États de surface structure hydrographique et érosion en rigole de bassins versants cultivés du Nord de la France

Résumé :

La variabilité de l’érosion en rigole issue d’un ruissellement concentré a été analysée en fonction des caractéristiques topographiques pédologiques et agraires de 33 bassins versants élémentaires cultivés (BVE). D’une superficie comprise entre 3 et 95 ha ces BVE ont été sélectionnés dans le Nord de la France et étudiés au cours de quatre périodes hivernales (de 1988/89 à 1991/92). La variation des taux d’érosion c’est-à-dire du volume des rigoles rapporté à la surface du BVE est forte (0 à 11.7 m3/ha) et est corrélée à l’aire des zones présentant un état structural superficiel propice au ruissellement. Ces zones sont identifiées d’après le stade d’évolution des croûtes de battance l’importance des traces de roue et la rugosité. Les coefficients de ruissellement mesurés à l’exutoire de trois bassins versants sont également corrélés à la proportion du BVE occupée par ces zones. Pour une meilleure compréhension de l’érosion en rigole une analyse de la structure hydrographique des BVE a été réalisée. Cette structure hydrographique se compose d’un réseau de collecteurs du ruissellement qui est constitué par des motifs linéaires topographiques ou agraires. Ce réseau est découpé en segments caractérisés par leur longueur leur pente la sensibilité du sol à l’incision et l’aire contributive au ruissellement connectée au segment. La fréquence de présence d’une incision le long d’un segment est fortement corrélée à la pente et à l’aire contributive au ruissellement. Pour les segments présentant une incision la section incisée de la rigole est corrélée à l’aire contributive au ruissellement à la pente et à la sensibilité du sol à l’incision. Le taux d’érosion en rigole estimé au niveau du BVE en tenant compte de cette structure hydrographique est étroitement corrélé avec les taux d’érosion mesurés. On montre ainsi que la position spatiale relative des aires contributives au ruissellement et du réseau des collecteurs est déterminante vis à vis des risques d’érosion en rigole. La modélisation de ce type d’érosion devrait intégrer un sous-modèle décrivant cette structure hydrographique ainsi que son évolution au cours du temps sous l’effet du climat et des pratiques agricoles.