage de Grangent (faible débit réservé, éclusées), la mauvaise qualité d eau due aux effluents domestiques et industriels ainsi que la dégradation morphologique de la rivière (extraction de granulats). Etude 3P RE Loire amont de Villerest Rapport de synthèse général - septembre 2001 - PAGE 21 -

Schéma fonctionnel des procédures et transmission pour l annonce des crues Mesures hydrologiques Réseau CRISTAL (DIREN Centre) EpLoire Radar de Sembadel (Météo France) + Calamar Bulletins météorologiques (Météo-France) Météotel (plate-forme d accès aux données Météo-France) Télétransmission liaison tél. télécopie Validation et traitement des données, proposition de décision SAC 42 et 43 (Service annonce de crue) Tél.+Fax Prise de décision CODIS Tél+fax Préfecture Audiophone Actions de terrain Maires Gendarmerie SiDPC DDE, EDF, PAGE 22 - Etude 3P RE Loire amont de Villerest Rapport de synthèse général - septembre 2001

3. GESTION DES CRUES EN PERIODE DE CRISE 3.1. DESCRIPTION DE LA SITUATION ACTUELLE 3.1.1. Organisation générale de l annonce de crue Contexte réglementaire et cadre général de la mission d annonce de crue L objectif de l annonce de crue est de permettre aux services de l Etat et aux maires de prendre toutes les mesures possibles pour assurer en priorité la sécurité des personnes et atténuer les conséquences dommageables des crues. Le centre de gestion des crues et des étiages d Orléans a en charge la maintenance technique du réseau de mesure CRISTAL (cf. 3.1.2 ci après). Le Service d Annonce des Crues (SAC) 42 basé à Saint-Etienne et le SAC 43 basé au Puy-en-Velay sont chargés de l annonce de crue sur le bassin de la Loire en amont du barrage de Villerest à partir des informations fournies par ce réseau. Il n y a pas de service d annonce de crue sur la Loire dans le Département de l Ardèche. Dans le Département de la Haute Loire, l annonce est faite sur la Loire, la Borne en aval d Espaly St Marcel et le Lignon du Velay en aval du Chambon. Dans ce même Département, le SAC effectue également l annonce de crue sur l Allier. Dans le Département de la Loire, l annonce est assurée uniquement sur la Loire. Les Services d Annonce de Crue en Haute-Loire et dans la Loire Les SAC ont pour mission à partir des données recueillies, d informer les services de la préfecture (cabinet du Préfet et autorité préfectorale de permanence), de l évolution de la situation météorologique et hydrologique, via les Centres Opérationnels Départementaux d Incendie et de Secours (CODIS). Depuis 1998-1999, le personnel affecté à chaque SAC a été augmenté ; les effectifs comprennent dans chaque Département, un ingénieur chef de service et son adjoint, ainsi que des collaborateurs prévisionnistes au nombre de 4 dans le Département de la Loire et de 5 en Haute-Loire, soit respectivement 6 et 7 personnes. Il doit être noté que ces personnes ne sont employées à plein temps sur ces mission qu en période de crise. Les procédures et les modalités de transmission Les principales procédures et modalités de transmission du système d annonce de crue sont détaillées dans les règlements Départementaux d annonce de crue et rappelés dans le schéma organisationnel ci-contre (page 20). La procédure d annonce de crue distingue trois niveaux d alerte : La mise en état de vigilance décidée à l initiative du chef du Service d Annonce de Crue lorsque certains seuils pluviométriques et limnimétriques sont dépassés. La préalerte aux crues, décidée par le Préfet sur proposition des SAC. Elle est déclenchée lorsque les cotes dites de préalerte aux stations d annonce de crue sont dépassées. L alerte aux crues décidée par le Préfet sur proposition des SAC. Elle est déclenchée lorsque les cotes dites d alerte aux stations d annonce de crue sont dépassées. Etude 3P RE Loire amont de Villerest Rapport de synthèse général - septembre 2001 - PAGE 23 -

Les principales procédures et modalités de transmission du Système d Annonce de Crue sont présentées dans le schéma organisationnel ci-après. Elles sont globalement identiques pour les trois niveaux d alerte. Les délais de validation et de traitement des informations Les stades de vigilance, préalerte et alerte sont définis en fonction des cumuls pluviométriques atteints aux principales stations pluviométriques (20 stations pour le Département de la Haute Loire ) et des cotes d eau atteintes à certaines stations du réseau CRISTAL. Les délais de traitement des données constatés à l'été1999 sont les suivants : H+5min : réception des mesures CRISTAL décodées de H-15min à H H+5 à H+25 min : validation et traitement des données H+25 à 30 min : émission d un message du SAC au CODIS H+45 min : réception du message au CODIS Les CODIS et services préfectoraux Le Centre Opérationnel Départemental d Incendie et de Secours (CODIS) après avoir reçu par télécopie les informations en provenance du SAC saisit le cabinet du Préfet qui décide ou non du déclenchement de l état de vigilance ou de mise en alerte ou en pré-alerte. En fonction de la gravité des événements, le Préfet met en place une cellule de crise. Les autres services Après décision du Préfet, les différents services ci-après sont informés par le CODIS de la situation, afin qu ils puissent intervenir dans leur domaine de compétence respectif : Service Départemental des transmissions et de l informatique, Groupement de gendarmerie, Direction Départementale de la sécurité publique, Centre Départemental Météo-France, Centre de construction des lignes France Télécom, La mission des maires Dès réception des messages de mise en état de vigilance, de préalerte ou d alerte (voir aussi 3.2.5), les maires des communes concernés ou leurs représentants en matière de crue doivent avertir les administrés susceptibles d être concerné par les inondations. Ils doivent également mettre en œuvre les mesures préventives prévues au code de l urbanisme (L111.34) Un Plan de Secours Spécialisé «Inondation Loire» existe un pour six communes dans le département de la Haute Loire et est en cours d élaboration dans le Département la Loire. Dans ce cas, le Préfet déclenche directement les alertes et les évacuations. PAGE 24 - Etude 3P RE Loire amont de Villerest Rapport de synthèse général - septembre 2001

3.1.2. Réseau de mesures météorologiques et hydrologiques Les données météorologiques et hydrologiques collectées et traitées pour l annonce de crues proviennent essentiellement : des stations limnimétriques et pluviométriques du réseau Cristal, du radar météorologique de Météo France à Sembadel, des Bulletins Régionaux d Alerte Météorologiques (BRAM) des Bulletins d Alertes (*) Pluviométriques (BAP) et des Bulletins Réguliers de Précipitations (BRP) rédigés par Météo France, des observations faites par les observateurs sur le terrain. (*) système modifié à compter du 1 er octobre 2001 par Météo France. Ces données sont souvent complétées de façon officieuse par les mesures en provenance du réseau de mesure hydrologique appartenant à EDF. Le radar de Sembadel Le radar météorologique de Sembadel est géré par Météo-France. Le logiciel Calamar développé par la société Rhéa traite les images de ce radar et les convertit en intensité de pluie à partir d un calage sur les données des pluviographes du réseau CRISTAL, afin d avoir une appréciation quantitative des champs pluviométriques. Un terminal supportant le logiciel Calamar est installé dans les Services d Annonce de Crue et au centre de gestion d Orléans. Il permet de quantifier les précipitations touchant le haut bassin de la Loire, et de visualiser les mouvements des zones pluvieuses Les images du radar météorologique de Sembadel sont également accessibles sur la plate-forme Météotel qui équipe chacun des SAC et le centre de gestion d Orléans. Le radar complète ainsi le réseau de mesure au sol des pluviomètres du réseau CRISTAL, en donnant l ensemble de la couverture de la zone intéressée par les précipitations. Informations fournies par Météo France Météo France émet des Bulletins Régionaux d Alerte Météorologiques (BRAM) lorsque le phénomène météorologique peut, sans être exceptionnel, présenter un caractère potentiellement dangereux. D une façon générale, les critères déclenchant l émission d un BRAM portent sur la vitesse du vent (>80 km/h) le cumul pluviométrique (80 mm/12h, 100mm/24h, 150 mm/48h), l enneigement ou le verglas. Les bulletins sont rédigés par le centre météorologique interrégional (CMIR) à l attention des centres Départementaux de Météo France (CDM) et des centres interrégionaux de coordination de la sécurité civile (CIRCOSC). Météo France diffuse également de manière spécifique et adaptée aux SAC, des Bulletins d Alerte de Précipitations (BAP) pour les prévenir d une situation dangereuse. Ces BAP sont suivis de Bulletins Réguliers de Précipitations (BRP) permettant d avoir tout au long de l événement, une information mise à jour. Etude 3P RE Loire amont de Villerest Rapport de synthèse général - septembre 2001 - PAGE 25 -

Service d annonce de crue Saint Etienne Radar Météo Sembadel Service d annonce de crue Saint Etienne Service d annonce de crue Le Puy en Velay Radar Sembadel Service d annonce de crue Le Puy en Velay Le réseau CRISTAL sur le haut bassin de la Loire Pluviomètre Limnimètre Thermomètre PAGE 26 - Etude 3P RE Loire amont de Villerest Rapport de synthèse général - septembre 2001

Le réseau d observateurs On compte de façon spécifique pour l annonce de crue : 2 observateurs permanents sur le bassin de la Loire en amont de Grangent, basés respectivement à Goudet sur la Loire et à Tence sur le Lignon du Velay. 3 observateurs dans le Département de la Loire (Andrézieux, Feurs, Balbigny). Les observateurs sont tenus de faire une mesure journalière du niveau à la station d observation. Ils devraient permettre de palier une défaillance du fonctionnement des stations automatiques. Néanmoins l expérience des crues passées montre qu il est difficile d obtenir des observateurs, des informations sur l évolution des niveaux d eau en période de crue. Le réseau CRISTAL Le réseau CRISTAL est cogéré par l Etat (MATE/DIREN Centre) et l EpLoire avec un soutien financier de l'agence de l'eau Loire-Bretagne. Il constitue un outil essentiel de surveillance hydrologique. Mis en place à partir de 1982 dans le cadre de l aménagement du barrage de Villerest, il comporte en septembre 2001 : 170 stations hydrométriques, pluviométriques et thermométriques totalisant 200 capteurs, réparties sur l ensemble du bassin de la Loire. Pour le bassin de la Loire en amont de Villerest, CRISTAL compte 20 stations pluviométriques et 28 stations limnimétriques dont 17 sur l axe Loire. un système de transmission (réseau téléphonique, liaison radio, et liaison Numéris) assurant les liaisons entre unités de mesures (capteurs), unités de collecte (micro ordinateur avec modem radio et RTC), et unités de traitement (Serveur de données). 8 centres d exploitation des données dont Saint-Etienne et le Puy-en-Velay pour la Loire en amont de Villerest, et un centre principal à Orléans, pour l alerte aux crues, la gestion des barrages en crue et en étiage, et la veille hydrologique. Ce réseau a fait l objet d une modernisation en 1999 incluant une diversification des points de mesure. Il présente une double fonction d assistance à la gestion des retenues de NAUSSAC et de VILLEREST et de fourniture de données fiables aux SAC. Il permet aux SAC, une surveillance automatique de la situation météorologique et hydrologique et une mise en état de vigilance, de pré alerte ou d alerte lorsque les seuils sont atteints, ainsi qu une aide au diagnostic des situations par des outils de visualisation des données. Cette modernisation doit se prolonger encore dans le cadre du Programme Interrégional Loire Grandeur Nature jusqu en 2006 en travaillant en particulier sur les outils de prévision. 3.1.3. Moyens actuels de transmission Transmission des données du réseau CRISTAL La transmission des données entre les unités de collecte et les unités de traitement est assurée par le réseau téléphonique commuté (RTC) de France Télécom ou par le réseau numérique à intégration de service (Numéris). Les unités de mesures et les unités de collectes sont reliées entre elles par liaison radio et/ou téléphonique (RTC). En cas de liaison radio, le relief impose la mise en place de relais. Le réseau radio dispose d un couple unique de fréquence dans la bande des 80 Mhz qui est celle prescrite au niveau national pour les systèmes d alerte aux crues. Etude 3P RE Loire amont de Villerest Rapport de synthèse général - septembre 2001 - PAGE 27 -

Les unités de mesure des stations d alerte réglementaires d annonce de crue (stations de priorité 1) sont reliées aux unités de collecte par une double liaison radio et téléphonique. Par ailleurs, les relais radio du Devès et de Pierre sur Haute qui sont essentiels, ont été doublés, ainsi que l unité de collecte située à Chadrac qui couvre les bassins amont. Transmission des données du radar de Sembadel Les données calculées par Météo-France sont envoyées aux serveurs des SAC 42 et 43 du radar de Sembadel par liaison téléphonique Numéris. Transmission des informations provenant de Météo France Les bulletins régionaux d alerte météorologiques (BRAM) sont envoyés, via les CDM et les CIRCOSC, aux CODIS par télécopie et par télex aux services de la préfecture. Le CODIS transmet ensuite un exemplaire du BRAM à la gendarmerie, à la Direction départementale de la sécurité publique (DDSP) et à la DDE. Les maires des communes concernées reçoivent systématiquement, les BRAM lorsqu il s agit de pluies importantes ou d orages violents. Ils ne reçoivent ni les BAP, ni les BRP. Transmission des relevés des observateurs Les observateurs communiquent par téléphone leurs observations aux SAC. 3.1.4. Validation et traitement des données reçues aux SAC Les SAC disposent de différents outils de validation et de traitement des données mis à leur disposition pour réaliser le suivi de l annonce de crue : Logiciel de traitement et de visualisation des mesures pluviométriques, thermométrique, limnimétriques et débitmétriques du réseau CRISTAL : le système fonctionne sous Windows NT et a sensiblement amélioré les temps de traitement et la facilité d exploitation. Météotel : serveur Metéo-France permettant notamment de suivre les masses nuageuses à grande échelle issues des données satellitaires. Calamar : système de traitement des informations du radar de Sembadel permettant de suivre et de quantifier les précipitations touchant le haut bassin de la Loire. Des outils de prévision des débits de crues ont été également développés. Ils sont exploités par le centre d Orléans et ont été mis à la dispositions des SAC à partir de 1992. Ces outils sont décrits ci-après. PAGE 28 - Etude 3P RE Loire amont de Villerest Rapport de synthèse général - septembre 2001

3.1.5. Outils actuels de prévision des crues GABVN (Gestion Assistée par ordinateur des Barrages de Villerest et Naussac) Ce logiciel a été réalisé en 1988 pour la gestion des barrages de Villerest et de Naussac. Il donne notamment des prévisions de débits aux stations de Chadrac, Bas-en-Basset, Grangent et Feurs à partir des enregistrements aux stations pluviographiques du réseau CRISTAL. Il utilise des algorithmes classiques en hydrologie opérationnelle de transformation pluie débit et de propagation : méthode SCS (Soil Conservation System) pour le calcul de la pluie efficace, méthode de Fabret pour la génération des hydrogrammes, équation de Muskingum (onde diffusive) pour la propagation des hydrogrammes. Il est exploité par la DIREN Centre à Orléans pour la gestion de la retenue de Villerest. PEDALHO PEDHALO est une version de GABVN adaptée au haut bassin de la Loire. Il a été installé sur un micro ordinateurs au SAC43 (Puy-en-Velay) en 1992. Néanmoins, depuis la mise en service de CRISTAL 2, ce logiciel ne dispose plus d installation en temps réel et ne peut donc actuellement servir pour la prévision des crues. PEDHALO n a par contre jamais fonctionné dans le SAC 42 (Saint Etienne), leurs microordinateurs ne disposant pas des caractéristiques requises (nombre insuffisant de ports de communication). 3.2. DIAGNOSTIC DU SYSTEME D ANNONCE DE CRUE ET DES OUTILS DE PREVISION 3.2.1. Les stations de mesure Le diagnostic ci-après porte sur le rôle des stations de mesure, limnimétriques et pluviographiques, lors des grandes crues, dans le cadre de la mission d annonce de crue. Parmi les nombreuses missions assignées au système CRISTAL, il s agit de la plus exigeante en fiabilité. En effet, les conditions météorologiques et pluviométriques extrêmes ont causé dans le passé des défaillances partielles de stations pluviométriques et limnigraphiques. Grâce à une forte densité de stations de mesures sans comparaison avec le reste du bassin de la Loire, et à des redondances (capteurs doubles, etc.), le réseau CRISTAL a permis de détecter les crues et de donner l alerte. La fiabilité de ce système moderne qui permet une amélioration du suivi des crues et de l alerte, est en constante augmentation. Les stations limnimétriques actuelles sont utilisées le plus souvent pour toutes les gammes de débits, des étiages aux crues. Le site, le type de matériel choisi et l installation des capteurs doivent donc satisfaire à ces deux exigences de mesures des extrêmes. En conséquence, elles ne disposent pas toutes d aménagements capables de faire face à la violence des écoulements et à la sévérité des conditions climatiques (vent, foudre, ), ainsi qu une section de contrôle correspondant à l extension des crues exceptionnelles, avec comme principales conséquences : Etude 3P RE Loire amont de Villerest Rapport de synthèse général - septembre 2001 - PAGE 29 -

La destruction ou la mise hors service de capteurs de mesure, en partie due à l absence de dispositifs de sécurité ou de doublage des mesures, mais parfois malgré la présence de ces dispositifs. Par exemple, les stations de la Borie, Goudet, Brives-Charensac et Chadrac ont été endommagées en Haute Loire, lors de la crue de novembre 1996. Une évaluation difficile des débits extrêmes (courbes de tarage limitées en hauteur et ne donnant pas une information correcte pour les forts débits). 3.2.2. Le dispositif de télétransmission des données CRISTAL Le système de télétransmission des données hydrométéorologiques a été notablement amélioré par la mise en place récente de CRISTAL 2 (centrales d acquisition et électronique rénovées). Plusieurs points sont particulièrement renforcés afin d améliorer la fiabilité du système lors d épisodes météorologiques extrêmes : les stations de priorité 1 sont systématiquement dotées de liaisons redondantes, le raccordement des capteurs a été amélioré, afin de résister aux écoulements de crues. Etant donné l importance de l adaptation des systèmes aux sites, ce travail fait l objet d une réflexion et d une adaptation permanente (fixation des brides, exposition du capteur, réduction du linéaire des tubes de pression, etc.), de même, une amélioration progressive des installations électriques (câblage, protection, etc.) est réalisée notamment dans le cadre de la mise en place de CRISTAL 2. Néanmoins, les catastrophes survenues en France dans des conditions cévenoles ont montré que tout dimensionnement a ses limites. Ainsi, le vent, la foudre, et les écoulements violents que connaît la Loire Amont peuvent causer des défaillances partielles du réseau. Un mode dégradé du système d annonce de crue basé sur CRISTAL existe de fait. Il repose actuellement sur la capacité d adaptation des SAC. 3.2.3. Validation et traitement des données transmises aux SAC Données du réseau CRISTAL Les nouveaux logiciels de traitement et de validation des données hydrométéorologiques permettent une visualisation et un contrôle des données beaucoup plus rapides qu avant. Données du radar de Sembadel En temps de pluie, le système Calamar peut transmettre à l utilisateur, une image radar toutes les 5 mn. Les SAC disposent ainsi d une information en temps quasi réel de la pluviométrie cumulée sur le bassin. Des développements du système Calamar sont actuellement à l étude pour pouvoir prévoir environ 1 heure à l avance, les précipitations à partir du suivi du déplacement de masses pluvieuses. Néanmoins, il semble difficile de baser sur ce seul système une annonce ou une alerte sur les petits bassins versants, en raison de la rapidité des phénomènes, de la veille permanente que cela impliquerait, et des délais d alerte qui dans ce cas sont très réduits. PAGE 30 - Etude 3P RE Loire amont de Villerest Rapport de synthèse général - septembre 2001

Autres données Certaines données sont reçues par les SAC de façon officieuse, c'est-à-dire en dehors d'une procédure réglementaire ou d'une convention, notamment en provenance du réseau EDF. EDF n a aujourd hui pas de ressources propres affectées à l annonce de crue pour garantir l acheminement de ses données. Données du réseau d observateurs La transmission de ces données peut être aléatoire en temps de crise ; elle est souvent défectueuse comme en témoignent les deux dernières crues majeures (septembre 1980 et novembre 1996). Le rôle des observateurs est néanmoins important car ils peuvent contribuer à assurer une surveillance en cas de défaillance des mesures automatiques. 3.2.4. Outils de prévision GABVN Ce logiciel est prévu pour la gestion des barrages de Villerest et de Naussac. Ces performances ne sont pas à remettre en cause dans ce cadre précis. Les tests ont en effet montré une bonne reconstitution des volumes de crue à Feurs (entrée de la retenue de Villerest) dans les délais compatibles avec la gestion de la retenue. Il sort du champ d application de l annonce de crue. PEDHALO L expertise de PEDHALO réalisée par Hydratec dans le cadre de la présente étude sur les événements de 1989, 1993 et 1996, a mis en évidence : une bonne prévision des débits au Chambon sur Lignon, des écarts importants de prévision à Goudet à T+2h (écart de 80 cm sur la cote d eau), des prévisions aléatoires à Chadrac et à Bas-en-Basset, avec soit indisponibilité temporaire des prévisions, soit des prévisions de cotes s écartant de plus de 50cm des cotes observées. Par ailleurs, quelques défaillances informatiques sont apparues en cours de simulation (indisponibilité momentanée des prévisions, accès impossible à certains menus, interprétation erronée des pluies absentes, etc.) Compte tenu des défaillances informatiques constatées et du manque de précision des prévisions effectuées, PEDHALO ne constitue pas en l état aujourd hui, un outil fiable de prévision des crues. 3.2.5. Transmission des données aux maires Les maires sont prévenus par audiphone, (téléphone, système DALI d appel en cascade avec code d acquittement, ou par visite des gendarmes sur place du déclenchement de l état de vigilance, d alerte ou de préalerte. Ils peuvent se tenir informés en permanence en interrogeant les répondeurs téléphoniques de la Préfecture de l évolution de la situation. Un «Plan de Secours Spécialisé Inondations Loire (PSSIL)» a été mis en place dans ce sens sur six communes du Département de la Haute Loire et est à l'étude sur la Loire dans le Département de la Loire. Il aide les maires à mettre en place un dispositif opérationnel d alerte et d évacuation des populations. Etude 3P RE Loire amont de Villerest Rapport de synthèse général - septembre 2001 - PAGE 31 -

Deux morphologies du fleuve bien différentes Légende trait rouge : triangle vert : étoile bleue : secteur de gorges seuil ou ouvrage dans le lit carrière d extraction de granulat En amont de Grangent dans le Vivarais prédominance de gorges avec des petits bassins alluviaux et de nombreux seuils une seule plaine en état presque naturel à St Vincent PAGE 32 - Etude 3P RE Loire amont de Villerest Rapport de synthèse général - septembre 2001

4. DIAGNOSTIC MORPHOLOGIQUE ET HYDRAULIQUE DU HAUT BASSIN DE LA LOIRE 4.1. DESCRIPTION GEOMORPHOLOGIQUE DU COURS DE LA LOIRE EN AMONT DE VILLEREST L analyse géomorphologique du cours de la Loire et de ses principaux affluents en amont de Villerest a été réalisée en distinguant les principales entités morphologiques rencontrées suivant les principaux critères donnés ci-après par ordre d importance décroissant : le relief, le régime hydrologique (lié au principaux apports venant des affluents), la géologie des formations traversées, la configuration de la vallée, la pente générale du lit, la morphologie du lit (méandre, écoulements en tresse, etc.), l anthropisation des secteurs traversées. On distingue ainsi depuis le Mont Gerbier de Jonc jusqu à Villerest, deux unités morphologiques très distinctes : l unité amont des sources jusqu à Grangent de 150 km de longueur environ, et composée d une succession de gorges et de petits bassins alluviaux. l unité aval entre Grangent et Villerest, comportant jusqu'au confluent avec l Aix, à l aval de Balbigny, un tronçon de plaine de 52 km de longueur s inscrivant dans le vaste bassin tectonique du Forez et ensuite un tronçon de gorge jusqu'à Villerest. 4.1.1. Unité amont, des sources à Grangent Cette unité correspond aux Départements de l Ardèche et de la Haute-Loire. Composée de gorges et de petits bassins, elle présente une dynamique fluviale globalement peu active en plan. Le fonctionnement actuel de la Loire est proche de son fonctionnement naturel, sauf au droit des 3 bassins du Puy-en-Velay, St Vincent et Bas-en-Basset, souvent urbanisés, et où la Loire a fait l objet d aménagements hydrauliques par endiguements et protection des berges, ainsi que d extractions de graves alluvionnaires. Les nombreux seuils en rivière (anciens moulins, micro-centrales, ), notamment entre le Puy et Retournac, peuvent avoir une incidence sur le fonctionnement morphodynamique de la Loire : en l état, ils stabilisent le fond du lit mais créent des faciès d eau calme affectant les habitats piscicoles en amont. Ils contribuent pour certains à rehausser localement les lignes d eau en crue. en cas de destruction, ils peuvent engendrer des processus d érosion régressive avec des risques pour la stabilité des ouvrages d art situés en amont immédiat (seuils de la Voute- Polignac, Margeaix, Retournac). Etude 3P RE Loire amont de Villerest Rapport de synthèse général - septembre 2001 - PAGE 33 -

trait rouge : trait bleu : triangle vert : étoile bleue : Légende secteur de gorges secteur de plaine seuil ou ouvrage dans le lit carrière d extraction de granulat Deux morphologies du fleuve bien différentes En aval de Grangent dans la plaine du Forez enfoncement général du lit très nombreux affleurement du substrat rocheux mitage par des carrières régime hydraulique sous éclusées de Grangent PAGE 34 - Etude 3P RE Loire amont de Villerest Rapport de synthèse général - septembre 2001

L alimentation en matériaux solides de cette unité est aujourd hui modeste, le haut bassin participe peu à l équilibre morphologique de la Loire en aval. La plaine de St Vincent dispose du potentiel de divagation le mieux préservé du tronçon amont, et constitue la principale zone relictuelle du système fluvial naturel. A ce titre sa restauration environnementale présente un grand intérêt. Par ailleurs elle constitue un champ d expansion des crues qu il convient de préserver pour ne pas aggraver les risques d inondation en aval. 4.1.2. Unité aval, bassin du Forez Le bassin du Forez présentait autrefois une dynamique fluviale active et constituait une vaste zone naturelle d expansion de crues pour des débits nettement inférieurs au débit de crue décennal. Aujourd hui, suite aux importantes extractions de matériaux effectuées dans le lit mineur entre 1950 et 1980 (les bilans avancent un volume total extrait de 4 à 5 Mm3, avec des cadences de l ordre de 300 000 m3/an en période d activité intense soit plus de 20 fois le charriage annuel moyen naturel), la dynamique fluviale a été profondément perturbée, avec comme principales conséquences : Un enfoncement généralisé du lit de 1 à 2 m en moyenne, et l affaissement consécutif de la nappe d accompagnement. L affleurement sur de très grands linéaires, du substratum marneux, qui continue de subir une usure progressive, avec pour conséquence la présence d un substrat compact sur près de 17,5 km linéaires du lit mineur de la Loire (soit 33% du secteur) dont la qualité en termes d habitats aquatiques est très mauvaise : impossibilité d enfouissement pour les invertébrés, pas de caches ni d abris hydrauliques pour les poissons, impossibilité d implantation d une communauté végétale aquatique. Après l arrêt des extractions dans le lit mineur, les exploitations de granulats se sont reportées depuis 15 ans en lit majeur, mais en bordure immédiate du lit vif. Il en résulte les principaux dysfonctionnements ci-après : Un mitage total de la plaine alluviale. La capture de certaines gravières proche du lit mineur par érosion de berge ou surverse non contrôlée. Ces captures conduisent à des surlargeurs importantes mais, leur profondeur étant équivalente à celle du lit mineur (c est à dire calée sur le toit des marnes), elles n ont pas de conséquences catastrophiques sur le plan morphologique. Par ailleurs, depuis 1957, le barrage de Grangent bloque les apports de matériaux alluvionnaires provenant de l amont. La Loire fonctionne en débit réservé depuis ce barrage (2 m3/s), et subit des éclusées dont l amplitude peut atteindre 78 m 3 /s. L unité forézienne est donc actuellement fortement dysfonctionnelle et probablement de manière irréversible. Le matelas alluvial ne se reconstituera plus de façon naturelle. Etude 3P RE Loire amont de Villerest Rapport de synthèse général - septembre 2001 - PAGE 35 -

4.2. INVENTAIRE DES PRINCIPAUX OUVRAGES EN LIT MINEUR L inventaire des principaux ouvrages en lit mineur (barrages, et seuils de prise d eau pour les besoins de l hydroélectricité, l irrigation, la pisciculture, ou du tourisme), réalisé par Hydratec dans le cadre de l étude, appelle les principales observations ci-après : On compte environ une trentaine de seuils sur l axe Loire dans le Département de la Haute Loire, et seulement trois dans le Département de la Loire (2 à Saint-Just Saint-Rambert et 1 à Feurs), 70 % des seuils sont situés sur un tronçon continu de 72 km de longueur, représentant moins de 30% du linéaire total de la Loire en amont du barrage de Villerest, entre les confluents de la Gazeille et du Lignon du Velay. Les principaux affluents aménagés sont la Gagne, la Borne, l Arzon, le Lignon du Velay, l Ance du Nord, la Semène, le Lignon du Forez, et l Aix. Les propriétaires sont pour la plupart privés à l exception d EDF et de quelques communes. Ces ouvrages créent des impacts hydrauliques et environnementaux dont l importance est liée à leur hauteur de chute, leur mode de gestion et la sensibilité environnementale et hydraulique du secteur. On distingue ainsi les différents types suivants (voir aussi 5.4.7) : 4.2.1. Les ouvrages EDF dont les hauteurs de chute sont supérieures à 10 mètres Sur la Loire, les barrages de Lapalisse (aménagement de Montpezat), Grangent, Villerest, Sur les affluents, les barrages du Moulin de Peyron et de la Veyradeyre faisant partie du complexe de Montpezat (Gage, Tauron et Veyradeyre), des Vendets, Lavalette, la Chapelette (Lignon du Velay), Passouira (Ance du Nord), Rory, Vaux-Pontaboulan et Labeaume (Lignon du Forez). 4.2.2. Les principaux ouvrages pour l alimentation en eau potable : retenues du complexe de Montpezat alimentant la retenue du barrage de Pont Veyrières sur la rivière Ardèche (AEP des communes riveraines de la rivière Ardèche), barrage de Lavalette sur le Lignon du Velay (AEP de l agglomération stéphanoise), barrage de l Echapre (AEP de Firminy), barrages de Rochetaillée et du Gouffre d Enfer sur le Furan (AEP de Saint Etienne), barrage de Saint-Galmier sur le Vérut (AEP de Saint Galmier), barrage de Chazelles sur la Coise, barrage du Cotatay, propriété de la commune du Chambon Feugerolles barrage de l Ondenon, propriété de la commune de la Ricamarie barrage de Saint Genest Malifaux sur la Semène, propriété de la ville de Firminy. Ces ouvrages modifient de façon sensible le régime hydrologique du cours d eau à l aval et induisent des effets souvent négatifs sur la faune et la flore aquatique tels que l'appauvrissement des habitats piscicoles, la dégradation pour les paramètres NH 4 et oxygène dissous de la qualité des eaux liés à l eutrophisation dans les retenues, un obstacle au franchissement des poissons). Les seules actions envisageables pour réduire les effets sur l environnement, consistent à augmenter les débits réservés en aval des ouvrages. Des réflexions sont en cours dans ce sens ; elles concernent l aménagement de Montpezat et le PAGE 36 - Etude 3P RE Loire amont de Villerest Rapport de synthèse général - septembre 2001

barrage de Grangent. A cet égard, les conséquences économiques et l aggravation potentielle des conflits d usage liés à l augmentation des débits réservés doivent être pris en considération. A noter, que le débit réservé en aval du barrage de Lavalette qui était de 0,16 m³/s vient d être augmenté à : 0,2 m³/s entre le 1 er octobre et le 15 mai, 0,3 m³/s du 16 mai au 30 septembre. A l aval du barrage de la Chapelette, retenue de compensation des débits turbinés au barrage de Lavalette, le débit réservé qui était de 0,2 m³/s vient d être augmenté à : 0,5 m³/s du 1 er octobre au 15 mai, 0,7 m³/s du 16 mai au 30 septembre. 4.2.3. Les seuils d une hauteur de chute inférieure à 10m. Ces ouvrages ont différents impacts sur la dynamique fluviale et l environnement des cours d eau : Ils fixent le lit en amont et assurent de ce fait la stabilité des ouvrages en lit mineur existant en amont immédiat. Certains d entre eux génèrent à leur amont, une surélévation sensible de la ligne d'eau en crue, et un léger stockage qui peut avoir un effet de laminage de la crue, d'autant plus que les seuils se succèdent localement. Ils modifient les conditions d écoulement en amont (suppression des zones de rapides et augmentation de la hauteur d eau) et donc les habitats aquatiques. Ils constituent parfois des obstacles infranchissables pour les poissons. Ils augmentent les risques d eutrophisation et donc de dégradation de la qualité des eaux. Lorsqu'il prélèvent de l'eau pour une turbine, ils court-circuitent une partie de la rivière où seul un débit très faible est restitué entre le seuil de la prise d'eau et la lieu de restitution du débit prélevé. 4.3. CONDITIONS ACTUELLES D ECOULEMENT ET DE PROPAGATION DES CRUES Les conditions d écoulement et de propagation des crues sont contrastées entre l amont et l aval du bassin. Sur la Loire en amont de Grangent, les pentes moyennes du lit sont de 0.9% en amont à 0.15% en aval. Les écoulements de crue se caractérisent par des vitesses de l'ordre de 3 à 4 m/s soit 10 à 15 km/h et des hauteurs d eau importantes, souvent supérieures à 10 m, dans les vallées étroites. Les petites plaines alluviales de Brives-Charensac, Saint-Vincent et Bas-en-Basset jouent un rôle modéré de laminage des crues qui se propagent très rapidement. Compte tenu de la violence des écoulements et de leur soudaineté, les risques dans les zones vulnérables exposées aux inondations sont donc élevés (voir 5.1.). Sur la Loire en aval de Grangent, la crue se propage à des vitesses inférieures à 10 km/h jusqu'à Balbigny. L encaissement du lit de la Loire consécutif aux extractions massives d alluvions concentre les écoulements dans le lit mineur qui ne débordent plus actuellement en-dessous de la crue décennale. Les crues de période de retour supérieure à 10 ans inondent sur 1 à 2.5 km de largeur, la plaine du Forez, qui réalise un laminage important des pointes de crue. Les secteurs Etude 3P RE Loire amont de Villerest Rapport de synthèse général - septembre 2001 - PAGE 37 -

urbains qui se sont développés au cours des dernières décennies sont concernés par ces inondations (voir 5.1.). Sur les affluents, les risques d inondations sont ponctuels, en dehors des zones agglomérées du Puy-en-Velay sur la Borne et le Dolaizon, de Saint Etienne sur le Furan et de Firminy sur l Ondaine. 4.4. RISQUES D EVOLUTION DU LIT ET D AGGRAVATION DES CONDITIONS D ECOULEMENT Plusieurs facteurs sont susceptibles d aggraver les conditions d écoulement des crues : Les plans d eau de Grangent et Villerest induisent un remous hydraulique non négligeable. Les premiers tests réalisés pour la crue de septembre 1980, sur modèle mathématique par Hydratec, mettent ainsi en évidence un remous résiduel de l ordre de 0.4 m au pont d Aurec. Ces résultats doivent néanmoins être précisés par une étude plus fine prenant en compte la bathymétrie précise de la queue de retenue. Les faibles débits réservés en aval des seuils de prise d eau des microcentrales favorisent l encombrement du lit par la végétation, la pérennisation des bancs d alluvions et la désactivation de chenaux de crue sur les tronçons court-circuités. Les principaux aménagements concernés sont dans le Département de la Haute-Loire : Saint-Blaise, Brives-Charensac, Moulin-Navant, La Ribette, Vousse, Retournac, Ranc. Plusieurs ponts et seuils rehaussent de plusieurs dizaines de centimètres les cotes d eau pour les fortes crues: pont SNCF de Peyredeyre, ancien pont de la Voûte-sur-Loire, passerelle Routière de Chamalière, pont de Margeaix à Saint Vincent. Certains remblais ou endiguements de type merlons de gravières, digues ou décharges non autorisées dans le lit du fleuve, réduisent les sections d écoulement et peuvent augmenter les risques de désordre en crue par capture de la Loire par les plans d eau, par érosions accrues des berges ou affouillement des ouvrages, etc. Le risque de capture des gravières est réel dans la plaine de Bas-en-Basset et celle du Forez, suite au mitage par des gravières. Les conséquences sont relativement neutres vis-à-vis de l équilibre du système fluvial. 4.5. ACTIONS DE RESTAURATION DU LIT ET DE PROTECTION CONTRE LES CRUES PROGRAMMEES OU DEJA REALISEES 4.5.1. Etudes et programmes de référence La Loire dans le Département de la Haute-Loire Après l abandon du projet de barrage écrêteur de Serre de la Fare, l accent a été mis sur l examen de solutions alternatives pour la protection des populations contre les crues. Dans le cadre du Plan Loire Grandeur Nature, une étude des actions d aménagements locaux et de restauration du lit a été conduite par la DDE 43 (Hydratec 1995). PAGE 38 - Etude 3P RE Loire amont de Villerest Rapport de synthèse général - septembre 2001

Cette étude a défini 20 actions de restauration et d entretien, de stabilisation du lit et des berges, de réaménagement de points singuliers et de gravières et d endiguements locaux. La Loire dans le Département de la Loire Une étude géomorphologique a été réalisée en 1996 (Sogreah-Aquascop) afin de comprendre l évolution du fleuve et l impact de l exploitation passée et actuelle des granulats. Une gestion globale conciliant les impératifs de protection et de restauration de l environnement et la couverture des besoins en matériaux alluvionnaires a été proposée. Les affluents Les cours d eau traversant l agglomération du Puy-en-Velay (Borne et Dolaizon) ont fait l objet d études hydrauliques en vue de réduire les dégâts liés aux crues (BCEOM 1996 et1997). Un programme de travaux a été établi et la demande d autorisation préalable à leur réalisation au titre de la loi sur l eau est en instruction à l'automne 1999. Le bassin du Lignon-du-Forez a également fait l objet d une étude d inondabilité (SIEE 1996). Les travaux ponctuels de protection contre les inondations proposés sont inscrits dans le contrat de rivière Lignon. Des études sont également en cours ou terminées sur la Coise, l'ondaine et le Furan. 4.5.2. Actions réalisées Travaux d entretien du lit mineur Dans le Département de Haute-Loire, le SICALA (Syndicat Intercommunal d Aménagement de la Loire et de ses Affluents) a engagé dès 1996 des opérations de nettoyage du lit et de restauration environnementale sur la base d une étude réalisée par le cabinet Concept Cours d eau. Le programme de remise à niveau de la Loire est aujourd hui réalisé sur la quasi-totalité des communes adhérentes (le Monteil n adhère pas au syndicat) où l entretien va être assuré tous les 2 ans. Le programme de remise à niveau des affluents de la Loire a démarré. Ces travaux d entretien et de restauration du lit des cours d eau (Loire et principaux affluents) ne constituent pas des actions de protection absolue contre les risques liés aux fortes crues (inondation, érosion des berges, ruine des ouvrages en lit mineur, etc.). Néanmoins elles sont dans certains cas favorables au maintien voir à la restauration de l équilibre du milieu fluvial et peuvent contribuer à (voir aussi 5.4.8) : maintenir actifs les principaux chenaux d écoulement, prévenir la formation d encombres végétales au droit des sites exposés au risque d inondation, contrôler le développement d essences indésirables pouvant limiter le développement d une végétation plus naturelle, restaurer partiellement la dynamique naturelle des cours d eau lorsqu'elle est altérée, Etude 3P RE Loire amont de Villerest Rapport de synthèse général - septembre 2001 - PAGE 39 -

maintenir la diversité des habitats aquatiques et terrestres et à la régénération des écosystèmes. Ces travaux de restauration des milieux doivent être suivis par des interventions d entretien régulier durant les années qui suivent les premières actions. En effet, l efficacité de l entretien du lit et des berges n est réelle que si l effort est constant et régulier. Travaux de recalibrage du lit réalisés à Brives Charensac Les principaux travaux effectués par l Etat au titre du plan Loire dans le lit de la Loire à Brives Charensac entre les confluences de la Gagne et de la Borne sont rappelés ci-après : Suppression des points hauts existant en amont du camping d Audinet, en amont du pont de la Chartreuse et en aval de la RN88. Les approfondissements du lit sont en moyenne de 1 m à ces endroits et peuvent atteindre localement 2 m 50. Recalibrage du lit au droit des rétrécissements: usine EDF, digue de Charensac, méandre d Audinet, usine Sabarot, pont de la Chartreuse- aval du pont de la RN 88, aval exutoire de la Borne. Reprofilage du champ d inondation : décapage de 130.000 m3 de dépôts alluvionnaires. Suppression des points singuliers : appuis de la passerelle du camping d Audinet, anciens seuils de part et d autre du pont Galard, bief de l usine Sabarot, bâtiments Sabarot et des Moulinages de la Dunière. Rectification de l exutoire de la Borne. Réaménagement de berges : débroussaillage, mise en place de perrés en enrochements, etc. Réaménagement du vieux pont piéton, Création d un ouvrage de décharge sous le remblai de la déviation routière reliant la RN 88 et le CD 103, Réaménagement de la confluence avec la Borne, Création de 3 seuils équipés de clapets pour le maintien de plans d eau touristiques. Hydratec a examiné à l aide du modèle mathématique d écoulement des crues de la Loire entre le pont de Chadron et Grangent, calé sur la crue de septembre 1980, les incidences des travaux réalisés sur les écoulements des crues en aval de Brives Charensac. Les simulations réalisées pour les crues de septembre 1980 et novembre 1996 mettent en évidence les résultats ci-après : Crue Débit de pointe à Q (m3/s) (1) t (mn) (2) z (m) (3) Brives Charensac (m3/s) Septembre 1980 1900 +1.9 <10 mn -1.4 Novembre 1996 1350 +0.5 < 10 mn -1.6 (1) écart de débit entre situation aménagée actuelle et situation antérieure (2) avance horaire de la pointe de crue estimée au pont de Chadrac pour la situation aménagée actuelle par rapport à la situation antérieure (3) écart de cote estimé au pont de Galard entre situation aménagée actuelle et situation antérieure Ces résultats appellent les commentaires suivants : L impact aval des travaux sur le débit de pointe de crue en aval est négligeable. Il est estimé respectivement à 0.5 et 1.9 m3/s pour les crues de novembre 1996 et septembre 1980 ce qui représente 0.03 à 0.1% du débit de pointe. PAGE 40 - Etude 3P RE Loire amont de Villerest Rapport de synthèse général - septembre 2001

La décote estimée au droit du pont de Galard est de l ordre de 1 m 50 pour les deux crues. La pointe de crue se propage insensiblement plus vite dans la traversée de Brives Charensac. Le décalage calculé n'est pas significatif au regard de la précision des calculs et ne modifie pas de façon détectable les conditions antérieures de concomitance avec les principaux affluents en aval. Les résultats du modèle construit et calé sur la crue de septembre 1980 ne mettent donc pas en évidence d aggravation significative des conditions d écoulement en aval de Brives-Charensac, après réalisation des travaux dans le lit. Autres interventions réalisées ou programmées Quatre opérations d urgence ont êté engagées par le SICALA : la suppression des décharges sauvages situées en bordure du lit de la Loire à Chaspinhac (hameau de Peyredeyre), le remodelage des bancs d alluvions et une protection de berge par techniques végétales à Saint Vincent (hameau de Larcenac), la dévégétalisation et la scarification partielle de bancs d alluvions à Lavoûte/Loire, la suppression d embâcles et de déchets divers, ainsi que le nettoyage du lit et la réactivation de chenaux de crues à Vorey. 4.6. CONCLUSION ET PERSPECTIVES 4.6.1. Travaux d'urgence dans le Département de Haute-Loire Les travaux d urgence programmés dans le Département de Haute-Loire constituent des actions de restauration du lit au droit de sites où des enjeux peuvent être menacés : habitations à Larcenac menacées par les érosions du lit de la Loire, risque de coupure du chemin d accès au hameau de Tholance à Lavoûte sur Loire, habitations et infrastructures communales (caserne des pompiers) inondables à Vorey, habitations et entreprises inondables à Peyredeyre. Ces travaux ne permettront pas de mettre hors d eau les enjeux exposés mais éviteront que ne se dégradent au droit de sites déjà très sensibles, les conditions d écoulement en crue en maintenant dégagés les chenaux d écoulement. 4.6.2. Travaux de protection localisée contre les crues Ces actions modifient localement les conditions d écoulement des crues. Elles sont applicables de manière ponctuelle ou sectorielle, mais ne peuvent être envisagées sur des linéaires importants comme la plaine du Forez dans son ensemble. Les études hydrauliques réalisées montrent que des travaux de nettoyage et de restauration du lit n apporteraient que des gains de l ordre de 10 à 20 cm sur les niveaux d eau d une crue type Etude 3P RE Loire amont de Villerest Rapport de synthèse général - septembre 2001 - PAGE 41 -

septembre 1980, et ne permettraient donc pas de résoudre les problèmes d exposition aux inondations. Les travaux de protection localisée passent par des aménagements lourds tels que des recalibrages ou endiguements là où ils sont possibles comme à Brives Charensac. Ces interventions sont peu compatibles avec une restauration morphologique et environnementale du lit et très coûteuses. Elles doivent se justifier par des enjeux socio-économiques, et être confrontées à des solutions alternatives de type expropriations ou délocalisations d entreprises. 4.6.3. Mode de gestion des ouvrages existants Hydratec a étudié le rôle que peuvent jouer les barrages de Grangent et de Lavalette dans l écrêtement des crues. Les simulations ont été réalisées sur la base des éléments disponibles mais partiels sur les caractéristiques des principales retenues (courbes cote-volume et caractéristiques des évacuateurs de surface) et les débits entrant et sortant lors des crues de septembre 1980 et novembre 1996. Elles ne prennent pas en compte à ce stade de l étude, les règles de gestion hydroélectriques, les incidences économiques et leur modification, ainsi que les impacts induits en amont et en aval des barrages. Les simulations réalisées aboutissent aux premières conclusions ci-après : Le barrage de Grangent pourrait d un seul point de vue technique écrêter les crues cévenoles peu volumineuses de type septembre 1980 en réalisant un creux de plusieurs mètres sous le niveau de retenue normal avant l arrivée de la crue. Au-delà d une crue de 4.500 m3/s (période de retour supérieure à 100 ans), le barrage ne permettrait pas de jouer un rôle significatif dans la protection contre les crues en aval. Le barrage de Lavalette ne semble pas pouvoir jouer un rôle important dans la protection contre les crues. Il pourrait difficilement bénéficier d une gestion dynamique d écrêtement des crues, les temps de réponse courts du bassin versant du Lignon permettant mal de réaliser un creux préventif suffisant à la demande. Par ailleurs, en supposant une gestion passive des organes de surverse, et un niveau initial dans la retenue calé à la cote des déversoirs de sécurité, l ouvrage ne laminerait que faiblement la pointe d une crue type septembre 1980. PAGE 42 - Etude 3P RE Loire amont de Villerest Rapport de synthèse général - septembre 2001

5. QUALITE ENVIRONNEMENTALE DU HAUT BASSIN DE LA LOIRE 5.1. QUALITE DES EAUX 5.1.1. Remarques préalables La qualité des eaux décrite ci-après est réalisée sur la base de données disponibles pour l essentiel antérieures au milieu de l année 1999. Elle ne prend pas en compte les évolutions très récentes ou futures de la qualité des eaux découlant des efforts entrepris ou programmés en matière d assainissement, et dont les éléments sont fournis au paragraphe 5.4 de la présente synthèse. La situation décrite est donc à nuancer dans certains cas, comme par exemple pour celles de l Ondaine et du Furan. Concernant la situation sur l Ondaine, la mise en conformité (1999) des systèmes de traitement et de collecte des eaux usées des agglomérations de Firminy et de La Ricamarie a permis une amélioration sensible de la qualité des eaux qui est passée de «très mauvaise» à «moyenne». Par ailleurs, il a été difficile dans la majorité des cas de préciser la qualité des eaux en période d étiage. En effet, parmi les 118 données relatives à la qualité des eaux, moins de 10 % sont renseignées en termes d hydrologie. La détermination de la qualité des eaux dite en «étiage» nécessite en effet de prendre en compte l hydrologie, c est-à-dire la connaissance des débits d étiage de référence au niveau de chaque point de suivi. La mesure du débit lors d un échantillonnage et le choix d une période de prélèvement adaptée constituent des points essentiels à la détermination d une qualité dite en «étiage». Tous les efforts déjà réalisés et ceux en cours apportent un gain sensible. Il n en reste pas moins que les pollutions diffuses, qu elles proviennent des pratiques ou des exploitations agricoles, ou de rejets urbains ou industriels diffus, existeront encore pendant plusieurs années et perturberont la qualité de l eau. Il doit également être rappelé le problème important constitué par les déchets stockés en fond de retenue de Grangent qui ont conduit à ne pas la vidanger totalement lors de la visite décennale de sécurité du barrage. 5.1.2. L axe ligérien Dans le Département de l Ardèche, la qualité des eaux de la Loire est généralement bonne malgré de légères et locales dégradations (comme en aval de Sainte-Eulalie) par des rejets d eaux usées domestiques et des activités agro-pastorales. Ces pollutions accrues par celles du Vernazon (tributaire de la retenue de Lapalisse), génèrent un phénomène d eutrophisation en aval proche du barrage de Lapalisse. Dans le Département de la Haute-Loire, jusqu en amont du Puy-en-Velay, la qualité bien que bonne ne satisfait pas aux objectifs fixés qui correspondent à une qualité excellente. Par contre, du Puy-en-Velay jusqu à Vorey, les objectifs de qualité, plus médiocres qu en amont, sont satisfaits, mais la situation est dégradée avec une pollution nette et des teneurs assez élevées en nutriments. Cette dégradation est très marquée en étiage, et conduit régulièrement à un phénomène d eutrophisation. Dans le Département de la Loire, les eaux en aval de la retenue de Grangent montrent une pollution importante. Aux flux polluants directement rejetés dans la Loire, s ajoutent les apports de plusieurs affluents dont la qualité est affectée par les rejets d eaux usées Etude 3P RE Loire amont de Villerest Rapport de synthèse général - septembre 2001 - PAGE 43 -

domestiques et industrielles qu ils reçoivent (pour l agglomération de Firminy l'ondaine, qui se jette dans la retenue de Grangent, et pour Saint-Étienne le Furan). Cette qualité physico-chimique plus ou moins dégradée dans les Départements de la Haute-Loire et de la Loire, s exprime au niveau des retenues de Grangent et de Villerest par une eutrophisation des plans d eau et par une accumulation dans les sédiments d éléments nutritifs et de polluants toxiques qui constituent des réserves facilement remobilisables lors du cycle hydrogéochimique de la retenue ou lors d événements exceptionnels comme les vidanges décennales. 5.1.3. Les affluents Dans le Département de l Ardèche, à l instar de l axe ligérien, les affluents «ardéchois» de la Loire sont dans l ensemble de bonne qualité physico-chimique. Les rares problèmes observés sont situés en aval proche des plus «importantes» agglomérations pour lesquelles les eaux usées domestiques sont mal ou pas traitées (St-Cirgue-en-Montagne sur la Vernason, Issarlès sur la Veyradeyre, Coucouron sur la Langougnole,...). Dans le Département de la Haute-Loire, les affluents de la Loire situés en amont du Puy-en-Velay présentent globalement les mêmes caractéristiques que les affluents «ardéchois». Par contre, à partir du Puy, on constate des dégradations nettes de la qualité des eaux sur plusieurs affluents et sur des linéaires de cours d eau importants. C est le cas de la Borne et de ses affluents, du Lignon du Velay et de la Dunière, ainsi que de l Ance du Nord en amont du confluent avec la Loire. La cause de ces perturbations est liée à des rejets d eaux usées domestiques, mais aussi dans certains cas à des eaux usées industrielles, insuffisamment traitées. Dans le Département de la Loire, les affluents présentent en majorité une qualité des eaux nettement dégradée soit sur leur cours, soit à proximité du confluent avec la Loire pour l'aix, et le Lignon du Forez. La Semène, le Lizeron et le Furan reçoivent encore de nombreux rejets issus des agglomérations riveraines, telle que Saint-Étienne pour le Furan et présentent une qualité très dégradée. 5.2. MILIEUX AQUATIQUES 5.2.1. L axe ligérien Malgré les nombreuses perturbations passées ou actuelles, l axe ligérien est toujours constitué d une mosaïque de milieux très spécialisés qui par leurs caractéristiques physiques et les groupements végétaux présents constituent des zones de nourrissage, d abris, et de reproduction ou plus simplement de vie pour la faune. Une hiérarchisation qualitative peut être proposée sur les différents tronçons de l axe ligérien, basée sur l état et les potentialités des milieux naturels. PAGE 44 - Etude 3P RE Loire amont de Villerest Rapport de synthèse général - septembre 2001

Aspects environnementaux Perturbations et enjeux recensés Etude 3P RE Loire amont de Villerest Rapport de synthèse général - septembre 2001 - PAGE 45 -

Biocénose aquatique dans le lit mineur du fleuve Pour la faune strictement aquatique, plus particulièrement piscicole, deux grandes zones s individualisent : des sources au Puy-en-Velay, la situation est bonne. La faune piscicole est en accord avec la biotypologie du secteur (zones à truite et à ombre). On note la présence d espèces patrimoniales comme l écrevisse à pattes blanches ou la loutre sur le haut bassin. Localement en aval du complexe de Montpezat ou sur différents tronçons court-circuités par des microcentrales, les débits laissés en Loire influencent et perturbent la qualité. du Puy-en-Velay à la retenue de Villerest, la situation est moins favorable à la faune aquatique, notamment en aval de Grangent : la qualité des eaux plus dégradée, la modification des habitats aquatiques entre Grangent et Villerest consécutive à la disparition du substrat alluvial et aux débits réservés et éclusées qui modifient l hydrologie, perturbent la faune piscicole et les invertébrés aquatiques, réduisant le nombre d espèces et le nombre d individus d une même espèce. L aménagement de barrages infranchissables par les migrateurs s exprime au niveau piscicole puisque jusqu au siècle dernier, la Loire abritait plusieurs espèces de poissons migrateurs (saumon, lamproie marine et alose) qui pouvaient remonter jusqu au Puy. Milieux riverains en dehors du lit mineur Hormis dans les secteurs de gorges où la végétation et la faune liées à l eau sont par nature moins diversifiées et plus classiques, la Loire amont montre localement une végétation périaquatique et alluviale constituant des milieux riches et variés (saussaies,...). Il s agit dans de nombreux cas de gravières abandonnées et aménagées pour la pêche ou l avifaune migratrice, qui sont autant de milieux artificialisés. Globalement, trois types de milieux sont distingués en fonction de leur intérêt : secteurs à fort intérêt flori-faunistique : les gourds et les bras morts, les gravières restaurées, la ripisylve, les prairies et les bocages. On peut citer par exemple, la tête du bassin de la Loire, le marais de la boucle de Veauchette, l écopôle du Forez, le bras secondaire rive gauche à Petite Motte (Feurs),... ; secteurs à intérêt flori-faunistique modéré : les étangs ou gravières non réaménagés ou aménagés pour la pêche, les zones faiblement urbanisées, les champs cultivés en céréales (blé). On peut citer par exemple, les petits bassins en Haute-Loire, le plan d eau de la Commanderie à la Rive (Saint-Cyprien), les étangs sur la commune de Veauchette ; secteurs à intérêt flori-faunistique faible voire nul : les zones urbanisées denses, les champs cultivés en maïs et tournesol, les maraîchages. 5.2.2. Les affluents La qualité biologique des affluents de la Loire est principalement liée à la qualité des eaux. Ainsi, les affluents (ou les tronçons d affluents) de bonne qualité présentent une faune et une flore diversifiées, avec notamment des espèces à forte valeur patrimoniale. C est le cas par exemple des affluents «ardéchois» de la Loire au sein desquels on note la présence de l écrevisse à pattes blanches, de la loutre ou de la moule perlière. Les têtes de bassin sont riches en espèces animales et/ou végétales protégées (Aix, Mare,...). Sur le plan piscicole, les cours d eau de tête de bassin de la Loire sont décrits comme présentant un peuplement «référentiel» ou «sub-référentiel» (zones à truite). Par contre, les affluents de la PAGE 46 - Etude 3P RE Loire amont de Villerest Rapport de synthèse général - septembre 2001

Loire qui présentent une qualité physico-chimique altérée et subissent des perturbations physiques du milieu «hébergent» une faune piscicole nettement perturbée (disparition d espèces cibles, apparition d espèces plus ubiquistes,...). Ainsi, dans le Département de la Haute-Loire, trois cours d eau présentent une qualité piscicole altérée soit sur une grande partie de leur cours (la Borne et ses affluents, le Lignon du Velay et la Dunière), soit à proximité de la confluence avec la Loire (l Ance du Nord). Dans le Département de la Loire, les affluents présentent en majorité une qualité biologique altérée, au moins sur la portion proche de leur confluence avec la Loire. Cette altération décelable à la disparition d espèces cibles, l altération de la densité des peuplements piscicoles et à la présence d espèces d un niveau typologique inférieur, s exprime par une faune piscicole qui n est pas en accord avec le type biologique théorique. C est la cas de la Semène, de la Coise, de la Mare en aval de son franchissement par le canal du Forez, de l Anzieux, du Lignon du Forez et de l Aix. Le Furan et l Ondaine présentent une situation piscicole très fortement dégradée de sorte qu en amont du confluent avec la Loire ils sont qualifiés «d abiotiques». Hormis les affluents du bassin amont de la Loire qui circulent le plus souvent dans des secteurs de gorges avec une végétation alluviale réduite, on observe une végétation alluviale intéressante surtout aux confluents avec la Loire et dans certaines portions élargies de cours d eau comme la Mare, l Aix,.... 5.3. PATRIMOINE NATUREL 5.3.1. L axe ligérien La Loire amont fait l objet de nombreuses protections et mesures administratives et juridiques qui témoignent de l intérêt patrimonial de ces milieux : La Loire fait partie du Domaine Public Fluvial à partir de la confluence avec l Arzon (à Vorey). La Loire entre Grangent et Balbigny compte 16 sites, qui représentent 1 200 ha au total, inventoriés par le Conseil Général de la Loire comme Espaces Naturels Sensibles prioritaires. La Loire est classée cours d eau à migrateurs pour la truite fario, l anguille et le brochet sur quasiment tout son cours en amont de Villerest. Tout ouvrage de prise d eau doit disposer d un aménagement permettant la libre circulation du poisson. Elle est classée comme cours d eau réservé, la création de nouveaux aménagements hydroélectriques est impossible. L axe Loire amont comporte un total de 17 secteurs faisant l objet d un classement de type ZNIEFF (liés aux milieux aquatiques et péri-aquatiques), présentant pour l essentiel un intérêt floristique et faunistique (avifaune en particulier). Depuis Lafarre (43) jusqu à Saint-Just/Saint-Rambert (42) et dans la plaine du Forez, la Loire est classée en Zone Importante pour la Conservation des Oiseaux (ZICO). Les gorges de la Loire sont classées en zone humide de type fluviale depuis la confluence avec la Sumène jusqu à Retournac. La retenue de Grangent fait l objet d un classement en réserve naturelle sur les communes de Saint-Étienne et de Saint-Victor et les gorges. Etude 3P RE Loire amont de Villerest Rapport de synthèse général - septembre 2001 - PAGE 47 -

Les gravières de Bas-en-Basset en Haute-Loire font l objet d un classement par Arrêté de Biotope. Chaque Département possède plusieurs secteurs (qui correspondent souvent aux zones classées en ZNIEFF et ou ZICO) faisant l objet de la Directive Habitat (Natura 2000), déterminés par la présence d espèces végétales ou animales liées aux milieux aquatiques (forêts alluviales, loutre, moule perlière, écrevisse à pattes blanches, chabot,...). 5.3.2. Les affluents Hormis la Beaume, la Suissesse, l Ondaine et le Lizeron, la plupart des affluents de la Loire font l objet de protections et de mesures de type ZNIEFF, ZICO, du fait de la présence d espèces animales ou végétales à fort intérêt patrimonial. Ces classements sont situés pour la plupart soit en tête de bassin versant, soit au confluent avec la Loire (mêmes sites que pour l axe ligérien). A l instar de l axe ligérien, les affluents «ardéchois» de la Loire (le Gage, la Veyradeyre, la Langougnole,...), ainsi que la Méjeanne et la Coise en aval du confluent avec le Valvant font l objet d un classement au titre de l article L232-2 du Code Rural, c est-à-dire qu il s agit de cours d eau à migrateur (identiques à ceux de l axe ligérien) sur lesquels tout ouvrage de prise d eau doit disposer d un dispositif permettant la libre circulation du poisson. Le tableau ci-après synthétise les classements des affluents. Nom ZNIEFF de type I ZNIEFF de type II ZICO Directive Habitat Article R 232-2 du Code Rural Les affluents «ardéchois» 3 1-1 Tous La Méjeanne 1 22 1 2 Oui La Gazeille 5 1-1 Non La Laussonne - - - - Non La Beaume - - - 1 Non La Gagne de Saint-Front 4 1-1 Non La Borne et ses affluents 4 - - - Non La Sumène 1 - - Non La Suissesse - - - - Non L Arzon 1-1 1 Non Le Ramel 1 - - - Non Le Lignon du Velay et la Dunière 12 1 1 2 Non L Ance du nord 1 1 1 - Non La Semène 1 1 - - Non L Ondaine - - - - Non Le Lizeron - - - - Non Le Furan 2 1 - - Non La Coise - - - - Oui La Mare 11 2 1 1 Non L Anzieux - - - - Non Le Lignon du Forez 37 2 1 3 Non L Aix 11 2-2 Non PAGE 48 - Etude 3P RE Loire amont de Villerest Rapport de synthèse général - septembre 2001

5.4. MILIEU HUMAIN - USAGES 5.4.1. Rejets polluants La Loire reçoit de nombreux rejets d eaux usées d origine domestique, pluviale et industrielle. Sur l ensemble de la Loire (affluents compris) jusqu à Roanne, le bilan de la situation dressé par l Agence de l Eau Loire-Bretagne, sur la base des données disponibles en 1997, est le suivant : la pollution d'origine organique rejetée représente un total de 1 million d Équivalent-Habitant (EH) se répartissant en 700.000 EH pour les collectivités, et 300.000 EH pour les industries ; 80 % de cette pollution est produite dans le Département de la Loire ; les deux tiers provient des agglomérations du Puy-en-Velay, de Saint-Étienne, de la vallée de l Ondaine, d Andrézieux, de Feurs, de Montbrison et de Roanne. L agglomération de Saint- Étienne représentait en 1997 à elle seule près de 50 % de ces rejets ; le taux de pollution brute rejetée au fleuve est aujourd hui de 36 % au lieu de 90 % en 1967, ce qui montre qu une grande partie des points noirs a été supprimée. Les premières conclusions de ce bilan révèlent : une collecte et l épuration des rejets industriels et urbains insuffisante, une maîtrise des pollutions pluviales mal assurée, des rejets industriels toxiques insuffisamment traités. De ces conclusions ont découlé un ensemble d actions prioritaires visant à : une amélioration des taux de collecte et de traitement des eaux usées, un accroissement de l effort d épuration des pollutions toxiques pour atteindre un taux de 90 %. Cela a entraîné la mise en œuvre de mesures en matière d assainissement qui se sont matérialisées par des : Plans d Actions Renforcés (PAR), comme par exemple sur Grangent (de 1993 à 1997), où l on observe des résultats significatifs depuis la mise en service du collecteur du SIVO. Un objectif consistait en la reconquête de la qualité de l Ondaine grâce à un ensemble de travaux de mise en conformité des systèmes de traitement et de collecte des eaux usées (cf. 5.1), Zones d actions Renforcées (ZAR), comme par exemple sur la Loire Forézienne (de 1997 à 2001), avec la réalisation de mesures particulières au niveau de l agglomération de Saint- Étienne (bassin du Furan) visant à une amélioration des taux de collecte et de dépollution. L effort d assainissement se concrétise actuellement pour plusieurs communes par la mise aux normes des rejets des stations existantes et/ou la construction de nouvelles stations d épuration et/ou l augmentation des capacités de traitement et/ou la restructuration des réseaux de collecte. Etude 3P RE Loire amont de Villerest Rapport de synthèse général - septembre 2001 - PAGE 49 -

On peut citer entre autres les communes de Montbrison (bassin du Lignon du Forez), de Veauche, d Andrézieux, de Beauzac (axe Loire), de Saint-Genest-Malifaux (bassin de la Semène) et de Saint Galmier (bassin de la Coise), sur lesquelles les problèmes sont en cours de traitement. 5.4.2. Pêche La Loire est classée en première catégorie piscicole de ses sources jusqu à Solignac-sur-Loire, puis en deuxième catégorie en aval. Les affluents appartiennent en général à la première catégorie piscicole dans leur partie amont. Les parties aval, en particulier de la Coise, de l Ondaine, du Furan, du Lignon du Forez et de l Aix, sont plus souvent en 2 ème catégorie piscicole Les secteurs les plus fréquentés par les pêcheurs amateurs correspondent principalement aux milieux ne faisant pas l objet d une altération importante de la qualité des eaux et/ou d accès aisés donc en dehors des zones de gorges étroites. La proximité de grosses agglomérations comme le Puy-en-Velay et l agglomération de Saint-Étienne contribue à faire de la pêche un usage important du fait du nombre élevé de pratiquants. C est le cas par exemple de l Ance du Nord du fait de la présence de l ombre commun. 5.4.3. Loisirs Pour la baignade en rivière, trois zones font l objet d un suivi de la qualité des eaux par DDASS de la Haute-Loire : à Brives Charensac Trois Piquets, sur la commune de Lavoûte-sur-Loire (4 km en aval du barrage EDF). Pour la baignade en plan d eau, on peut citer les lacs d Issarlès et de Coucouron qui, dans le Département de l Ardèche, constituent les principaux sites reconnus et fréquentés pour la baignade. A l amont du village de vacances de Coubon un plan d eau alimenté par la Loire était aussi utilisé pour la baignade. Toutefois, les crues de 1996 ayant entraîné une destruction des protections hydrauliques du plan d eau, il ne fait actuellement plus l objet d un usage contrôlé. Sur la retenue de Grangent, le canotage et la baignade sont autorisés. Le site principal d activité est la base nautique de Saint-Victor-sur-Loire (fonctionnement d avril à octobre) avec un port de plaisance, 15 associations de sports nautiques et une plage. La qualité des eaux de baignade dans la retenue de Grangent est qualifiée de bonne au niveau de Saint-Victor-sur-Loire et de non conforme au niveau du confluent avec l Ondaine, ainsi que sur les portions aval de la Coise, de l Ondaine, du Furan, du Lignon du Forez et de l Ain. Sur la retenue de Villerest, deux activités principales sont implantées : deux ports de plaisance, deux plages fréquentées et surveillées du 15 juin au 15 septembre. Sur la retenue de Lavalette, sur le haut Lignon du Velay, le canotage et la pratique de la voile sont autorisés. PAGE 50 - Etude 3P RE Loire amont de Villerest Rapport de synthèse général - septembre 2001

5.4.4. Prélèvements d eau sur l axe Loire Les cours d eau, canaux, nappes alluviales et gravières font l objet de prélèvements pour l alimentation en eau potable, l irrigation et l usage industriel. Un bilan établi à partir des données de l agence de l eau Loire-Bretagne est présenté ci-après : Département Prélèvements d eau en Mm 3 /an (hors prélèvements EDF et canal du Forez) Loire Canaux Nappe alluviale Total Gravières Ardèche - - - - Haute-Loire AEP, irrigation - 0,47 (1) - Industries 0,94 (2) - 0,095 Total 0,94 0,47 0,095 1,51 Loire AEP, irrigation 2,85 (3) 1,00 1,20 Industries 0,61 0,05 1,09 Total 3,46 1,05 2,29 6,80 Les prélèvements pendant la période d étiage comprise entre le 1 er mai et le 30 novembre constituent environ 60 % du total. 5.4.5. Prélèvements d eau sur les affluents Voici le bilan établi à partir des données disponibles à l agence de l eau Loire-Bretagne : Département Prélèvements d eau en Mm 3 /an (hors prélèvements EDF) En rivière Canaux Nappe alluviale Total Gravières Ardèche - - - - Haute-Loire AEP, irrigation 18,70 0,46-19,67 Industries 0,69 - - 0,69 Total 19,39 0,46-19,85 Loire AEP, irrigation 9,94 0,006 0,11 10,04 Industries 0,51-0,05 0,56 Total 10,45 0,006 0,16 10,60 Ce bilan ne permet toutefois pas de disposer des informations relatives au devenir des eaux prélevées pour les usages agricoles et industriels, ainsi qu aux besoins réels par rapport aux volumes prélevés. (1) (2) Dans le Département de Haute-Loire, le prélèvement recensé en canal est à Aurec-sur-Loire (Faye). Dont 2,7 m 3 /an pour Andrézieux Bouthéon Etude 3P RE Loire amont de Villerest Rapport de synthèse général - septembre 2001 - PAGE 51 -

5.4.6. Gravières abandonnées L étude réalisée par SOGREAH - AQUASCOP dresse un inventaire exhaustif des sites concernés par la problématique «gravières» dans le Département de la Loire, de sorte que les éléments descriptifs et les principes de réhabilitation proposés n appellent aucun commentaire particulier. Par contre, pour les autres Départements, les informations n étant à ce jour pas disponibles, il n est pas possible de dresser un état des lieux. Les propositions de gestion environnementale des gravières qui ne sont plus exploitées à ce jour ont pour objectif de satisfaire les riverains et les usagers potentiels et de favoriser le fonctionnement de l écosystème fluvial. Elles sont différentes des actions classiquement envisagées par le passé et envisagent deux philosophies de restauration des milieux fortement artificialisés : soit on favorise une protection et une gestion des sites d extractions (anciens ou nouveau) et l on crée des «nouveaux milieux» artificiels, imposant un entretien régulier et donc un investissement financier important, sinon l efficacité de telles interventions sera quasiment nulle à long terme, soit on accepte autant que possible, c est-à-dire en dehors de zones clairement identifiées où les enjeux imposent la mise en place de protection, la divagation du lit de la Loire, pour un retour à un fonctionnement plus naturel, ce qui limite les coûts d entretien et de protection des berges. Remarquons que la notion d artificialisation n implique pas nécessairement que les milieux correspondants soient sans intérêt. Les nombreuses études réalisées dans la plaine du Forez montrent que les milieux artificiels sont richement pourvus sur le plan floristique et faunistique, notamment pour l avifaune. En ce qui concerne les milieux artificiels laissés à l abandon, ils ne présentent pas en tant que tel un intérêt environnemental majeur, du moins à court terme. Par contre, sur un plan géomorphologique et donc à plus long terme sur un plan environnemental, ils peuvent être l objet d une érosion latérale permettant une reconstitution des fonds du lit vif de la Loire, d un rajeunissement de la végétation, la création de nouveaux milieux favorables à la végétation et donc aussi à la faune,... C est cette deuxième solution qui est préconisée. 5.4.7. Aménagements hydrauliques en lit mineur Depuis très longtemps, la Loire et ses affluents subissent les effets de nombreux aménagements hydrauliques (seuils d anciens moulins, prises d eau agricoles, barrages hydroélectriques,...). Les différents seuils recensés présentent des dimensions très variables avec des hauteurs allant de quelques dizaines de centimètres à plusieurs dizaines de mètres (voir 4.2). Deux constantes apparaissent sur la majorité de ces aménagements : Les aménagements hydrauliques modifient les habitats aquatiques situés en amont, en transformant parfois des zones de rapides (néanmoins assez rares sur la Loire pour être considérées comme des milieux à protéger) en zones de plats lents, ce qui peut avoir pour conséquence une diminution des espèces piscicoles de milieux lotiques au profit d espèces de milieux lentiques, conduisant ainsi à une perturbation du continuum fluvial, Du fait que la qualité des eaux est parfois altérée (richesse en composés phosphorés, notamment en aval des agglomérations), les aménagements contribuant à un ralentissement des écou- PAGE 52 - Etude 3P RE Loire amont de Villerest Rapport de synthèse général - septembre 2001

lements représentent une source de problèmes potentiels pour les hydrosystèmes, marqué par les effets de l eutrophisation. C est le cas des retenues de Grangent et de Villerest mais aussi d aménagements de taille plus modeste sur l axe ligérien (cf. volet morphodynamique). Dans la mesure où certains seuils de faible hauteur peuvent influencer la ligne d eau sur plusieurs centaines de mètres en amont et en accord avec les objectifs du SDAGE Loire-Bretagne, leur destruction doit être envisagée au cas par cas dès lors qu ils ne jouent pas un rôle important sur un plan morphodynamique ou en termes d usages. Les gains en termes de fonctionnement des hydrosystèmes apportés par une telle opération sont évidents, mais comme souvent en matière d environnement, difficilement quantifiables. Les ouvrages de plus grande taille génèrent deux types de perturbations : ils constituent des obstacles à la migration des poissons migrateurs (comme Villerest par exemple) ; ils modifient le régime hydrologique du cours d'eau et altèrent la qualité des habitats et les peuplement piscicoles des secteurs influencés (c est le cas notamment de Grangent). À ces deux perturbations principales, s'ajoute une troisième, plus localisée et ne concernant que les plus gros aménagements (Grangent sur la Loire, chaîne de Montpezat sur la Loire et ses affluents ardéchois, Passouira sur l Ance du Nord), l'altération de la qualité physico-chimique de l'eau dans la retenue et en aval (eutrophisation). En l état actuel et sur la base des études réalisées à ce jour, il apparaît que parmi les différents dysfonctionnements générés par les aménagements hydrauliques en lit mineur, un seul fait actuellement l'objet d'une volonté clairement affichée de réflexion : la redéfinition des débits réservés dans le cadre surtout des renouvellements administratifs de titre et/ou d étude spécifique (Montpezat, Grangent,...). Cette réflexion concerne principalement la qualité des habitats piscicoles, domaine pour lequel on dispose d un outil d analyse. Pour ce qui est de la problématique liée à l eutrophisation des cours d eau, on ne dispose pas à ce jour d une méthode scientifique fiable pour les cours d eau. La plupart du temps, la problématique est envisagée conjointement à celle de l habitat piscicole et repose sur une analyse à posteriori, c est-à-dire d un constat de l évolution éventuelle réalisé après le relèvement d un débit réservé. 5.4.8. Restauration environnementale Les extractions de matériaux alluvionnaires dont a fait l objet la Loire, notamment dans la plaine du Forez, ont abouti à un mitage de la zone alluviale et à la création d un ensemble de petits plans d eau constituant autant de «nouveaux milieux» pouvant présenter des aspects et des intérêts variés en termes d hydrosystèmes (implantation d espèces à forte valeur écologique, développement d usages tels que la pêche amateur, activités socio-éducatives). Les nombreuses études réalisées dans la plaine du Forez ont permis de mettre en place une protection et une valorisation de l environnement, en particulier à travers les ZNIEFF et la Directive Habitats. Toutefois, la constante de beaucoup de ces milieux est une certaine artificialité. En effet, la qualité environnementale de certaines portions de la Loire amont est indéniable, mais elle est parfois peu en accord avec les caractéristiques naturelles du fleuve. Etude 3P RE Loire amont de Villerest Rapport de synthèse général - septembre 2001 - PAGE 53 -

Deux gestions du lit, des berges et des annexes hydrauliques de la Loire amont existent sur le terrain : celle qui privilégie un fonctionnement le plus naturel possible du fleuve en permettant une évolution des milieux du seul fait de l action des conditions hydrologiques. Les actions dans le Département de la Loire s y réfèrent souvent. celle qui se substitue l homme à l action du fleuve, et met en place un entretien sélectif des milieux perturbés ou pouvant poser des problèmes en termes d hydraulique. Les actions réalisées dans le Département de la Haute-Loire entre Vorey et Aurec-sur-Loire y recourent. Actuellement, la démarche de réhabilitation des milieux mise en œuvre porte sur des interventions ponctuelles d entretien des milieux riverains du fleuve. La gestion des berges et du lit actuelle vise en priorité l amélioration des conditions d écoulement en crue (notamment au droit des secteurs habités) et la prévention de la formation d embâcles. Dans ce contexte, les interventions proposées concernent principalement les zones habitées et/ou d expansion des crues, de sorte que les secteurs de gorges ont été peu envisagés. Il s agit alors d interventions sélectives et modérées, c est-à-dire qu il n y a pas de débroussaillage systématique, ni de déboisement total. Les types d intervention sont : l élimination sélective des peupliers, des embâcles, la taille sélective des saules arbustifs (recépage), le débroussaillage des chenaux de crue, l éclaircie sélective de la ripisylve au pied ou sur les versants, l éclaircie et maintien en eau des petites zones humides, des essartages, dessouchages, scarification et arasement des dépôts d alluvions dans certains secteurs très localisés. Ce dernier type d intervention nécessite de prendre un ensemble de précautions. En effet, des actions de scarification et d arasement de dépôts alluvionnaires ne s entendent que pour des cas particuliers où il est nécessaire, sur un plan hydraulique, de rendre au lit mouillé d un cours d eau une largeur satisfaisante vis-à-vis des écoulements en période de crue. Les sites concernés par ce type d action sont le plus souvent d extension limitée et correspondent à des îlots végétalisés dans les tronçons court-circuités d aménagements hydrauliques. Ces interventions doivent être réalisées sans prélèvement de matériaux et, de préférence en dehors de la période de reproduction piscicole. Il est à noter que dans les secteurs où l extraction de granulat a conduit le fleuve à couler directement sur le substrat rocheux, peu propice à un développement biotique, une gestion des encombres végétales adaptée peut créer des lieux d accueil d une diversité biologique. En ce qui concerne le maintien de la diversité des habitats aquatiques et terrestres, il conviendrait de respecter les principes fixés dans le document «Espaces Naturels Sensibles» établi pour le Département de la Loire et d intégrer aux différents programmes, un ensemble d actions visant à favoriser le développement d une végétation conforme avec les caractéristiques propres aux milieux aquatique et péri-aquatique de la Loire. Il s agit en fait de : contrôler les développements d essences indésirables ou introduites (Renouée du Japon, résineux, Robinier pseudo-acacia,...) pouvant limiter le développement d une végétation naturelle, revégétaliser les tronçons de cours d eau les plus fortement dégradés où ayant fait l objet de protections hydrauliques (enrochements libres). PAGE 54 - Etude 3P RE Loire amont de Villerest Rapport de synthèse général - septembre 2001

Enfin, le plus souvent, les programmes d actions envisagés tendent, si ce n est à sous-estimer, du moins à ne pas assez insister sur la nécessité de maintenir un entretien léger durant les années qui suivent les premières interventions. L efficacité de l entretien du lit et des berges d un cours d eau n est réelle que si l effort est constant et régulier. L abandon pendant plusieurs années de la gestion d un milieu dès lors qu il est artificialisé impliquera à terme le renouvellement de toutes les premières actions d entretien et de réhabilitation qui sont les plus lourdes, les plus coûteuses et les plus pénalisantes pour le milieu. Etude 3P RE Loire amont de Villerest Rapport de synthèse général - septembre 2001 - PAGE 55 -

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6. ANALYSE SOCIO-ECONOMIQUE 6.1. RISQUES D INONDATION 6.1.1. Recensement et analyse des enjeux Le recensement des enjeux a pour objectif de fournir une vision inédite, quantitative et descriptive, à l'échelle du haut bassin de la Loire, des biens et activités exposés aux inondations de la Loire et de ses affluents. Il a été réalisé : soit sur la base des cartographies disponibles des crues décennale, trentennale et centennale; soit à partir d autres cartes des zones inondables existantes ; soit, pour l agglomération de Saint-Étienne, à partir du «dire d experts» de certains acteurs locaux, la cartographie de l extension de l inondation n étant pas encore disponible au moment de cet inventaire ; soit, pour les autres communes, d informations ponctuelles relative à la connaissance de sinistres passés. Cette grande diversité des sources d'information concernant les zones inondables du haut bassin de la Loire rend difficile une présentation homogène de l'ensemble des résultats. Le traitement statistique des informations ne porte donc que sur les communes pourvues d une cartographie des aléas pour les crues décennale, trentennale et centennale. 6.700 bâtiments habités (immeubles et maisons confondus) existent en zone inondable, dont la moitié constitue les immeubles du centre-ville de Saint-Etienne Le décompte des bâtiments d'habitation inscrits dans les zones inondables ou inondés par les crues historiques de l ordre de la centennale, recense 3.150 maisons individuelles et plus de 3.500 immeubles collectifs, selon la répartition géographique suivante : Borne Dolaizon Lignon Dunières Loire en 43 Loire en 42 St Etienne centre-ville Habitat 270 24 600 2.050 3.500 immeubles Furan hors St Etienne 205 + 17 immeubles Sur la base de 1,5 à 2 logements en moyenne au Rez de Chaussée de chaque immeuble collectif, ce qui n est pas le cas en centre ville lorsque le RdC est occupé par des commerces, on aurait de l ordre de 8.500 à 10.000 logements atteints par une inondation dans une enveloppe de crues centennales, dont plus de la moitié dans le seul centre-ville de St Etienne. Etude 3P RE Loire amont de Villerest Rapport de synthèse général - septembre 2001 - PAGE 57 -

Les crues les plus à craindre sur le Furan apparaissent lors des orages d été, alors que les crues fortes sur la Loire dépendent des orages cévennols surtout à l'automne. Aussi tous ces enjeux ne seraient probablement pas inondés lors d une seule et même crue. Habitations exposées hors agglomération stéphanoise : il y a autant d habitations exposées sur la Loire et ses affluents dans le Département de la Haute-Loire que le long de la seule Loire dans celui de la Loire Hors agglomération stéphanoise, quelques 1 900 habitations, sont situées en zone inondable pour une crue centennale dans les communes pourvues d une cartographie des crues décennale, trentennale et centennale, à savoir le bassin du Dolaizon, du Lignon du Velay et de la Loire en Haute-Loire et la Loire entre Saint-Just-Saint-Rambert et Rivas dans le Département de la Loire. Ce chiffre est donné avec une approximation de 5%. Dans l enveloppe d une inondation qui serait partout trentennale, le tiers des habitations est recensé sur la Loire en Haute-Loire et un autre tiers sur seulement six communes en amont de la plaine du Forez. Une même proportion se retrouve dans l enveloppe d inondation d une crue qui serait partout centennale. Une crue localement décennale ne déborde pas le long de la Loire dans le Département de la Loire. Dans l enveloppe d inondation d une crue qui serait de fréquence décennale au droit de chaque commune, les zones inondables de la Borne et du Dolaizon concentrent la moitié de l habitat compris dans cette enveloppe. Dans l enveloppe d inondation d une crue qui serait centennale au droit de chaque commune, 49 % des habitations sont situées en aléa fort, c est à dire subiront une inondation avec plus d un mètre d eau. Pour le secteur Saint-Just-Saint-Rambert, Andrézieux-Bouthéon et Saint-Cyprien, les habitations situées en aléa fort pour une crue localement centennale représentent 70% du total des habitations situées en zone inondable. Activités industrielles : deux cent quarante entreprises présentes dans l enveloppe d inondation d une crue qui serait partout centennale Environ 240 entreprises - pour moitié des commerces et pour moitiés des industries ou artisans résident dans l enveloppe d inondation d une crue qui serait localement centennale. Ces établissements, de petite taille pour l'essentiel, se situent en majorité sur les bords de Loire dans les Départements de la Haute-Loire (42%) et de la Loire (23%). Ils représentent tout de même 33% du total le long de la Borne et du Dolaizon. Dans l enveloppe d inondation d une crue qui serait partout centennale, 75% des commerces atteints sont situés dans cinq communes : Andrézieux-Bouthéon, Saint-Just-Saint-Rambert, Brives-Charensac, Aiguilhe et le Puy-en-Velay 60% des artisans et des industries sont répartis dans six communes : Brives-Charensac, Bas-en-Basset, Aurec-sur-Loire, Andrézieux-Bouthéon, Aiguilhe et le Puy-en-Velay. PAGE 58 - Etude 3P RE Loire amont de Villerest Rapport de synthèse général - septembre 2001

Activités agricoles : des enjeux agricoles différenciés entre les Départements de la Haute- Loire et la Loire En Haute-Loire, les terrains agricoles inondables sont pour leur immense majorité des prés. Seulement deux sièges d exploitation ont été recensés en zone inondable. La situation est totalement différente pour le Département de la Loire (la Plaine du Forez). Les zones inondables concernent des prairies, des cultures mais aussi localement du maraîchage sous serre. On trouve dans le périmètre de la crue centennale une quinzaine de sièges d exploitation et une trentaine dans le périmètre de la crue historique. Les enjeux exposés dans l agglomération de Saint-Etienne : enjeux importants malgré un risque actuellement mal estimé Rien que sur le secteur non couvert du Furan (hors affluents) et sur l Ondaine, le nombre d habitations exposées dépasse les 200. Sur le même secteur, le nombre d entreprises exposées dépasse la centaine. En cas d incapacité des débits de crue à passer dans la section couverte (5.5 km de long), les conséquences pourraient être extrêmement graves, bien qu elles soient très mal cernées aujourd hui. L étude hydraulique qui est achevée apportera un éclairage nouveau. Des risques torrentiels dispersés, ponctuels mais réels Certains villages des hauts bassins de la Loire et de ses affluents sont exposés à des crues torrentielles de petits cours d eau ou à des ruissellements violents d origine urbaine. Ce cas est typique du Département de l Ardèche, où les enjeux sur l axe ligérien sont très réduits mais où quelques villages sont fortement menacés par des ruisseaux (St-Cirgues-en-Montagne tout particulièrement). Mais il se rencontre également dans le Département de la Haute-Loire, comme à Cussac ou dans l agglomération stéphanoise. 6.1.2. Analyse de la vulnérabilité du haut bassin de la Loire vis à vis des inondations L'appréciation de la vulnérabilité consiste à s'interroger sur la propension de ce territoire à subir des dommages à l'occasion de crues rares, de type 1980 notamment. Elle ne cherche pas à chiffrer le coût de ces dommages mais à détecter les facteurs de vulnérabilité humaine et économique susceptibles d'expliquer la plus ou moins grande gravité des conséquences des crues rares. Sur la base d un certain nombre de constats, il est possible d esquisser des éléments de réponse à la question : le territoire du haut bassin de la Loire est-il moins vulnérable aux inondations qu il y a 20 ans? Y répondre pointe des facteurs de vulnérabilité particulièrement importants et susceptibles d aider ultérieurement à la définition d une stratégie. Depuis la crue de septembre 1980, les biens et les activités exposés aux inondations de la Loire ont peu augmenté, et leur vulnérabilité intrinsèque (liée au bâti et aux aménagements intérieurs) est restée quasiment identique. On peut donc supposer qu en dehors de la commune de Brives Charensac où des travaux de recalibrage du lit et de protection de grande ampleur ont été entrepris, les dommages causés par une crue centennale seraient d un ordre de grandeur équivalent, sauf à gérer la crise différemment : alerte et évacuation des personnes dans les secteurs exposés, mise en place de mesures de prévention chez les industriels, etc. Etude 3P RE Loire amont de Villerest Rapport de synthèse général - septembre 2001 - PAGE 59 -

La vulnérabilité humaine dans les secteurs à haut risque (Peyredeyre, Chadrac, etc.) a néanmoins diminué de manière significative par rapport à 1980, en raison d un nombre important d initiatives visant soit à régler les «points noirs» comme la traversée de Brives-Charensac ou l implantation en zone à très fort risque du hameau de Mazet, soit à améliorer la prévision et l alerte avec la modernisation du réseau CRISTAL, soit enfin à mieux gérer la crise en modifiant les règlement des campings et améliorant les plans d évacuation et les plans de secours spécialisés. Cette réduction de la vulnérabilité humaine découle aussi d une sensibilité plus forte : l éventualité d un événement de type 1980 appartient aujourd hui à la culture des responsables locaux, qu ils appartiennent aux services de l Etat ou aux collectivités. Cependant, le risque humain demeure, et ne sera jamais nul, en raison des caractéristiques des crues du haut bassin de la Loire comme la soudaineté, la violence et la difficulté de prévision et de la nature de certaines activités tels les campings. Ce constat est particulièrement vrai sur les affluents, notamment ceux pour lesquels les aléas sont mal connus et la prévision pas possible. Ces différents facteurs négatifs se conjuguent sur l agglomération stéphanoise, où la nature de l aléa et la configuration et la densité urbaines concourent à faire de ce site un lieu de catastrophe majeure potentielle. 6.1.3. L'évaluation monétaire L'évaluation monétaire cherche à chiffrer le coût des dommages aux biens et aux activités sinistrés par telle ou telle crue. Le diagnostic a exploité de manière approfondie les archives disponibles sur les crues historiques - et en tout premier lieu celles de 1980 - pour mieux en comprendre la nature et l'ampleur des impacts socio-économiques. Ce travail fournit des coûts moyens et des rapports entre les coûts des différents biens sinistrés, ainsi qu une vision géographique permettant de relativiser les chiffres bruts qui sont les plus fréquemment cités. Le montant de la catastrophe de 1980 s élève, en francs 1998, à au moins 900 MF. 80% de ce coût est réparti sur le Département de la Haute-Loire, environ aux deux tiers le long du fleuve Loire et pour une part importante quoique précisément inconnue sur la commune de Brives- Charensac. Une crue équivalente provoquerait donc des dommages nettement inférieurs, en raison des travaux de protection réalisés dans la traversée de Brives-Charensac. Cependant, les autres communes riveraines de la Loire, si elles venaient à être inondées par une crue de même nature, connaîtraient des dommages d un ordre de grandeur équivalent, en raison d une vulnérabilité qui n a pas été modifiée et d enjeux qui n ont guère changé, sauf exception (éviction du lotissement Mazet à Peyredeyre dans le cadre de la Loi Barnier). 6.2. APPROCHE ECONOMIQUE DES ETIAGES Les étiages sur le bassin supérieur de la Loire peuvent cristalliser des tensions et sont susceptibles de créer des situations de crise. Le diagnostic s est intéressé plus particulièrement au «système» «retenue de Grangent - canal du Forez - Loire à l aval du barrage» et à ses utilisations de la ressource en eau, tout particulièrement l irrigation mais aussi l alimentation en eau potable ou l exploitation touristique, abordant synthétiquement les aspects de qualité des eaux et des milieux associés. PAGE 60 - Etude 3P RE Loire amont de Villerest Rapport de synthèse général - septembre 2001

La situation de la ressource en eau à partir de ce système est complexe, ancienne, source régulière de tensions entre certains usagers et gestionnaires, source également de discours ou d analyses plus ou moins éclairés. Les parties prenantes n ont jamais engagé de concertation sur cet aspect du dossier. Sans prétendre être exhaustif, le diagnostic laisse néanmoins entrevoir au moins deux situations de crises possibles : Une situation d étiage très sévère, inconnue depuis la rénovation du canal et le développement de l irrigation par aspersion, mais déjà observée par le passé, est susceptible de provoquer un grave déséquilibre entre l offre et la demande. La situation pourrait être d autant plus catastrophique si la situation se renouvelait sur plusieurs années consécutives. Un choix devrait être alors fait entre les intérêts des irrigants de la plaine du Forez, la production électrique et l activité touristique de la retenue. Ce scénario n est aujourd hui envisagé par aucune instance publique. L autre crise, probable mais encore imprécise dans son calendrier et son ampleur, réside dans l incapacité des A.S.A. (Association Syndicale Autorisée) à financer la restauration des secteurs du canal les plus dégradés, et qui ne vont cesser de se dégrader, et à moderniser le système (même si cette modernisation a été amorcée par le Syndicat Mixte d Irrigation du Forez. La dégradation des installations ou leur modernisation insuffisante ne peuvent avoir à terme pour conséquence qu une perte de rentabilité de l irrigation et donc une diminution des surfaces irriguées. Dans l'avenir, une autre évolution pourrait être fatale à l agriculture irriguée : une modification des primes à l irrigation et des redevances d irrigation pourrait faire basculer la plupart des exploitations utilisant l irrigation dans la non rentabilité, et ce d autant plus facilement que certaines sont en limite de rentabilité. Les réseaux les plus récents de la plaine du Forez ont un coût d irrigation à l hectare 1,5 à 2 fois plus important que le coût à l hectare irrigué par la Compagnie du Bas-Rhône Languedoc, celle des Coteaux de Gascogne ou de la plaine de l Ain. Une telle évolution pourrait avoir pour conséquence de provoquer une évolution vers des systèmes d exploitation de la plaine du Forez moindre consommateurs d eau. Pour l heure, aucun acteur local ou régional ne semble se saisir de ce problème complexe et qui va s accentuer dans les années à venir. Cet exemple illustre de manière incomplète et rapide les difficultés qui peuvent apparaître en matière de volume disponible. Il ne faut pas moins occulter les difficultés en matière de qualité des eaux et des milieux aquatiques associés, qui peuvent être profondément altérés lors d un étiage sévère. Les problèmes de qualité à l étiage peuvent s avérer autrement plus difficiles à résoudre que les problèmes de quantité et il ne faut pas les négliger dans une approche plus précise, qui s impose. Etude 3P RE Loire amont de Villerest Rapport de synthèse général - septembre 2001 - PAGE 61 -

PAGE 62 - Etude 3P RE Loire amont de Villerest Rapport de synthèse général - septembre 2001

7. PROPOSITIONS D AMENAGEMENT ET DE GESTION DU HAUT BASSIN DE LA LOIRE 7.1. DRESSER LES PRIORITÉS D UN PROGRAMME ET ÉLABORER UNE STRATÉGIE GLOBALE D AMÉNAGEMENT À L ÉCHELLE DU HAUT BASSIN DE LA LOIRE 7.1.1. Retenir et faire connaître les enseignements du diagnostic réalisé Le diagnostic réalisé a établi que, sur le haut-bassin de la Loire en amont de Villerest : Le risque d'atteinte aux vies humaines lors des crues reste élevé pour les raisons suivantes : Les délais d'alerte sont très courts sur la plupart des affluents et sur la Loire en amont de Bas-en-Basset, en particulier sur la Borne et le Dolaizon qui concentrent la moitié des enjeux exposés à une crue décennale et sur le Furan et l'ondaine. St Etienne, situé à l'amont du bassin du Furan, ne dispose pas d anticipation des crues. Des enjeux en quantité non négligeables sont dispersés le long de la Loire et de ses affluents : 135 habitations et 16 entreprises dans l'enveloppe d'inondation décennale, 700 habitations et 85 entreprises dans la trentennale. Plus de la moitié des habitations exposées à l'inondation dans ces secteurs sont situées en aléa fort. Des enjeux d'un niveau supérieur existent sur le Furan, l'onzon et l'ondaine : de l'ordre de 400 habitations individuelles et 3.500 immeubles de centre-ville, plus de 200 activités économiques et une quarantaine d équipements publics, en inondation centennale Malgré les crues importantes et relativement récentes (1980, 1990, 1996), il n'est pas sûr que tous les acteurs de la crise : services de l'etat, élus, services de secours et citoyens, connaissent bien et sauront appliquer la démarche la plus appropriée en crue. On décrit insuffisamment et sous-estime encore toutes les composantes du risque d'inondation dans certains pôles urbains regroupant des enjeux en grande quantité dans le Département de la Loire : St Etienne et les communes présentes sur le Furan et sur l Ondaine, St Just - St Rambert, Andrézieux-Bouthéon et sur certains affluents de Haute- Loire (Borne-Dolaizon, Yssingeaux). Pour réduire le risque d'inondation, on ne doit pas se focaliser sur des travaux dans le lit qui abaissent les lignes d'eau seulement de quelques décimètres en hauteur et sur une longueur de l ordre du km ou sur des endiguements nouveaux pas toujours possibles à insérer localement pour assurer durablement une protection correcte à l'ensemble des enjeux disséminés le long de la Loire et de ses affluents : il faut aussi privilégier la gestion de la crise et de la post-crise à l échelle communale et individuelle, car elles peuvent très significativement réduire les atteintes et les dommages, en particulier vis-à-vis des nombreux biens qui, par leur exposition, seront encore certainement inondés. Le bassin amont de la Loire peut connaître des crises d'étiage autrement plus graves que celles des trois dernières décennies et pour lesquelles aucun plan préalable de gestion n'existe. Un tel plan interdépartemental et global apparaît souhaitable pour ne pas devoir recourir dans la hâte à une concertation entre les différents usages. Etude 3P RE Loire amont de Villerest Rapport de synthèse général - septembre 2001 - PAGE 63 -

Des efforts très importants ont permis d'améliorer sensiblement la qualité des eaux sur le bassin et la qualité environnementale des milieux fluviaux. Deux aménagements majeurs du bassin, le complexe hydroélectrique de Montpezat et le canal d'irrigation du Forez, ne sont pas clairement connus et compris par les acteurs et les décideurs, aussi bien dans l'appréciation des services qu'ils rendent que dans les perturbations et les artificialisations du milieu qu'ils provoquent. 7.1.2. Se consacrer à court terme à des priorités cohérentes sur chaque thème Sur proposition du comité technique de l'étude, composé de représentants des services de l'etat et des collectivités territoriales et de leurs établissements publics (agence de l'eau Loire-Bretagne, Conseil Supérieur de la Pêche, EP Loire) ainsi que d'edf, le comité de pilotage de l étude a adopté un programme de réduction des risques hydrologiques et de restauration environnementale sur le bassin de la Loire en amont de Villerest sur les bases suivantes, cohérentes avec le Schéma Directeur d'aménagement et de Gestion des Eaux du bassin Loire-Bretagne : 7.1.2.1. Pour la prévention des inondations : a) S'attaquer, avec des moyens à la hauteur des enjeux et en utilisant tous les moyens disponibles (en particulier la réduction de la vulnérabilité et pas seulement la protection physique), à la réduction du risque d'inondation, en priorité : là où des vies humaines sont encore dangereusement exposées, même en faible quantité 4, sur les agglomérations présentant des enjeux économiques forts à l'échelle du bassin : St Etienne et les communes présentes sur le Furan et sur l Ondaine, St Just - St Rambert, Andrézieux-Bouthéon, agglomération du Puy et Aurec. b) Consacrer à une bonne organisation et gestion de la crise en cas de crue, une attention et des moyens supérieurs à ceux qui ont été consacrés dans les années passées, à la protection directe contre les inondations : étendre géographiquement le système de mesure des pluies et débits les plus forts, et le rendre plus fiable et plus résistant aux événements très forts du type 1956 ou 1980, améliorer l alerte là où elle est possible, généraliser l'élaboration des plans de secours inondation ; organiser régulièrement des exercices de crise. c) Entretenir régulièrement la culture du risque d'inondation, au niveau des services de l Etat et des collectivités, auprès des gestionnaires de réseau, au sein de la population et notamment dans tous les campings du bassin. d) Se donner les moyens humains pour engager et animer à court et moyen terme une nouvelle politique de réduction du risque recourrant de manière importante à la réduction de la vulnérabilité des biens exposés, combinée avec une protection localisée améliorée lorsqu'elle est socio-économiquement et réglementairement acceptable. 4 dangereusement, soit que les délais d apparition très courts empêchent toute alerte efficace et fiable, soit que les hauteurs et vitesses des flots touchant les biens abritant les personnes dépassent 1 m ou 1 m/s lors de la crue ou de la décrue. PAGE 64 - Etude 3P RE Loire amont de Villerest Rapport de synthèse général - septembre 2001

7.1.2.2. Pour la gestion des étiages sévères : a) Elaborer et rendre opérationnel un plan interdépartemental et global de gestion de la crise que provoquera un étiage rare, du niveau de celui de 1949 par exemple. b) Mettre en œuvre rapidement des démarches SAGE ou similaires pour permettre aux décideurs et aux riverains d'être prêts à gérer une crise d'étiage sévère et pour clarifier, dans une vision globale, les attentes des usagers de l'eau du bassin vis-à-vis du complexe hydroélectrique de Montpezat et du canal d'irrigation du Forez. 7.1.2.3. Pour la restauration environnementale : Continuer sans relâche la bataille pour la qualité de l'eau et la qualité des milieux naturels : en intensifiant l'effort d'épuration des eaux, en particulier sur les grands pôles urbains tels que l agglomération stéphanoise sur le Furan ou d'autres 5 ; en continuant les actions en cours pour améliorer la qualité de l'eau, notamment par l'achèvement d'un schéma Départemental d'assainissement dans les Départements de la Loire et de la Haute-Loire, et la réactualisation de celui qui existe dans le Département de l'ardèche ; en s'intéressant en particulier aux perturbations réelles engendrées par les seuils naturels et artificiels présents en grand nombre sur le bassin. 7.1.3 Elaborer une stratégie globale d aménagement à moyen terme Des éléments restent encore à préciser, notamment concernant : les enjeux exposés au risque d'inondation dans des sites à fort enjeu socioéconomique sur la vallée du Furan et de l'ondaine, les maîtrises d'ouvrage, surtout lorsque les collectivités territoriales doivent les prendre en charge. Il est proposé aux pouvoirs publics d engager une démarche d'aménagement du territoire sur le moyen terme, en : élaborant une stratégie globale de réduction des risques dus aux crises hydrologiques et de restauration environnementale sur tout le bassin versant de la Loire en amont de Villerest et en la soumettant à l'avis des décideurs du haut-bassin et des représentants des populations concernées. engagement dans le cadre des contrats de plan 2000-2006, d une première série d'actions jugées prioritaires, pour un montant estimé autour de 12,5 M, soit de l'ordre de 2,5 M par an sur le reste du CPER en cours ; ces actions demandent une participation-clef des collectivités territoriales pour assumer des maîtrises d'ouvrage, et des cofinancements encore à préciser à l échelle départementale. 5 Par exemple Montbrison, Feurs, St Just-St Rambert, Andrézieux-Bouthéon et Veauche. Etude 3P RE Loire amont de Villerest Rapport de synthèse général - septembre 2001 - PAGE 65 -

7.2. RÉDUCTION DU RISQUE D INONDATION 7.2.1. Mieux connaître et anticiper les crues et améliorer les systèmes d annonce de crues Les actions prioritaires Elles visent à disposer d'un système résistant mieux aux intempéries les plus fortes et d'un personnel plus nombreux et mieux formé à une intervention en période de crise : Pour réduire le risque humain et mettre en œuvre rapidement des actions anticipées, sur la Padelle, la Gazeille, la Laussone, la Gagne, la Borne, la Loire et le Lignon du Forez, renforcer le réseau existant avec 5 pluviomètres et 3 limnimètres (mesure des hauteurs d'eau dans les cours d'eau) supplémentaires ; coût : 0,1 M TTC - maîtrise d'ouvrage EpLoire au titre de la modernisation du système CRISTAL cofinancée avec l'etat. Sur l axe Loire en amont de Grangent, faire en sorte que les stations suivantes considérées de priorité 1, c'est-à-dire indispensables pour prévoir l'alerte et le maximum de la crue en quelques points essentiels, puissent dans toutes les situations mesurer les hauteurs d'eau et envoyer cette valeur aux Services d'annonce de Crue : pont de la Borie, Goudet, Chadrac, Bas en Basset, et sur les principaux affluents : Gazeille, Gagne, Borne et Lignon du Velay ; coût : 0,2 M TTC - maîtrise d'ouvrage EpLoire au titre de la modernisation du système CRISTAL cofinancée avec l'etat. Renforcer les transmissions par radio et téléphone des stations de priorité 1 en utilisant des liaisons satellite, pour palier les risques de défaillance en cas de perturbation électromagnétique. Coût 0,45 M TTC - maîtrise d'ouvrage EpLoire au titre de la modernisation du système CRISTAL cofinancée avec l'etat. Renforcer les moyens en personnel permanent affectés aux Services d'annonce de Crue : 1 personne supplémentaire minimum hors et en période de crue, pour chaque Service ; le nombre actuel d agents et leur qualification ne permettent en effet pas d assurer correctement les tâches de suivi, de prévision et de diffusion des informations durant les crues ; coût : 0,15 M TTC/an - maîtrise d'ouvrage Etat, à travers les DDE. Améliorer les outils et logiciels qui permettent aux personnels des Services d'annonce de Crue de traiter, interpréter et valider les données qu'ils reçoivent ; coût : 0,05 M TTC - maîtrise d'ouvrage EpLoire au titre de la modernisation du système CRISTAL cofinancée avec l'etat. Il convient notamment de développer des outils indicateurs de gravité, d améliorer les modèles de prévision des crues et de développer des outils de prévisions des inondations. Coût 0,15 M TTC maîtrise d ouvrage Etat et EpLoire. Coût total de ces actions prioritaires : 6,1 MF TTC d'investissement déjà intégralement couvert par la modernisation de CRISTAL et 1 MF TTC de fonctionnement annuel supplémentaire. L EpLoire, dans le cadre de la modernisation de CRISTAL pourrait assumer la maîtrise d'ouvrage des investissements et l'etat, à travers les DDE, la maîtrise d'ouvrage des postes supplémentaires dans les Services d'annonce de Crue. PAGE 66 - Etude 3P RE Loire amont de Villerest Rapport de synthèse général - septembre 2001

l'ance Synthèse des principales propositions de base Réduire le risque humain en période de crue l'isable l'aix l'anzon RHÔNE oise Légende le Vizezy la Curraize Loire LOIRE la Toranche la Coise Actions à mener - Cours d'eau dont le réseau existant de pluviomètres et de limnimètres est à renforcer - Stations prioritaires à sécuriser - Stations de priorité 1 dont les transmissions sont à sécuriser PUY-DE-DÔME l'andrable la Mare le Bonson le Furan S.A.C. - Système d'alerte des Crues 1 moyens humains à renforcer 2 améliorer les outils de prévision - Alerte dans les campings riverains des cours d'eau Communes concernées par un équipement touristique (campings principalement) situées en zone inondable (périmètre crue centennale) la Semène la Borne occidentale la Borne orientale la Borne l'arzon HAUTE-LOIRE la Suissesse le Lignon du Velay la Dunières - Fermeture des axes routiers et signalétique permanente sur ces axe - Evacuation des habitations exposées aux crues décennales et trentennales la Sumène Hydrographie Fleuve Affluent Bassin versant ARDÈCHE Limites administratives Limite départementale le Gage N Loire LOZÈRE 0 5 10 15 20 km Source : Bruno Ledoux Consultant 2002 ; Cartographie : EDATER 2002

Les autres actions Elles portent sur : L'élaboration de modèles de prévision hydrométéorologiques dans l objectif de gérer les retenues existantes (la retenue de Villerest et éventuellement celles de Grangent et Lavalette) pour l écrêtement des crues et la mise en place de pluviomètres et de limnimètres supplémentaires pour assurer une telle prévision, en fonction des résultats d études complémentaires à réaliser sur la faisabilité du recours à ces deux ouvrages pour écrêter les crues fortes. Une première analyse succincte de la répartition des postes pluviométriques et des stations limnimétriques existantes conduit à prévoir de renforcer le réseau en y ajoutant de l'ordre de 4 postes pluviométriques et 7 postes limnimétriques supplémentaires, ce qui représenterait une dépense de l'ordre de 0,15 M TTC. L'EpLoire, dans le cadre de la modernisation de CRISTAL, peut en assumer la maîtrise d'ouvrage. La poursuite du développement des outils d'interprétation et d'exploitation des images du radar météorologique de Sembadel en Haute Loire et des données au sol. L objectif prioritaire est de produire sur chaque bassin versant la carte d un indicateur de risque qui serait basé sur les intensités et les cumuls de pluie tombées. La production et la diffusion rapide de ces cartes faciliteraient l alerte et apporteraient un gain de temps précieux pour les opérations d évacuation dans les secteurs les plus exposés. Coût 0,3 M TTC. L'EpLoire, dans le cadre de la modernisation de CRISTAL, peut en assumer la maîtrise d'ouvrage. 7.2.2. Réduire le risque de perte de vie humaine : Alerte dans les campings 4 campings sont implantés sur les bords immédiats de la Loire ou de ses affluents en Ardèche, 9 sur la Loire et 2 sur des affluents en Haute-Loire, 2 sur l'aix dans la Loire : le risque qu'ils représentent a justifié d'appliquer la réglementation concernant l alerte et l évacuation, et d'imposer des dispositifs d'information des campeurs à travers les panneaux de signalisation. Ces dispositions contribuent à la réduction du risque en préparant la gestion de crise. Dans ce type de structures où la rotation des personnes hébergées peut être importante, il conviendrait de régulièrement rappeler l'existence d'un risque humain fort et de vérifier l efficacité des dispositifs de gestion de crise. Trois propositions pratiques peuvent renforcer la culture du risque et préparer une correcte gestion de la crise : Une information et une formation spécifiques des propriétaires et des gestionnaires de camping sur la réalité du risque, le déroulement d'une crue, les comportements à avoir, la responsabilité de chacun, etc. Une plaquette succincte remise à chacun des campeurs lors de son arrivée dans la région et rappelant l'existence, la nature et la gravité du risque ; elle pourrait aborder aussi la question délicate des randonnées dans les gorges. Une pratique régulière, au moins annuelle, de visites de contrôle et d'exercices. Coût total : 0,1 M TTC d investissement pour les 3 départements - maîtrise d'ouvrage : Etat, avec appui et relais local de la mairie concernée. PAGE 68 - Etude 3P RE Loire amont de Villerest Rapport de synthèse général - septembre 2001

Déplacements sur les axes routiers Les crues récentes sur l'aude ont montré l'importance de la mortalité due à une présence de personnes sur les axes routiers très exposés. Une réflexion s'impose avec les spécialistes de ces aspects, pour disposer et mettre en œuvre des moyens les plus efficaces possibles, en vue de limiter ce risque. Deux axes de réflexion à court terme et d'actions à moyen terme s'imposent : Une information préalable des habitants sur les risques de circulation en période de crue utilisant différents supports médiatiques et différents circuits de diffusion, ainsi qu'une information en temps réel relayée par voie de radio à destination des personnes circulant sur les voies routières exposées. Une signalétique permanente sur des voies particulièrement exposées, permettant de créer une culture du risque, et, si les moyens humains le permettent, une signalétique à installer en période de crue. Coût total : 0,1 M TTC d investissement pour les 3 départements - maîtrise d'ouvrage : gestionnaire de la voie, avec l'appui des mairies concernées. Enjeux en crue trentennale, en priorité sur les axes à crue très rapide L'identification des enjeux montre qu'un nombre non négligeable d'entre eux est exposé pour des crues inférieures ou égales à une période de retour 30 ans, c'est-à-dire que la probabilité annuelle qu'ils soient atteints dépassent 3 %. Sur le seul axe Loire dans le Département de la Haute-Loire, on peut estimer ces enjeux à près de 170 habitations, dont 2 immeubles HLM, disséminés dans 16 sites géographiques différents. Des données similaires manquent sur les affluents, notamment sur le Furan et l'ondaine avec l'agglomération de St-Etienne, où les enjeux pourraient être bien supérieurs. En Haute-Loire, ces habitations sont généralement bien connues du personnel actuel des services de secours et de l'annonce de crue, qui privilégient une alerte précoce. Deux axes de réflexion et d'action s'imposent : Recenser et caractériser l'habitat et les entreprises présents dans des secteurs à aléa fort à très forts, et susceptibles d'être atteints par des crues inférieures à la cinquantennale. Etablir un programme opérationnel d'alerte de ces habitations et de ces entreprises, en tenant compte du fait que les Services d Annonce de Crue ne couvrent que l axe Loire. Coût total : 0,1 à 0,15 M TTC, en fonction des données collectées par ailleurs - maîtrise d'ouvrage : DDE, avec l'appui des mairies concernées. Coût total d'un programme prioritaire pour réduire le risque humain : 0,3 à 0,35 M TTC - maîtrise d'ouvrage de l'etat (préfecture ou DDE) en collaboration étroite avec les collectivités territoriales concernées. Etude 3P RE Loire amont de Villerest Rapport de synthèse général - septembre 2001 - PAGE 69 -

7.2.3. Etre mieux préparés et mieux informés et mieux intervenir lors de la crue Information préventive Elle concerne : la cartographie des zones inondables sur 24 communes actuellement non couvertes sur l'axe Loire y.c. en Ardèche et sur les principaux affluents suivants : Vernazon, Veyradeyre, Holme, Gagne, Suissesse, Gazeille, Laussonne, Ramel, Mare ; coût estimé : 0,4 à 0,45 M TTC - maîtrise d'ouvrage : Etat (DDE), avec l'appui des mairies concernées. Il convient également de diffuser largement cette cartographie. l'achèvement des Plan de Prévention du Risque d'inondation et la réalisation par les Préfets des Documents Communaux Synthétiques sur les risques majeurs ou DCS, ou leur réactualisation avec les informations apportées par le diagnostic de l'étude globale qui s'achève ; coût estimé : de l'ordre de 4 K TTC par DCS - maîtrise d'ouvrage : Etat (SIDPC). La réalisation par les maires, en aval du DCS, du Document d'information Communale sur les Risques Majeurs ou DICRIM, tenant compte de la nouvelle approche proposée dans cette étude ; coût estimé : de l'ordre de 4 K TTC par DICRIM - maîtrise d'ouvrage : communes. Sur la base de 80 à 100 communes couvertes sur le bassin dans le CPER à venir, on peut estimer le montant à consacrer aux DCS et DICRIM entre 0,6 et 0,8 M et le montant total pour l information préventive à 1 à 1,2 M. Gestion de la crise Elle concerne les actions suivantes menées en association étroite entre les communes et les principaux services de l Etat concernés (DDE, SIDPC, SDIS, etc.). : L'élaboration, aussi bien au niveau Départemental qu'au niveau communal des plans de secours spécialisées inondation (PSSI), dans le cadre d'une démarche conjointe de l'etat et des collectivités concernées et leur présentation aux conseils municipaux et aux différents services techniques concernés ; coût estimé : 0,2 M TTC - maîtrise d'ouvrage : Etat, avec l'appui étroit des collectivités territoriales (Département [SDIS et routes] et Communes). La définition des moyens d intervention, dans le cadre d une collaboration Etat collectivités locales- maîtrise d'ouvrage : Etat et collectivités territoriales. La mise en place d exercices grandeur nature (tous les 3 ans environ), comprenant en particulier l analyse de ces exercices, des décisions d amélioration, le financement, la mise en œuvre et le suivi de ces améliorations. Ces exercices devront, une fois sur deux, dépasser le cadre Départemental et intégrer les trois Départements en amont du barrage de Villerest ; coût pour deux exercices pendant ce CPER : 0,1 M - maîtrise d'ouvrage : Etat, avec l'appui des collectivités territoriales. Coût total pour l'information préventive et la gestion de la crise : 1,1 à 1,2 M TTC Maîtrise d'ouvrage : Etat (Préfecture ou DDE), dans une collaboration étroite avec les collectivités territoriales, sauf pour les DICRIM en maîtrise d'ouvrage des mairies concernées. PAGE 70 - Etude 3P RE Loire amont de Villerest Rapport de synthèse général - septembre 2001

7.2.4. La réduction de la vulnérabilité des biens exposés : Diagnostic auprès des entreprises et des équipements publics Face à la difficulté de protéger systématiquement les biens exposés aux crues et aux inondations, la priorité doit être consacrée : à l'identification des biens dont l'endommagement coûtera cher tout d'abord à son propriétaire et à son assureur, puis, par le biais de la solidarité et de l'assurance, aux collectivités locale et nationale, à la réduction systématique de leur vulnérabilité. Hormis les enjeux présents sur l'ondaine et le Furan, notamment les 3.500 immeubles, la trentaine d'équipements et la cinquantaine d'hectares de zone d'activité dans l'agglomération de St Etienne, les 2.000 habitations, 240 entreprises et 67 équipements présents sur la Loire et ses affluents dans le contour centennal d'une inondation demanderont de nombreuses années avant d'être pris en charge dans une telle démarche. La priorité dans les années à venir pourrait être consacrée à : Affiner le recensement selon la période de retour de l'inondation et la caractérisation des enjeux présents sur le Furan, l'onzon et l'ondaine, pour identifier ceux dont il conviendrait de réduire la vulnérabilité en priorité ; coût estimé : 0,1 M - maîtrise d'ouvrage à définir, en préférant une collectivité territoriale. Conduire un diagnostic de réduction de la vulnérabilité de ces enjeux prioritaires sur le Furan, l Onzon et l Ondaine : 0,3 à 0,8 M - maîtrise d'ouvrage : propriétaire du bien, avec nécessité d'une animation forte par l'etat et les collectivités qui abritent les biens en question, éventuellement l'eploire dans le cadre d'une étude globale de la vulnérabilité des équipements publics. Conduire le diagnostic puis la réduction de la vulnérabilité des 135 habitations, 16 entreprises et 7 équipements publics déjà recensés dans le contour décennal d'inondation et des autres enjeux exposés jusqu en trentennal, en recherchant autant que possible les moyens de les délocaliser ; coût estimé : entre 0,4 et 0,53 M TTC pour les diagnostics eux-mêmes et de l'ordre de 0,15 M pour l'animation de ce programme - maîtrise d'ouvrage : propriétaire du bien, avec nécessité d'une animation forte par l'etat et les collectivités qui abritent les biens en question, éventuellement l'eploire dans le cadre d'une étude globale de la vulnérabilité des équipements publics. Conduire un diagnostic d'ensemble sur quelques pôles économiques majeurs et prioritaires déjà identifiés : Coubon, Brives-Charensac, Vorey, Aurec, St Just - St Rambert, Andrézieux-Bouthéon, vallées du Furan et de l Ondaine hors agglomération de St Etienne, comme il est prévu d'en conduire un en test dans le cadre de la 2 phase ; coût estimé : 0,35 M - maîtrise d'ouvrage collectivité concernée ou Département. Engager des actions de réduction de la vulnérabilité au fur et à mesure qu'elles seront identifiées ; coût encore difficile à estimer aujourd'hui - maîtrise d'ouvrage : propriétaire du bien. Coût total pour la réduction de la vulnérabilité des biens exposés : 1,3 à 1,9 M TTC pour le diagnostic, hors travaux de modification encore à estimer - maîtrise d'ouvrage par la collectivité qui abrite le bien ou par le propriétaire. N.B. : La méthode de diagnostic de la vulnérabilité existe déjà pour les entreprises de plus de 20 salariés ; elle existera pour les PME et commerce de moins de 20 salariés fin 2002 et à la même époque pour l agriculture ; il faudra attendre fin 2003 voire 2004 pour disposer d une telle méthode mise au point en maîtrise d ouvrage Equipe du plan Loire pour les artisans et l habitat, à moins qu un opérateur local souhaite avancer plus vite sur un de ces thèmes. Etude 3P RE Loire amont de Villerest Rapport de synthèse général - septembre 2001 - PAGE 71 -

7.2.5. La protection locale contre les inondations : Ouvrages de protection localisée au droit des communes L'étude conduite sur la Loire dans le Département de la Haute-Loire a montré que : il est très rare qu'on puisse abaisser de manière significative la ligne d'eau par des travaux d'entretien du lit de la Loire ; dans certains sites sans enjeux humains, il peut être pertinent de ralentir la propagation des crues en conservant une végétation ad hoc ; les rares sites d'expansion naturelle des crues, comme la plaine de St Vincent, ont un rôle important pour l'écrêtement des crues et il faut les préserver de tout endiguement généralisé venant à réduire leur capacité d'expansion ; les protections localisées par endiguements nouveaux, murets ou autres protections rapprochées sont généralement difficiles à insérer localement, soit par manque d'espace, soit à cause de la hauteur même des protections, soit par leur coût très supérieur aux dommages qu'elles peuvent éviter. Il n'en reste pas moins que, par exemple pour le Département de la Haute-Loire sur lequel on dispose de données précises, entre 160 et 170 habitations, dont deux immeubles de HLM, sont atteints par une crue de période de retour trentennale. L'inondation de ces biens constitue un risque humain important et des dommages non négligeables, mais répartis en 16 sites géographiques différents. Disposer de données similaires pour l'agglomération de St-Etienne et les communes sur le Furan et l'ondaine a été inscrit comme priorité au point 7.2.4. précédent. A partir de l'étude des travaux de protection et d'entretien du lit réalisée pour la DDE sur le Département de la Haute-Loire en 1995, on peut identifier des travaux et des actions sur les sites prioritaires suivants : Les actions de restauration et de reprise d entretien du lit sont nécessaires pour prévenir le risque de dégradation des conditions d écoulement des crues, lié à l encombrement du lit dans les secteurs présentant des enjeux. Elles ne sont pas suffisantes pour éviter toute atteinte et supprimer les dommages des fortes crues. dans les secteurs exposés aux crues les plus fréquentes : Coubon centre ville, Chadrac le Monteil, Vorey, Retournac, Aurec, des mesures de protection par endiguement très localisé peuvent encore se justifier et s'envisager si elles sont jugées acceptables. Avant de les définir à l'échelle de l'avant-projet sommaire, et afin d évaluer leur pertinence économique, il convient déjà de réfléchir aux actions de réduction de la vulnérabilité à conduire en parallèle, notamment l adaptation possible des bâtiments et des équipements au risque d inondation. pour les autres sites avec un faible nombre de maisons atteintes en crue moins que centennale, d'autres mesures ciblées sont à rechercher : à St Vincent, en priorité, où un endiguement de la plaine très difficile pourrait être remplacé par une action particulière sur chacune des 50 maisons ; à Chaspinhac - Peyredeyre, la Roche en Reignier - Leyret, Chamalières - Eglise et Chamalières - Les Ribes, Beauzac - Confolent et Bas-en Basset, où la situation des maisons dans l'espace nécessitent de privilégier une réduction de la vulnérabilité et la mise au point d'une défense pertinente en période de crue plutôt qu une protection nouvelle par endiguement. PAGE 72 - Etude 3P RE Loire amont de Villerest Rapport de synthèse général - septembre 2001

Sur la Loire dans le Département de Haute-Loire, seuls l'entretien du lit et la protection localisée sont évaluables à ce jour. Ils correspondent à un budget de l'ordre de l'ordre de 4,5 M plus une éventuelle part, à redéfinir en fonction de sa faisabilité technique et financière ainsi que de son acceptabilité sociale, d'une protection par endiguement sur Vorey, Retournac et Aurec, programme dont l'ordre de grandeur d'investissement est estimé à 15 M. Dans le Département de la Loire, où les études en cours sur le Furan et l'ondaine n'ont pas encore abouti sur des propositions concrètes, des premières actions ont pu être identifiées sur la Loire entre Grangent et Villerest, en dehors des agglomérations de St Just - St Rambert et Andrézieux-Bouthéon. Celles pouvant être jugées prioritaires concernent un montant de 0,8 M et portent sur : les zones habitées et inondables dans les secteurs de gravières, où existent des risques de submersion non contrôlée au-dessus des merlons de protection, pouvant occasionner des appels de débit et aggraver les conditions actuelles d écoulement. Les mesures de protection consistent à favoriser les connexions Loire - plan d eau et la submersion par l aval des gravières, en mettant en place des digues submersibles par l aval et résistant aux écoulement de crue. l entretien préventif du lit. l entretien et la restauration des digues de protection existantes. Les agglomérations de St Just - St Rambert et Andrézieux-Bouthéon devront faire l'objet d'une étude particulière, alliant protection et réduction de la vulnérabilité, pour définir les travaux à réaliser. Une telle étude globale d'orientation peut être estimée entre 50 et 80 K par agglomération. Coût indicatif total pour l'entretien du lit et la protection localisée des biens les plus exposés : 5 M TTC plus une éventuelle part à déterminer après concertation d'un programme initialement estimé à 15 M. Coût de l'étude particulière sur St Just - St Rambert et Andrézieux- Bouthéon : 0,1 à 0,15 M. Maîtrise d'ouvrage de ces démarches : collectivité locale (commune ou Département), syndicat intercommunal, sauf les quelques travaux dans le lit domanial de la Loire envisagée en aval de Vorey. 7.2.6. Intervenir sur les crues de la Loire par une gestion des ouvrages existants L'analyse des volumes des crues en jeu et de la propagation d hydrogramme-type, n'a pas conclu à l'impossibilité d'utiliser les retenues de Grangent et de Lavalette pour l écrêtement des crues supérieures à la crue cinquantennale. Le comité de pilotage a souhaité que soit étudiée la faisabilité des modalités pratiques de gestion envisageables et notamment les éventuelles modifications qui seraient à apporter aux ouvrages et le développement nécessaire des outils de prévision et de gestion. Il est par ailleurs rappelé qu'en application du SDAGE Loire-Bretagne, les éventuelles adaptations de gestion ne pourront s'envisager que dans le respect des droits et devoirs des concessionnaires de l'etat au titre de la loi du 16 octobre 1919 sur l'utilisation de l'énergie électrique. Etude 3P RE Loire amont de Villerest Rapport de synthèse général - septembre 2001 - PAGE 73 -

7.2.7. Protéger globalement en amont des lieux habités : De manière encore très théorique, des ouvrages pourraient ralentir l'arrivée des ruissellements sur les versants dans les cours d'eau et freiner leur propagation dans les rivières. Ce type d'ouvrage fait l'objet d'un programme de recherche du Cemagref cofinancé par le ministère de l'environnement dans le cadre d'un programme national, dont les conclusions seront présentées fin 2001. L'étude a identifié les affluents en amont de Brives-Charensac, qui participent le plus à la crue et sur lesquels il pourrait être intéressant d'intervenir : Deux affluents incontournables qui apportent beaucoup de débit : la Gazeille et la Gagne ; ils présentent l'inconvénient, à première vue, de ne pas receler de sites où pouvoir stocker les importants volumes nécessaires à l'écrêtement de leurs apports. Il faudrait s'orienter vers des ouvrages de stockage à pertuis ouvert, ouvrages encore mal connus dans leur fonctionnement et leur efficacité. La Loire et éventuellement la Padelle, où des aménagements de type ouvrage de stockage à pertuis ouvert seraient efficaces au vu des apports encore notables (la Padelle, affluent du rive gauche participe rarement aux mêmes crues que les affluents de rive droite). La Laussonne, La Gage, la Veyradère et l'orcival présentent encore des possibilités mais hydrauliquement beaucoup plus réduites et moins efficaces. Suivant qu'on réussit à stocker transitoirement respectivement 11,5 et 16,5 Mm3 dans ces ouvrages, pour écrêter la crue et décaler l'apparition de son maximum, on pourrait théoriquement ramener, sur chaque affluent, un débit centennal respectivement à un débit décennal et 20 % plus faible que le décennal, ce qui conduirait, à Brives-Charensac sur la Loire, à passer d'un débit de 2.000 m3/s à un débit respectivement de 1.500 et 1.300 m3/s. En approchant le coût de ces ouvrages par un coût de stockage de 2,2 /m3, ces travaux demanderaient de l'ordre de 22 à 45 M. Ils réduiraient certes les atteintes mais ne les élimineraient pas toutes. Comme ces techniques et leurs effets sont encore mal connus et que les montants en jeu pour les mettre en œuvre sont importants, le comité technique propose de n'envisager de conduire de tels travaux que dans un deuxième temps, notamment après avoir pris connaissance du résultat du programme national de recherche du Cemagref et estimé l'intérêt économique et la possibilité de conduire un tel programme partiellement et progressivement. 7.2.8. Bilan final pour la réduction du risque d inondation Quelques éléments manquent encore pour dresser un bilan totalement exhaustif : Le nombre de communes où un DCS et un DICRIM sont nécessaires reste à déterminer par les services responsables dans chaque département ; Les protections localisées qui seraient envisageables sur les pôles majeurs le long de la Loire que sont St Just - St Rambert et Andrézieux-Bouthéon, ne sont pas encore estimées et peuvent être coûteuses ; Le programme proposé prévoit un budget indicatif pour identifier les biens présents sur le Furan et l'ondaine et pour conduire un diagnostic de leur vulnérabilité, mais ne peut à ce jour évaluer les travaux coûteux de réduction de la vulnérabilité. PAGE 74 - Etude 3P RE Loire amont de Villerest Rapport de synthèse général - septembre 2001

On ne peut estimer aujourd'hui les coûts d'un éventuel recours à Grangent et Lavalette pour écrêter les crues, recours qui demanderaient d'ailleurs vraisemblablement plus de cinq ans pour se mettre en œuvre et donc s'appliquerait sur le prochain contrat de plan. Il n'en reste pas moins que les éléments existent dès à présent pour : permettre aux pouvoirs publics, sur le haut-bassin, d'arrêter une stratégie globale du risque d'inondation reprenant l'ensemble de ces éléments, la porter à la connaissance du public, éventuellement dans le cadre d'un débat participant à la restauration de la culture du risque, la soumettre à une procédure d'évaluation régulière de son avancement. Les éléments actuels présentent un montant total d'investissement prioritaire de 10 à 11 M et incitent à provisionner de l'ordre de 1 M pour des opérations à préciser prochainement. Il serait ainsi compris entre 10 à 11 M TTC pour les 5 années à venir (2001-2006), soit de l'ordre de 2 M par an. Le tableau ci-dessous détaille les actions suivant les thèmes. Etude 3P RE Loire amont de Villerest Rapport de synthèse général - septembre 2001 - PAGE 75 -

Désignation Coût (M TTC) Coût en priorité1 sur la durée du CPER Mieux connaître et anticiper les crues 1,25 + 0,15 M /an 2 Renforcement et sécurisation du réseau de mesure (réseau Cristal) Renforcement des SAC et amélioration des unités de traitement Modèles de prévision hydrométéorologiques pour la gestion de Grangent et de Villerest 0,3 0,3 0,05 + 0,15 M /an 0,8 0,15 0,15 Cartes des risques basés sur le radar météo 0,3 0,3 Renforcement des transmissions 0,45 0,45 Réduire le risque de perte de vie humaine 0,3 à 0,35 0,3 à 0,35 Alerte dans les campings 0,1 0,1 Déplacements sur les axes routiers 0,1 0,1 Alerte des enjeux exposés en crue 30 ans 0,1 à 0,15 0,1 à 0,15 Etre mieux préparés et informés pour la crise 0,7 à 0,75 + 8 K /com 1,1 à 1,2 Information préventive 0,4 à 0,45 + 8 K /com 1 à 1,2 Gestion de la crise 0,3 0,3 Réduire la vulnérabilité des biens exposés 1,2 à 1,8 1,2 à 1,8 Enjeux et diagnostic sur le Furan et l'ondaine 0,3 à 0,8 0,3 à 0,8 Diagnostics des biens exposés 0,55 à 0,65 0,55 à 0,65 Diagnostic d'ensemble de quelques pôles 0,35 0,35 Ouvrages de protection localisée 5,3 +?? 5,3 Protections localisées en Haute Loire 4,5 + à concerter 4,5 Protections localisées sur la Loire, dans la Loire hors pôles majeurs Protections localisées sur pôles majeurs sur la Loire dans la Loire 0,8 0,8 A définir en concertation à l échelle départementale Protéger globalement en amont Réalisations d ouvrage de ralentissement dynamique sur les versants A définir à la suite 22 à 45 d investigations complémentaires Ecrêter grâce à Grangent et Lavalette En cours d examen Sous-total Gestion des crises de crue 10 à 11 Avec une provision de 1 M pour des opérations à venir = 11 à 12 m PAGE 76 - Etude 3P RE Loire amont de Villerest Rapport de synthèse général - septembre 2001

7.3. QUALITÉ DES EAUX, GESTION DES CRISES D ÉTIAGE ET RESTAURATION ENVIRONNEMENTAL DES COURS D EAU A la suite du diagnostic, les actions prioritaires proposés concernent : la gestion des usages et des conflits éventuels vis-à-vis de la ressource en eau avec : l'élaboration et la vérification opérationnelle d'un plan de gestion interdépartemental de gestion de crise pour un étiage particulièrement rare. la mise en œuvre d outils de gestion de la ressource en eau tels que les SAGE, les contrats de rivières : c'est dans ce cadre que seront développées les réflexions sur le complexe hydroélectrique de Montpezat, sur le bassin versant du Lignon du Velay (en cours) et sur le canal d'irrigation du Forez, en parallèle de l'élaboration du plan inter- Départementale de gestion de crise des étiages sévères sur le haut-bassin de la Loire. l actualisation des données relatives aux prélèvements d eau en rivière. la qualité des eaux, avec : l'intensification de l'effort d'épuration des eaux, en particulier sur les grands pôles urbains tels que l agglomération stéphanoise sur le bassin du Furan et d'autres tels Montbrison, Feurs, Veauche, St Just-St Rambert, Andrézieux-Bouthéon. la conduite à leur terme de schémas Départementaux de référence en matière d assainissement dans les Départements de la Loire et de la Haute-Loire et la réactualisation de celui de l'ardèche. la restauration morphologique de la Loire. la restauration des hydrosystèmes, avec la poursuite des programmes de restauration et d'entretien du lit déjà engagés et le rétablissement des connexions entre la Loire et les milieux latéraux, notamment au niveau d anciennes zones d extraction de matériaux. 7.3.1. Mise en œuvre d outils de gestion de la ressource en eau et d anticipation des crises d étiage Dans le bassin de la Loire amont, le SDAGE Loire-Bretagne a défini les deux bassins suivants pour une mise en œuvre de SAGE prioritaire : unité n 33 dite Loire, des sources jusqu à Bas-en-Basset, unité n 34 dite Loire, de Bas-en-Basset à Balbigny. Il a aussi identifié trois unités hydrographiques et hydrogéologiques présentant des enjeux sensibles en termes de restauration, de protection, d amélioration de la qualité des eaux de surface, de lutte contre l eutrophisation et de gestion de la ressource en eau : unité n 39 : bassin versant de la Loire, des sources à Bas-en-Basset, unité n 40 : bassin versant du Lignon du Velay des sources à la Loire, unité n 41 : plaine du Forez et bassin versant de la Loire entre les points nodaux Bas-en- Basset et Balbigny. Etude 3P RE Loire amont de Villerest Rapport de synthèse général - septembre 2001 - PAGE 77 -

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Les démarches globales visant à une restauration des milieux aquatiques sont à entreprendre à l échelle d'un bassin versant notamment dans le cadre d'un contrat de rivière qui est uneprocédure nationale, d une opération coordonnée qui est une procédure locale ou d'un SAGE, Schéma d Aménagement et Gestion des Eaux. Le tableau ci-dessous rappelle les cours d eau concernés par ce type de démarche ainsi que les projets envisagés. Cours d eau ou bassin SAGE Contrat de rivière Lignon du Velay et Dunière Semène (en projet) Ondaine (en projet) Furan (en projet) Coise et Anzieux Mare et Bonson Lignon du Forez Aix Opération coordonnées (en projet) (en projet) La mise en œuvre d outils de gestion de la ressource en eau est préconisée pour les trois bassins versants ci-après : le bassin de la Loire des sources jusqu à Bas-en-Basset ; l'outil à retenir serait un SAGE, dont les études de définition représentent un coût entre 0,15 et 0,3 M TTC. La Commission Locale de l Eau constituée pourra confier à l Ep Loire une mission d appui à l élaboration de ce SAGE ainsi que la maîtrise d ouvrage des études nécessaires. le canal du Forez et la plaine qui en dépend ; l'outil et sa maîtrise d'ouvrage restent à définir en concertation entre les partenaires ; coût de l'ordre de 80 K TTC. le Lignon du Velay, pour lequel le Syndicat des Trois Rivières s'est proposé comme maître d ouvrage d'un contrat de rivière ; coût entre 80 à 150 K TTC. Coût de mise en œuvre des outils de gestion des étiages entre 0,3 et 0,5 M. Maîtrise d'ouvrage variable suivant l'opération, à dominante collectivité territoriale locale. 7.3.2. Schéma départemental de référence en matière d assainissement Les Départements de la Loire et de la Haute-Loire initient une telle démarche. Celui de l'ardèche a plus de dix ans et justifierait une réactualisation. Il est proposé de conduire à leur terme ces démarches à leur terme sur les Départements de la Haute-Loire et de la Loire et à réactualiser celui du Département de l Ardèche. Ce type d étude comporte : un recensement auprès de chaque commune, de l existant en matière d assainissement principalement domestique, une vision globale de la problématique, des propositions d actions générales et/ou ciblées, ayant pour objectif à court, moyen ou long terme, une amélioration de la collecte et du traitement des eaux usées domestiques. Etude 3P RE Loire amont de Villerest Rapport de synthèse général - septembre 2001 - PAGE 79 -

La maîtrise d ouvrage pourrait être assurée par les services de l Etat en charge de la police de l eau ou par les Départements, associés à l agence de l eau Loire-Bretagne ou Rhône- Méditerranée-Corse. Le coût est évalué à 25 K TTC pour la Haute-Loire, autant pour la Loire et 10 K TTC pour l'ardèche, sur la base des seules communes sises sur le bassin de la Loire. 7.3.3. Actualisation des données en préalable à un plan de gestion des étiages Les données actuelles relatives aux prélèvements d eau en rivière pour l AEP, l irrigation ou l industrie sont le plus souvent anciennes, hétérogènes et/ou envisagées sans distinction de période, notamment pour la période réelle d étiage. La réalisation préconisée d'un plan de gestion des étiages nécessite de les réactualiser et d examiner dans le détail les besoins réels actuels et futurs, comme cela a été fait sur le secteur d'étude, sur la Loire dans le Département de la Loire, en 1999. La réactualisation consiste à réaliser des enquêtes dans chaque commune du bassin de la Loire amont et la mise en œuvre d une base de données. Une enquête sur tout le haut-bassin non encore couvert peut se conduire en maîtrise d ouvrage de l agence de l eau Loire-Bretagne. Une enquête indépendante dans chaque Département peut se conduire en maîtrise d'ouvrage des services de l Etat en charge de la police de l eau ou du Département. 27 communes de l'ardèche, 259 de Haute-Loire et 284 de la Loire sont concernées, pour un montant estimé respectivement à 5, 12 et 13 K TTC, soit un total de l'ordre de 30 K TTC. 7.3.4. Restauration morphologique du cours de la Loire et de ses abords Restauration physique du cours de la Loire A la suite du diagnostic, les travaux suivants sont à envisager pour améliorer le fonctionnement du fleuve : Dans le bassin sédimentaire de Saint Vincent Larcenac en Haute-Loire, acquérir régulièrement des terrains venant à être érodés par la Loire, dans un fuseau couvrant de l'ordre de 170 ha. Un projet pilote sur deux à trois ans pourrait s'engager rapidement pour un montant de l'ordre 15 K TTC, en maîtrise d'ouvrage de la commune de St Vincent ou du Département de la Haute-Loire. Conduire une étude des modalités physique et juridique de suppression ou d arasement des seuils présents dans le lit de la Loire en Haute-Loire, en amont, entre Saint Vincent et Confolent ainsi que sur les affluents. Coût : 60 K. Maîtrise d'ouvrage : Département de la Haute-Loire. Conduire l'étude de réhabilitation à vocation multi-usage du site des gravières de Basen-Basset dont le cahier des charges existe et mettre en œuvre les recommandations qui en découleront, sous la houlette du comité de pilotage créé ad hoc. Coût : 50 K pour PAGE 80 - Etude 3P RE Loire amont de Villerest Rapport de synthèse général - septembre 2001

l'étude et 3 à 5 MF pour les travaux. Maîtrise d'ouvrage pour l'étude : commune, conseil général ou SICALA ; pour les travaux : à définir en fonction de la nature des travaux. Dans le bassin sédimentaire de la plaine du Forez, réactiver l'érosion latérale du fleuve et essayer de stocker le sédiment provenant de cette érosion, derrière des seuils qui protègerait le fond du lit rocheux. A terme, l'érosion latérale pourrait concerner 600 ha de berges sur huit sites différents, pour un coût estimé à 3 M TTC ; les épis nécessaires pour inciter la divagation latérale et l'érosion coûteraient 0,2 M TTC. Les seuils nécessaires pour bloquer le sédiment coûteraient 4 M TTC. Un test s'impose dans un premier temps pour vérifier la pertinence et l'efficacité d'un programme de près de 7 M. Il pourrait mobiliser 0,8 M dans le cadre du CPER 2000-2006 sur un secteur test à définir en concertation entre les partenaires concernés. Maîtrise d'ouvrage Etat pour les travaux dans le fleuve et Département ou commune pour les acquisitions foncières hors du domaine public fluvial. Coût total pour la restauration physique du fleuve : 7,5 à 8 M dont 0,8 M TTC en priorité. Maîtrise d'ouvrage : commune ou Département dans le secteur non-domanial et Etat dans le secteur domanial. Rétablissement des connexions entre la Loire et les milieux latéraux au niveau d anciennes zones d extraction de matériaux Dans le Département de la Loire, les anciennes gravières très abondantes sur l axe ligérien constituent des milieux annexes à fortes potentialités écologiques. Leur réhabilitation et leur restauration constituent un des axes d actions envisageables sur le court terme. Les objectifs sont principalement de : rétablir une communication avec la Loire pour permettre une amélioration du fonctionnement biologique de ces milieux, ce qui peut justifier d'installer un ouvrage de gestion hydraulique de type vanne, créer une zone littorale et diversifier les fonds des gravières, végétaliser les berges reprofilées, entretenir les formations végétales pour éviter la fermeture des milieux. Pour être efficace, la gestion de l ouvrage hydraulique doit permettre : une libre circulation piscicole notamment en période de reproduction, le maintien d un niveau stable pendant la période de reproduction, d éclosion et de croissance des alevins, une dévalaison des géniteurs et des alevins, une mise en assec de la zone de frayère à brochet après la dévalaison des alevins. Quatre sites pourraient faire l'objet d'une intervention test prioritaire, dont trois demandent une étude de faisabilité hydraulique et foncière complémentaire : La gravière de Rivas Trois Maisons sur la commune de Rivas, où la maîtrise foncière peut s'avérer délicate, Le Gourd Nantais, à Feurs, où la maîtrise foncière est possible, Etude 3P RE Loire amont de Villerest Rapport de synthèse général - septembre 2001 - PAGE 81 -

La Petite Motte, à Feurs, où la maîtrise foncière est possible, Aux Pierres à Cleppé où une opération démarre dans le cadre d'une convention signée. Coût indicatif de ces aménagements tests : 0,45 M TTC - maîtrise d'ouvrage par le Département ou l'etat ou un acteur associatif. 7.3.5. Bilan final pour la qualité des eaux, la gestion des crises d étiages et la restauration environnemental des cours d eau Ce volet du programme comprend encore des incertitudes, notamment le choix, à l'issue d'une concertation locale, entre SAGE ou autre démarche à entreprendre sur le canal du Forez et la Loire dans la traversée du Département de la Loire. Pour des actions ambitieuses et importantes de restauration morphologique du fleuve, la priorité sera donnée à des tests-pilotes qui permettront d'orienter les actions entières. Le coût total des actions proposées dans la suite de cette démarche, en accompagnement des actions déjà en cours, est compris entre 8 et 8,5 M TTC, dont 1,8 à 2 M proposés en priorité pour les 5 années à venir, soit de l'ordre de 0,4 M par an. Le tableau ci-dessous détaille les actions suivant les thèmes. Désignation Coût (M TTC) Priorité1 (1 CPER?) Priorité 2 Outils de gestion des étiages 0,3 à 0,5 0,3 à 0,5 Bassin versant du Lignon du Velay 0,08 à 0,15 0,8 à 0,15 SAGE des sources à Bas-en-Basset 0,08 à 0,3 0,08 à 0,3 Canal du Forez 0,08 0,08 Amélioration collecte et traitement eaux usées p.m. p.m. Schémas Départementaux d'assainissement 0,3 0,3 Actualisation des données de prélèvement 0,03 0,03 Restauration morphologique du fleuve 8 1,25 6 Restauration physique du cours 7,5 à 8 0,8 6 Connexion Loire - gravières 0,45 0,45 Sous-total qualité des eaux, gestion des étiages et restauration environnementale 8,6 à 8,8 1,8 à 2 6 PAGE 82 - Etude 3P RE Loire amont de Villerest Rapport de synthèse général - septembre 2001

7.4. TOTAL GÉNÉRAL Désignation Coût (M TTC) Mieux connaître et anticiper les crues 1,5 + 0,15 M /an Priorité1 CPER 2000-2006 Réduire le risque de perte de vie humaine 0,3 à 0,35 0,3 à 0,35 Etre mieux préparés et informés pour la crise 0,7 à 0,75 + 8 K /com 2 1,1 à 1,2 Réduire la vulnérabilité des biens exposés 1,2 à 1,8 1,2 à 1,8 Ouvrages de protection localisée 5,3 +?? 5,3 Protéger globalement en amont Ecrêter grâce à Grangent et Lavalette A définir A définir Sous-total Gestion des crises de crue 10 à 11 Outils de gestion des étiages 0,3 à 0,5 0,3 à 0,5 Document Départemental d'assainissement 0,3 0,3 Amélioration collecte et traitement eaux usées p.m. p.m. Actualisation des données de prélèvement 0,03 0,03 Restauration morphologique du fleuve 8 1,25 Sous-total qualité des eaux, gestion des étiages et restauration environnementale 8,6 à 8,8 1,8 à 2 TOTAL 11,8 à 13 arrondi à 12 M La page suivante donne une répartition indicative des montants par Départements, qui doit faire l'objet d'une validation par les partenaires départementaux après concertation entre eux, à l échelle départementale, conduite à leur initiative. Il faut considérer ces chiffres comme des éléments de cadrage d une politique globale sans oublier les montants, qui peuvent être importants, des opérations pour lesquelles on ne dispose actuellement pas d'évaluation. Ces opérations non encore évaluées actuellement, demandent des délais d investigation et de mise au point complémentaires, relativement importants. En l absence d une volonté forte d avancer rapidement à leur sujet, il est probable que la mise en œuvre de celles de ces opérations qui seraient retenues, sera difficile dans les délais du CPER en cours. Etude 3P RE Loire amont de Villerest Rapport de synthèse général - septembre 2001 - PAGE 83 -

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Montants de cadrage donnés à titre indicatif pour la durée du contrat de plan 2000-2006 montant en MF TTC Désignation Bassin Ardèche Haute Loire Mieux connaître et anticiper les crues 6 0,6 3,6 2,9 Renforcement et sécurisation du réseau Cristal 0,6 0,9 0,3 Renforcement des SAC 2,7 2,6 Modèles de prévision hydrométéorologiques 1 Cartes des risques basés sur le radar météo 2 Renforcement des transmissions 3 Réduire le risque de perte de vie humaine 0,4 0,6 0,8 Alerte dans les campings 0,2 0,2 0,1 Déplacements sur les axes routiers 0,1 0,2 0,2 Alerte des enjeux exposés en crue 30 ans 0,1 0,4 0,5 Etre mieux préparés et informés pour la crise 0,5 0,9 5,4 2,9 Information préventive 0,8 5 2,5 Gestion de la crise 0,5 0,1 0,4 0,4 Réduire la vulnérabilité des biens exposés 0,3 3 6 à 8,5 Enjeux et diagnostic sur le Furan et l'ondaine 3 à 5,5 Diagnostics des biens exposés 0,3 2 1,5 Diagnostic d'ensemble de quelques pôles 1 1,5 Ouvrages de protection localisée 0 5 à 20 5 Protections localisées en Haute Loire 5 à 20 Protections localisées sur la Loire, dans la Loire 5 Sous-total Gestion des crises de crue 6,5 2 18 à 33 17,5 à 20 Outils de gestion des étiages 0,5 à 2 0 1,5 Bassin versant du Lignon du Velay 1 SAGE des sources à Bas-en-Basset 0,5 à 2 Canal du Forez 0,5 Schémas Départementaux d'assainissement 0,1 0,2 0,2 Amélioration collecte et traitement eaux usées p.m. p.m. p.m. Actualisation des données de prélèvement 0,2 Restauration morphologique du fleuve 5 8 Restauration physique du cours 5 5 Connexion Loire - gravières 3 Sous-total étiages et restauration environtale 0,7 à 2 0,1 5,2 9,7 TOTAL GENERAL INDICATIF arrondi à 8 2,1 23 à 38 28,5 Pour les protections localisées, les montants donnés à titre indicatif demandent à être validés à l échelle départementale Loire Etude 3P RE Loire amont de Villerest Rapport de synthèse général - septembre 2001 - PAGE 85 -