Avec 605 millions de m³, ce plan d’eau constitue la deuxième retenue artificielle française derrière Serre-Ponçon (1 200 millions de m3).

Le barrage voûte à double courbure a été construit par EDF entre 1964 et 1969.

Les localités environnantes sont, pour la plupart, de taille modeste ; elles représentent une population sédentaire faible d’environ 5 000 habitants (en 1988). L’agglomération la plus peuplée étant Moirans-en-Montagne.

Les versants immédiats de la retenue sont très largement occupés par la forêt qui fait place en périphérie et sur les plateaux, aux prairies et aux paturages.

Par Arrêté Préfectoral de janvier 1975, le plan d’eau a été divisé en 3 secteurs d’activité privilégiant :

- la pêche en partie Nord
- le motonautisme sur le tronçon compris entre la Cimante (amont du Pont de la Pyle) et la Grange du Fréniat.
- la voile dans la partie Sud.

Les aménagements à vocation touristique ont été volontairement limités dès la création de la retenue dont la vocation première est l'hydroélectricité ; ils sont répartis en 3 zones d’extension réduite :

- zone de Surchauffant (112 ha) : base moto-nautique
- zone de Bellecin (121 ha) : base de plein air pouvant accueillir 80 stagiaires (en 1988) et un bassin d’aviron
- zone de la Mercantine (97 ha) : secteur résidentiel de la retenue, avec club de voile.

Ces zones comprennent également des plages et leurs installations annexes, des campings situés sur les plateaux (Surchauffant ; Trélachaume, vers la plage de la Mercantine) et quelques lotissements localisés principalement à la Mercantine.

Le cours supérieur de l’Ain est très largement équipé au plan hydroélectrique ; il comprend dans le seul département du Jura deux usines et quatre retenues, dont celle de Vouglans.

• caractéristiques de l’aménagement :

L’usine est séparée du barrage, et se situe rive droite.

- une prise d’eau, située à 50m en amont de la retenue, permet d’utiliser la retenue jusqu’à la cote 395NGF qui correspond (depuis la cote maxi 429 NGF) à une tranche utile de 425 Mm3.

• Ouvrages annexes :

- deux galeries de vidange (situées en partie basse de l’ouvrage) peuvent évacuer 450 m3/s, à la cote maxi de la retenue. Elles permettent d’évacuer le débit solide, ceci afin d’éviter l’érosion de la rivière à l’aval. Elles sont dimensionnées de façon à pouvoir vider la réserve en quelques jours (8-10 jours).

- quatre passes déversantes implantées en partie supérieure constituent les évacuateurs de crues d’une capacité de 1600 m3/s. On peut noter que l’évacuateur de surface possède l’immense avantage d’avoir un débit croissant comme la puissance 3/2 de la charge ; en jouant sur la revanche, il fournit ainsi une marge de sécurité beaucoup plus importante qu’un orifice dont le débit ne varie qu’en fonction de la puissance ½ de la charge, et par conséquent se trouve moins pénalisant pour les fortes charges.

Ces évacuteurs sont dimensionnés à partir de la crue de période de retour T=10 000 ans, elle-même déterminée par la méthode du Gradex.

- un bassin d’amortissement (S= 4 800 m2) permettant de dissiper un débit de crue de 2 000m3/s.

- l’usine est équipée de 3 turbines à axe vertical, et d’un groupe réversible turbine/pompe destiné à remonter, au cours des heures creuses, l’eau restituée au bassin de compensation du Saut-Mortier situé en aval : 100 Mm3 peuvent ainsi être recyclés chaque année.

La hauteur de la tranche d’eau utile (34m) représente l’amplitude verticale maximale des variations du niveau de la retenue. De juin à août (en période touristique estivale), le niveau est stable ; puis il s’abaisse rapidement de façon à stocker les crues de novembre à février.

L’alimentation du plan d’eau est essentiellement assurée par l’Ain qui nait d’une résurgence située 58 km en amont, près de Nozeroy. Le bassin versant comprend divers affluents alimentés en partie par la plupart des lacs du Jura, provenant du Jura plissé (Bief d’Oeuf : lacs de Narlay et Chalain ; le Hérisson : lacs Maclu, Ilay, Bonlieu, Val, Chambly ; la retenue de Blye ; le Drouvenant : les lacs de Clairvaux) : il représente une superficie d’environ 1 120 km2.

Différents ruisseaux de taille modeste complètent ces apports.

Dimensions importantes : 2ème retenue artificielle française, derrière Serre-Ponçon.

Plus proche des grands lacs alpins que des lacs du Jura.

Arrêté préfectoral (jan 75/97) définissant trois secteurs : pêche (Nord), motonautisme (tronçon Cimante/Grange du Frémiat), voile (Sud).

Evolution spatio-temporelle de l’amont vers l’aval : Ecotone entre Ain (amont) et retenue (aval)

Concernant la zone proche de la plage de la Mercantine (rive gauche), la commune de Maisod (lotissement du Mont du Cerf), une partie de celle de Charchilla (Lotissement des Genévriers) et le camping de Trélachaume sont raccordés à un réseau unitaire, et leurs eaux usées sont traitées par une nouvelle station d’épuration (STEP), à boues activées datant de 1997, d'une capacité de 2 000 eqh, et avec des rendements épuratoires (théoriques) très élevés (95% et 93% pour la DBO5 et la DCO, 98% pour les MES et NGL ; il y a aussi une déphosphatation de type biologique).

Pour le secteur à proximité de Surchauffant (rive droite), la commune de la Tour-du-Meix et le camping de Surchauffant sont raccordés à un réseau séparatif qui dirige les eaux usées vers la STEP datant de 1977, et d’une capacité de 1 500eqh.

La STEP de Moirans-en-Montagne semble présenter quelques défaillances, et des rejets domestiques et industriels ne sont pas raccordés : ce qui implique une pollution organique et métallique du Bief Murgin se jettant directement dans la retenue de Vouglans.

• Zone amont à la retenue : pollution apportée par l’Ain.

Plusieurs problèmes restent en suspend.

- Concernant les réseaux existants, celui de la commune de Pont-de-Poitte est incomplet, pour des questions de financement. Les STEP des communes de Champagnole, Cize, Equevillon ne semblent pas présenter des garanties suffisantes de traitement de la pollution collectée, concentrée et dirigée vers ces ouvrages. Les rejets domestiques de Ney semblent poser problème également dans ce secteur : ces dernières données proviennent du Schéma Départemental de Vocation piscicole et Halieutique du Jura [Fédération Départementale des AAPPMA, 1995] et du SATESE [SATESE, 1991].

- Concernant le secteur amont où se situent plusieurs laiteries, seules deux communes ont effectué des aménagements pour collecter les effluents : une STEP neuve capable de collecter trois laiteries a été mis en place à Monnet-la-Ville (20 km en amont), et le secteur de Mont Rivel est également équipé.

- Par contre, la commune de Mesnois (2.5km en amont de la retenue) ne dispose d’aucune collecte des eaux usées ; aucun traitement n’existe sur l’affluent amont de l’Ain, le ruisseau de la Serpentine (val de Mièges), où existe cependant une laiterie ayant des rejets equivalents à 10 000eqh.

- Enfin, la vallée de l’Angillon qui entre en confluence avec l’Ain 25 km en amont de la retenue, où aucune réalisation n'a été faite, reste avec le cas de la commune de Champagnole (ne possèdant pas de traitement de l'azote et du phosphore) le problème n°1 concernant les sources de pollution par les insuffisances concernant l’assainissement.

• Les apports en engrais et produits phytosanitaires :

Les activités agricoles sur le pourtour sont situées sur les plateaux : les apports en engrais permettent d’obtenir du regain ; mais la majorité des apports provient essentiellement de l’amont.

• Autres activités :

On peut juste noter les rejets d’effluents industriels (pollution métallique) non collectés à Moirans-en-Montagne, transitant par le bief Murgin, et arrivant dans la retenue de Vouglans.

De plus, la retenue de Blye (située en amont) joue en quelque sorte le rôle d’un décanteur. Lors des lâchées d’eau par les vannes de fond, une forte quantité de sédiments (réducteurs) arrivent sur Vouglans.

Les Services de la DDASS effectuent environ 6 analyses par an pendant la période estivale exclusivement, propice à la baignade, sur les plages de Surchauffant, Bellecin et de la Mercantine. Les résultats sont satisfaisants (voir annexe 10 : Tableau 34).

La plage de la Mercantine posait un problème de par la qualité médiocre de ses eaux sur la plan bactériologique, notamment en 1993 (7C). Sa station de traitement des eaux usées ne présentait plus les garanties suffisantes de traitement ; elle a été remplacée en septembre 1997 par une nouvelle STEP à boues activées.

En 1996, des mousses grises sont apparues sur la plage de Bellecin, après un orage : leur origine est à rechercher dans le lessivage des boues de la STEP par l’apport des eaux de pluies.

Concernant la baignade sur les plages de la Mercantine et de Bellecin, un autre type de pollution est à noter : en période de vent du Sud, de petites billes en plastique issues de l’industrie plastique de Moirans-en-Montagne circulant par le ruisseau du Murgin, viennent s’échouer sur les plages. Par ailleurs, les services de la DDASS relate que des mousses blanches sont apparues en 1995 sur la plage de la Mercantine : leur provenance pourrait être le ruisseau du Murgin, et leur cause, le nettoyage d’une cuve d’usine. Il est à noter que la Commune de Moirans possède une STEP qui rejette ses eaux usées traitées dans le ruisseau du Murgin ; par forts vents du Sud, des débris-déchets peuvent remonter jusqu’à la plage de la Mercantine.

Les eaux de la retenue de Vouglans ont un fort potentiel productif (voir Pêche) ; les teneurs en azote et phosphore sont importantes et ont pour conséquence un développement important du phytoplancton, qui se traduit par la diminution de la transparence du plan d’eau de juin à septembre (le plancton se situant sur les 10 premiers mètres de la colonne d’eau).

La situation semble satisfaisante pour l’oxygénation des eaux, même aux plus grandes profondeurs lors des périodes les plus défavorables (fin d’été).

• Les Poissons :

Certaines publications portant sur la retenue du barrage de Vouglans (Verneaux & Vergon - 1974, CTGREF - 1977, Verneaux - 1986) ont mis l’accent sur les perturbations des structures physico-chimiques et biologiques causées par les sous-tirages d’eau profonde, ainsi que les effets inhibiteurs des marnages de grande amplitude (34m) sur le développement des hydrophytes littoraux, limitant ainsi la possibilité d’établissement de frayères et d’abris pour les poissons.

Il en résulte que la richesse spécifique du peuplement pisciaire dans la retenue de Vouglans est maintenue grâce à des alevinages répétés.

21 espèces ont été recensées dans la retenue au cours des 5 campagnes de pêche successives de 1971 à 1987. 5 espèces dépassent 90% de l’effectif : le Gardon (40%), l’Ablette (19%), la Brème (19%) et la Perche (13.5%) : ainsi les Cyprinidés euryèces (Gardon, Ablette, Brèmes) dominent le peuplement (78%). Les carnassiers (15.5%) sont surtout représentés par la Perche (13.5%) ; Truite, Brochet et Cristivomer sont présents.

La pêche de 1988 a permis de constater que le peuplement de la retenue artificielle de Vouglans est nettement dominé par les Cyprinidés d’eau calme, structure typique d’un peuplement instable avec dominance de Cyprinidés euryèces, entraînant le développement de la population de Perches. Ces dernières sont les seules espèces carnassières capables de se reproduire au niveau de branches immergées quand il y a correspondance entre période de fraye et niveau d’eau élevé.

Ce phénomène justifie le passage de 1ère en 2ème catégorie et des préconisations sont à faire pour assurer la survie des carnassiers (cf. Chap. VI).