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Version du 23 octobre 2023 à 10:33
Lorsqu'un cours d'eau est en crue, quelles en sont les conséquences ?
Difficulté
Facile
Durée
30 minute(s)
Disciplines scientifiques
Science de la terre
Introduction
En cas de crue ou de forte pluie, les rivières débordent parfois, un petit peu ou beaucoup. Il est important d’enregistrer l’amplitude de ces débordements : ces données sont prises en compte dans l’aménagement du territoire.
Cette fiche expérience s’intègre dans le Parcours 2 : Problématiques. Elle est réalisée dans le cadre d'un partenariat avec l'agence de l'eau Loire - Bretagne.
- Matériel et outils
- Expériences pré-requises
- Fichiers
Maquette de bassin versant 
Maquette de bassin versant sculptée dans du polystyrène extrudé et peinte.
Arrosoir 
Un arrosoir est un récipient servant à verser de l'eau. Il peut être équipé d'un embout (ou pomme) percé de petits trous, pour diviser l'eau en de multiples petits jets.
Figurines 
Petits objets reproduisant fidèlement l'aspect de personnes, animaux, constructions ou objets.
Eau 
L'eau est une substance essentielle à la vie. Transparente, sans goût et sans odeur, on la consomme le plus souvent dans son état liquide.
Étape 1 - La vie autour du cours d'eau
Précisions sur le matériel : Rassembler des figurines et personnages en lien avec les activités humaines et la biodiversité : tracteur, voiture, randonneur, pêcheur, bateau, maison, vache, loutre, cerf, arbre...
L'arrosoir peut être remplacé par une bouteille d'eau dont on aura percé le bouchon avec plusieurs trous.
Mettre une première quantité d’eau de façon à remplir la zone la plus creusée de la maquette.
Disposer sur la maquette différentes figurines et discuter de l’organisation possible de la vie autour du cours d’eau : maisons, champs, promeneurs, agriculture, animaux, pêcheurs, bateaux.
Étape 2 - Débordement du cours d'eau dans le lit majeur
Ajouter une grande quantité d’eau supplémentaire sous forme de pluie (arrosoir) ou crues. Observer ce qu’il se passe.
Discuter sur la manière dont le débordement impacte la vie imaginée à l’étape précédente.
Étape 3 - Activité complémentaire (option) : Définir les différentes parties d'un cours d'eau
N.B. : Si le vocabulaire lié au bassin versant n'a pas été abordé lors d'une précédente activité, il est conseillé de réaliser cette étape.
À l’aide des définitions suivantes, replacer chacun des mots en gras sur un point de la maquette :
- Le lit du cours d’eau est l’espace occupé de manière permanente ou ponctuelle par l’écoulement de l’eau. On distingue le lit mineur, ou lit naturel, où l’eau s’écoulera de façon permanente, du lit majeur qui est l’espace occupé par l’eau en période de crue ou d’inondation.
- Lors de son cheminement, le cours d’eau crée parfois des méandres. Ces courbes très prononcées se produisent naturellement lorsque l’érosion naturelle des berges est détournée par la présence de matériaux plus solides.
- Les berges délimitent le lit mineur. Elles sont maintenues par de la végétation composée d’arbres (par exemple d’aulnes, de saules, de frênes), d’arbustes et d’herbacées. L’ensemble des végétaux présents sur les berges et dans le lit majeur d’une rivière est appelé la ripisylve.
- Les annexes hydrauliques, telles que les bras morts ou les mares, sont reliées au cours d’eau en période de débordement du lit mineur sur le lit majeur.
- Le cours d’eau s’écoule de l’amont, où il prend sa source, souvent en montagne, vers l’aval en direction de la vallée, jusqu’à l’embouchure dans un autre cours d’eau plus grand, en lac ou en mer.
Comment ça marche ?
Observations : que voit-on ?
En cas de crue ou de forte pluie, le cours d’eau déborde de son lit mineur pour s’étendre sur une partie ou sur la totalité du lit majeur.
Cela peut compliquer les activités se déroulant dans ces espaces. Certaines peuvent se déplacer sans grande difficulté (la navigation, la pêche, la randonnée, l’élevage d’animaux). Mais d’autres activités humaines pourront difficilement être déplacées, et dans ce cas les crues pourront causer des dégâts (cultures, habitations, constructions...).
Mise en garde : qu'est-ce qui pourrait faire rater l'expérience ?
Si personne n’installe d’activité près de la rivière ; questionner après coup ce qui se serait passé si on l’avait fait.
Explications
Le lit d’une rivière est l’espace occupé lors de l’écoulement de l’eau en période normale. Cependant, certains phénomènes peuvent entraîner une montée du niveau de l’eau. C’est le cas d’une forte pluie, des crues (à la fin de l’hiver), des marées à fort coefficient, de la libération de l’eau des barrages…
Cette montée du niveau de l’eau se fait dans le lit majeur du cours d’eau, c’est ce qu’on appelle communément les « zones inondables ». Ce lit correspond au plus haut niveau d’eau enregistré le long du cours d’eau. En fonction de la quantité d’eau, l’augmentation du niveau de l’eau va occuper une partie ou la totalité du lit majeur.
Plus d'explications
Historiquement, la vie s’organise autour des cours d’eau : accès à la ressource en eau pour la consommation ou l’irrigation des cultures, voie de transport et de commerce, zone de pêche, force pour la production d’électricité. Or ces 60 dernières années, des constructions sont apparues de plus en plus près des rivières, augmentant ainsi le risque de dégradation lors de débordement.
Les risques sont définis à partir des aléas (augmentation du niveau de l’eau) et des enjeux (constructions proches de la rivière) : s’il n’y a pas de maison dans le lit majeur de la rivière, il n’y a pas de risque à ce qu’elle se retrouve les pieds dans l’eau.
Bien connaître les limites du lit majeur permet de les prendre en compte lors des politiques d’aménagement du territoire à proximité des cours d’eaux.
Il faut aussi savoir qu’au sein du lit majeur, le tracé du lit mineur peut évoluer au cours du temps. Après une décrue, le tracé peut être différent de celui observé avant la crue. Ce phénomène est par exemple très visible dans les grands torrents de montagnes.
C’est également le cas après une forte inondation. Ceci s’explique entre autres par une modification des zones de dépôts de sédiments (voir la fiche expérience « transport et sédimentation »).
Enfin, d’autres facteurs peuvent augmenter le risque d’inondation :
- L'artificialisation des sols : moins les sols sont perméables plus l’eau va s’étendre (voir fiche expérience « les sols épongent ») ;
- La modification du tracé du cours d’eau, qui va jouer sur son débit (voir fiche expérience « le reprofilage »).
Applications : dans la vie de tous les jours
Par exemple à La Roche-sur-Yon, dans la vallée de l’Yon, les abords de la rivière sont dédiés aux loisirs, à la promenade en période sèche. Chaque hiver, après plusieurs jours de grosses pluies, les espaces sont en grande partie inondés.
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Éléments pédagogiques
Objectifs pédagogiques
- Comprendre les notions de lit mineur, de lit majeur, de crue et de zone inondable ;
- Sensibiliser sur le caractère naturel des crues saisonnières ;
- Aborder les enjeux liés aux usages, constructions et aménagements des populations en bordure des cours d'eau.
Pistes pour animer l'expérience
Cette expérience simple est une bonne introduction pour explorer les enjeux de l'eau et de sa gestion.
Sources et ressources
- Émission de France Télévisions C'est pas Sorcier : « INONDATIONS : les sorciers prennent l'eau »
- Site gouvernemental Vigicrues : Service d'information sur le risque de crues des principaux cours d'eau en France
- Article sur le site de Futura Sciences : « L'aménagement des rivières accentue le risque d'inondation et de sécheresse »
Dernière modification 23/10/2023 par user:Quentin G..
Published