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Prévention des risques

BSH Grand-Est décembre 2019

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publié le 16 janvier 2020

Synthèse du mois

Sur le bassin Rhin-Meuse, les précipitations observées lors de ce dernier mois de l’année ont entrainé une hausse généralisée des écoulements dans les cours d’eau par rapport au mois précédent. Les débits moyens mensuels de décembre sont conformes aux normales de saison, voire même excédentaires à de nombreuses stations.
La situation des débits minimaux sur trois jours consécutifs (VCN3) évolue elle aussi favorablement par rapport au mois précédent. Les périodes de retour des VCN3 de décembre sont en grande majorité supérieures au médian, à l’exception néanmoins de la Sarre et des affluents du Rhin à l’aval de Strasbourg qui affichent encore des débits minimaux sur trois jours consécutifs sensiblement inférieurs aux normales pour un mois de décembre.

A l’échelle annuelle, les débits moyens des cours d’eau du bassin Rhin-Meuse s’orientent sensiblement sous les normales (hydraulicité annuelle entre 0.6 et 0.75). La situation est meilleure sur les secteurs plus arrosés de la Meuse aval et de la Chiers, où l’hydraulicité annuelle de 2019 est proche de la moyenne interannuelle.

Au mois de décembre sur le bassin Seine-Normandie, la pluviométrie a été globalement excédentaire avec des valeurs supérieures à 150 % de la normale sur la Marne et l’Aube et compris entre 125 et 150 % de la normale ailleurs.
Le débit moyen mensuel des cours d’eau est en augmentation par rapport au mois de novembre et la situation est globalement supérieure à la normale.

Toutes les nappes souterraines de la région sont en période de recharge avec leurs niveaux à la hausse. Les niveaux moyens mensuels des nappes sont revenus à des niveaux comparables à ceux d’un mois de décembre, à l’exception de la nappe d’Alsace au sud de Colmar et de celle des Grès du Trias dans la partie vosgienne qui affichent encore des valeurs de niveau basses.

Pluviométrie

Le bilan Global est excédentaire sur toute la région à l’exception du département du Haut-Rhin.

§ Pluviométrie du mois

- Lorraine
Le nombre de jours de pluie supérieure ou égale à 1 mm est compris entre 12 et 22 jours.
Le nombre de jours de pluie supérieure ou égale à 10 mm est compris entre 0 et 10 jours.
La 1ère décade est plus arrosée que les deux autres.

Le cumul mensuel de précipitations agrégées pour la Lorraine est de 128.1 mm, soit un excédent global de 18%.

Les cumuls sont compris entre 75 mm et 150 mm en Meurthe-et-Moselle et Moselle, jusqu’à 200 mm dans la Meuse, voire même 250 mm sur le relief vosgien.

Le bilan par rapport à la normale est globalement excédentaire sur tous les départements :
* pour la Moselle, le bilan est excédentaire avec une zone proche de la normale autour de Metz, un excédent compris entre 110% et 125% sur la limite ouest et un large quart sud-est du département et un excédent plus accentué sur le nord du département jusqu’à 150%
* en Meurthe-et-Moselle, le département affiche un excédent plus accentué sur l’extrême nord-ouest du département ainsi que dans la région au nord de Nancy, de 125% à 150%, alors que le reste du département présente un excédent compris entre 110% et 125%, voire une valeur proche de la normale dans l’extrême sud-est
* pour la Meuse, l’excédent varie de 110% à 125% sur le sud-ouest du département, il reste proche de la normale dans le nord-est mais s’accentue sur le reste du département jusqu’à 150%
* dans les Vosges, le département affiche une valeur proche de la normale sur une moitié ouest jusqu’à Epinal, un déficit compris entre 10% et 25% sur une bande nord-sud autour d’Epinal alors que l’excédent est plus marqué sur le relief vosgien, de 110% à 150%.

- Alsace
Le nombre de jours de pluie supérieure ou égale à 1 mm est compris entre 9 et 20 jours.
Le nombre de jours de pluie supérieure ou égale à 10 mm est compris entre 0 et 15 jours.
La 2ème décade est plus arrosée que les deux autres.

Le cumul mensuel de précipitations agrégées pour l’Alsace est de 88.4 mm soit un léger déficit global de 1%.

Les cumuls sont compris entre 30 mm (50 mm pour le Bas-Rhin) et 200 mm voire 250 mm sur le relief haut-rhinois.

Le bilan par rapport à la normale est disparate sur les deux départements :
* Pour le Bas-Rhin : le bilan est proche de la normale sur une grande partie du département à l’exception de l’ouest du Bas-Rhin qui affiche un excédent compris entre 110% et 125%, voire 150% sur le relief vosgien
* Pour le Haut-Rhin : le département présente majoritairement un déficit compris entre 10% et 50% avec cependant une bande excédentaire, de 110% à 150% sur la limite ouest du département.

- Champagne-Ardenne
Le nombre de jours de pluie supérieure ou égale à 1 mm est compris entre 15 et 21 jours.
Le nombre de jours de pluie supérieure ou égale à 10 mm est compris entre 1 et 9 jours.
La 2ème décade est plus arrosée que les deux autres.

Le cumul mensuel de précipitations agrégées pour la Champagne-Ardenne est de 126.4 mm soit un excédent global de 42%.

Les cumuls sont compris entre 100 mm et 150 mm, voire 200 mm en Haute-Marne et dans les Ardennes.

Le bilan par rapport à la normale est excédentaire sur tous les départements :
* Pour la Marne : l’excédent est compris entre 125% et 150% dans le sud-ouest du département, s’étage de proche à la normale à 150% sur l’Est, mais l’excédent est plus marqué sur le reste du département, de 1.5 à 2 fois la normale
* Pour l’Aube : le bilan excédentaire présente un excédent globalement compris entre 1.5 et 2 fois la normale à l’exception de la région à l’ouest de Troyes et de la limite Est du département qui montrent une valeur comprise entre 125% et 150%
* Pour la Haute-Marne : le département affiche un bilan excédentaire homogène compris entre 125% et 150%
* Pour les Ardennes : le bilan excédentaire est homogène dans tout le département, de 125% à 150%, avec une plage moins marquée dans le nord du département, de 110% à 125%.

§ Pluies efficaces.

Le cumul des pluies efficaces est positif sur toute la région :
* pour la Lorraine, il est compris entre 75 mm et 125 mm sur la Moselle, 150 mm sur la Meurthe-et-Moselle et la Meuse, voire 250 mm sur le relief vosgien
* pour l’Alsace, il est compris entre 25 mm et 200 mm avec jusqu’à 250 mm sur le relief haut-rhinois
* pour la Champagne-Ardenne, il est compris entre 75 mm et 125 mm pour la Marne et l’Aube, entre 100 mm et 150 mm dans la Haute-Marne et entre 75 mm et 150 mm pour les Ardennes.

§ Eau dans le sol au 01/01/2020

L’indice d’humidité des sols au 01/01/2020 est égal à 1.00 pour tout le département des Vosges puis est compris entre 0.85 (0.65 localement dans le Bas-Rhin) et 1.00 sur la majeure partie des départements de Moselle, Meuse et Haute-Marne ainsi que sur de larges plages dans les autres départements.

Cela génère un écart pondéré à la normale disparate, à la fois négatif et positif pour chaque département à l’exception des départements de la Champagne-Ardenne qui affichent tous des écarts positifs :
* entre -10% et +10% dans les départements de l’Alsace et de la Lorraine
* entre 0% et +10% dans la Haute-Marne et les Ardennes
* entre 0% et +30% dans l’Aube et la Marne.

Eaux superficielles


Sur le bassin du Rhin, l’évolution des débits moyens des cours d’eau pour le mois de décembre est en hausse par rapport au mois de novembre.
En effet, en dehors d’un léger déficit pluviométrique dans la plaine du Haut-Rhin, les précipitations observées durant le mois de décembre ont permis de maintenir des débits conformes aux normales et même excédentaires notamment sur les cours d’eau du massif vosgien.
A l’échelle annuelle, les débits moyens s’orientent plutôt sous les normales notamment sur l’Ill amont, le Giessen, la Zorn ou la Moder (hydraulicité annuelle entre 0.6 et 0.8).
Sur le bassin de la Sarre, les débits moyens sont en augmentation mais encore majoritairement inférieurs aux moyennes interannuelles.
Une hydraulicité de 0.9 est observée en moyenne sur le bassin de la Sarre.
A l’échelle annuelle, les débits moyens s’orientent sous les normales (hydraulicité annuelle entre 0.6 et 0.7).

Pour les bassins de la Meuse et de la Moselle, les précipitations observées pour le mois de décembre ont conduit à une évolution des débits moyens des cours d’eau à la hausse par rapport au mois de novembre.
Les débits mensuels moyens observés sont tous proches et même supérieurs, pour la plupart des stations, à la moyenne interannuelle pour un mois de décembre.

A l’échelle annuelle, les débits moyens s’orientent nettement sous les normales pour le bassin de la Moselle (hydraulicité annuelle de 0.73 à Uckange et comprise entre 0.6 et 0.7 sur le bassin) pour l’année 2019.
Pour le bassin de la Meuse, les débits moyens s’orientent également sous les normales mais de façon moins marquée et avec des disparités. En effet, les hydraulicités annuelles calculées à Chooz (Meuse aval) et sur la Chiers sont proches de 1 (soit dans la moyenne internannuelle), tandis que sur la Meuse amont, les hydraulicités calculées sur l’année sont plutôt autour de 0.7.

Sur les bassins de la Seine Normandie, les précipitations régulières observées depuis quelques mois ont permis une hausse significative des débits au mois de décembre.
Les débits mensuels du mois sont globalement supérieurs à la normale (entre 120 et 200 % du débit moyen interannuel). Sur le bassin de la Seine, les débits sont légèrement inférieurs (entre 80 et 120 % du débit moyen interannuel).

Sur le bassin du Rhin, le débit minimal enregistré pendant 3 jours consécutifs suit la tendance des débits avec des périodes de retour normales à humides dans le Haut-Rhin et plutôt sèches dans le Bas-Rhin.
Sur le bassin de la Sarre, le débit minimal enregistré pendant 3 jours consécutifs correspond à des périodes de retour plutôt sèches, notamment sur la Sarre à Keskastel (5-10 ans sec).

Sur les bassins Meuse et Moselle, les précipitations observées ont eu une incidence positive sur les débits minimaux enregistrés sur 3 jours consécutifs. En effet, ces derniers sont pour la plupart supérieurs au médian, et même au quinquennal humide à l’exception des stations de Nomeny (Seille) et de Damelevières (Meurthe) pour lesquelles les débits de base restent toutefois proche du médian.

Sur les bassins de la Seine Normandie, les débits minimaux sur trois jours consécutifs sont en amélioration par rapport au mois de novembre. Les débits de base sont globalement supérieurs au médian ou supérieur au quinquennal humide. La situation est cependant plus défavorable sur certaines stations de la Seine et de l’Aube où le débit de base est seulement proche du médian.

Eaux souterraines


La période de recharge est maintenant bien amorcée et la tendance d’évolution du niveau moyen mensuel des nappes se poursuit à la hausse sur les nappes de calcaires de Lorraine. Les niveaux moyens mensuels de tous les piézomètres sont maintenant à des valeurs autour de la moyenne ou supérieures. Concernant les grès du Trias Inférieur, la recharge a commencé depuis le mois de novembre, mais les niveaux restent encore bas à très bas (Gelacourt, Celles-sur-Plaine).

Les niveaux moyens de décembre sont à nouveau majoritairement en hausse par rapport au mois dernier pour la nappe d’Alsace. Dans le Bas-Rhin, les moyennes sont en hausse de +14 cm au nord à Sessenheim, env. +30 cm pour la nappe du Pliocène (Wissembourg et Haguenau), entre +15 et +20 cm dans la moitié sud du département. Les secteurs de Weitbruch (sud de la Moder) et Lampertheim (Souffel) sont plus ou moins stables. Les niveaux sont encore partout inférieurs aux normales de saison, avec dans l’ensemble un niveau IPS autour de la moyenne, sauf à Rossfeld (modérément haut). Localement, le niveau reste très bas à Weitbruch. Dans le Haut-Rhin, les moyennes sont en hausse au nord (+19 cm), dans les secteurs de Wittenheim (+11 cm) et de la Thur (+45 cm à Cernay), stables en centre plaine, et toujours en baisse dans les secteurs proches du Rhin (-14 cm à Fessenheim) et de la Fecht (-5 cm à Wintzenheim). Les niveaux varient beaucoup, de modérément haut (Holtzwihr) à bas (Wintzenheim), voire très bas pour le Sundgau oriental. A l’exception de Holtzwihr et Wittenheim, tous les autres secteurs haut-rhinois restent en dessous des normales saisonnières.

Les nappes en Champagne-Ardenne sont en phase de recharge pour le mois de décembre et les niveaux moyens mensuels sont globalement en hausse par rapport au mois précédent. Les niveaux des nappes sont en amélioration et atteignent maintenant des valeurs modérément basses ou autour de la moyenne. Sur les nappes de la craie, les niveaux sont revenus à des valeurs plus habituelles pour la période, ainsi 50 % des piézomètres sont à des valeurs autour de la moyenne ou supérieures.
(Sources : BRGM, APRONA, Délégation de bassin Rhin-Meuse)


Une liste des piézomètres de la région Grand est disponible en téléchargement ci-dessous. Le tableau contient des liens vers les informations relatives à chaque point de mesure.
Liste des piezomètres de la région Grand-Est (format pdf - 75.6 ko - 27/06/2018)

Réservoirs


Pour les réservoirs et barrages de la région Grand Est, le niveau de remplissage global est de l’ordre de 50% pour les retenues destinées à la navigation. Pour les retenues destinées à l’alimentation en eau potable, le réservoir de Madine affiche un taux de remplissage de 91% et la retenue de Michelbach de 80%. Pour les retenues destinées au soutien de l’étiage, le remplissage est de l’ordre de 32%. Pour les grands lacs de Seine, suite aux précipitations excédentaires du mois de décembre, les débits moyens de différents tronçons de cours d’eau du bassin ont été supérieurs aux normales et ont nécessité un écrêtement des pointes de crue par les lacs-réservoirs. Ceux ci ont stocké un volume total 107 millions de m3 de surstockage par rapport aux objectifs théoriques de stockage du mois. Leur niveau de remplissage global atteint ainsi seulement 37%.

Glossaire

Thème 1. Météorologie :

Évapotranspiration :
Quantité d’eau consommée qui comprend d’une part l’eau transpirée par la plante, d’autre part l’évaporation directe à partir du sol, exprimée en millimètre.

Évapotranspiration Potentielle ETP :
Correspond à la quantité maximale d’eau transpirée par les végétaux et à l’évaporation du sol dans des conditions idéales.

Normale (météorologique) :
Moyenne de variables météorologiques calculées sur une période uniforme relativement longue choisie par consensus et telle qu’une moyenne établie sur toute période plus longue n’ait pas une valeur significativement différente. En météorologie, une période de 30 années a été retenue par l’Organisation Météorologique Mondiale (OMM). Les périodes de référence furent 1901-1930, 1931-1960, 1951-1980, et actuellement la période est 1971-2000.
Attention, à ne pas confondre avec la moyenne (voir définition dans ce glossaire).

Pluie efficace (ou bilan hydrique potentiel) :
Différence entre les cumuls de précipitations (RR) et l’évapotranspiration potentielle (ETP). Elle peut donc être négative.

RR (Rainfall Runoff) :
Cumul de précipitations, généralement exprimé en millimètre de pluie (mm).

Thème 2. Hydrologie :

Débit  :
Volume d’eau écoulé par unité de temps généralement exprimé en mètre cube par seconde (m3/s).

Débit de pointe de crue :
Débit instantané maximum observé.

Débit de base (VCN 3) :
Le VCN 3 correspond au débit moyen minimal calculé sur 3 jours consécutifs sur une période donnée. La date du VCN3 correspond au premier des trois jours considérés.

Débit moyen journalier (QMJ) :
Le débit moyen journalier correspond au volume écoulé sur une journée rapporté à l’unité de temps, et généralement exprimé en m3/s.

Hydraulicité mensuelle :
Rapport du débit moyen du mois considéré à la moyenne historique du mois considéré. Elle permet de positionner un mois par rapport à un mois moyen.

Module mensuel :
Moyenne de l’ensemble des débits moyen mensuels d’un mois considéré, calculé sur l’ensemble de la période d’observation de la station.

Thème 3. Piézométrie :

Aquifère (ou nappe d’eau souterraine) :
Formation géologique contenant de façon temporaire ou permanente de l’eau mobilisable, constituée de roches perméables et capables de la restituer naturellement et/ou par exploitation. On distingue deux types d’aquifères :
- Aquifère à nappe libre : l’aquifère reposant sur une couche très peu perméable est surmonté d’une zone non saturée en eau.
- Aquifère captif (ou nappe captive) : dans une nappe captive, l’eau souterraine est confinée entre deux formations très peu perméables. Lorsqu’un forage atteint une nappe captive, l’eau remonte dans le forage.

Niveau piézométrique :
Niveau auquel peut monter l’eau d’une nappe dans un tube (le piézomètre) lorsqu’on réalise un forage. Ce niveau correspond à la pression de la nappe, il est généralement donné en mètres NGF.

Piézomètre :
Tube foré dans le sol atteignant la nappe phréatique et permettant de mesurer son niveau. Certains puits ou forages qui ne sont plus exploités aujourd’hui servent également de piézomètres.

Thème 4. Statistique

Fréquence :
Pourcentage de chance qu’un événement se produise sur une période donnée.

Fréquence quinquennale (respectivement décennale) sèche ou humide :
Valeur-seuil dépassée 20 % (respectivement 10 %) du temps.

Médiane :
Valeur qui divise une séquence ordonnée de données en deux parties strictement égales. En l’absence de valeurs toutes similaires, la moitié des observations sera inférieure et l’autre moitié sera supérieure à la médiane. Elle est aussi appelée normale en hydrologie.

IPS (Indicateur Piézométrique standardisé) :
Il est défini sur une échelle dite « standard », sa valeur numérique varie entre –3 et +3 (sans unité), il facilite le calcul d’un indicateur global à partir d’un indicateur ponctuel, il permet d’avoir une vision homogène de l’état des nappes libres (ou captives) à l’échelle nationale.

Période de retour (ou durée de retour) :
Inverse de la fréquence, généralement exprimée en nombre d’années. Par exemple, pour une fréquence quinquennale (soit 20%, donc 1/5ème), la période de retour est de 5 ans.

COTECO :
Comité Technique de Coordination de l’EPTB Seine Grands Lacs.

EPTB Seine Grands Lacs :
Etablissement Public Territorial de Bassin Seine Grands Lacs.