Les Prés de Grand Rieu sont localisés dans l'extrémité sud de l'ancienne commune de Hautrage, à proximité du nœud autoroutier E19-E42. Ils sont traversés par le Grand Courant, cours d'eau de 2ème catégorie.
Le site trouve son origine, comme la plupart des autres sites marécageux de la vallée de la Haine, dans des effondrements de terrains liés à l'extraction souterraine du charbon. Toutefois, le marais des Prés de Grand Rieu n'abrite pas de plans d'eau : les effondrements y ont été moins importants qu'ailleurs, l'eau ne fait qu'affleurer à la surface du sol.
Le site est inscrit dans le périmètre d'une zone noyau de la Zone de Protection Spéciale (ZPS) de la vallée de la Haine, désignée par l'Exécutif Régional Wallon en application de la Directive Européenne 79/409.
Le site comporte une mosaïque d'habitats incluant:
- des roselières à Phragmites australis. Il s'agit du milieu le plus représenté sur le site. On observe principalement une roselière de type sec, inondée seulement lors des périodes hivernales et printanières, dominée par Phragmites australis. Cette roselière est localement envahie par Urtica dioica, Calystegia sepium, Humulus lupulus, Galium aparine, Solanum dulcamara… De jeunes saules (Salix atrocinerea, S. x rubens,…) y apparaissent progressivement. Le long des fossés et dans les creux inondés plus longtemps, la roselière est de type plus humide, avec présence de Typha latifolia, Rumex hydrolapathum…
- des mégaphorbiaies. La franche extérieure du site a été cultivée et/ou pâturée jusque au milieu des années 80. Ces espaces agricoles, actuellement abandonnés, sont occupés par des mégaphorbiaies comprenant entre autres Phragmites australis (clairsemé), Angelica sylvestris, Heracleum sphondylium, Epilobium hirsutum, Epilobium angustifolium, Filipendula ulmaria, Calamagrostis epigejos, Calystegia sepium, Cirsium oleraceum, Cirsium palustre, Eupatorium cannabinum, Urtica dioica, … Ces formations abritent quelques pieds de Thalictrum flavum.
Certaines parcelles sont encore bordées d'anciens saules autrefois traités en têtards.
- des zones boisées de feuillus indigènes. On distinguera trois types de zones boisées :
* les fourrés de saules comprenant diverses espèces: Salix caprea, Salix atrocinerea, Salix triandra, Salix viminalis… Ces massifs sont inondés une partie de l'année ;
* les aulnaies, en périphérie, sur sol humide mais non inondé ;
* les chênaies sur alluvions et colluvions sableuses, dans la partie nord-ouest, dominée par Quercus robur, accompagnés de Quercus rubra (anciennes plantations et semis naturels), Prunus avium, Prunus serotina, Betula pendula, Castanea sativa, …
- des plantations de peupliers
- des terres labourées
- des prairies permanentes de fauche, d'ensilage et/ou de pâturage
- d'anciens prés de fauche. Il subsiste dans le site une petite parcelle de 50 ares d'ancien pré de fauche. Cette parcelle, détrempée une grande partie de l'année, est progressivement envahie par Phragmites australis, mais abrite encore dans sa partie centrale une cariçaie à Carex vesicaria et Carex acuta. Ailleurs, il s'agit d'une prairie humide à Carex disticha. La parcelle abrite une importante station d'Oenanthe fistulosa et de Thalictrum flavum.
- des plans d'eau et mares à niveau variable. Dans le cadre de travaux d'aménagement du site (financé par la Région wallonne et les Fonds Européens Objectif n°1), plusieurs petites mares ont été creusées. Elles sont peu étendues (quelques mètres carrés) et s'assèchent en été. Elle abritent des peuplements de Typha latifolia, Juncus effusus, Pulicaria dysenterica, Oenanthe aquatica.
Une plus grande mare, d'une superficie de 70 ares, a été creusée en 1996. Elle est actuellement envahie par Typha latifolia. La végétation y est actuellement en pleine évolution: on y trouve Ranunculus sceleratus, Alisma plantago-aquatica, Juncus articulatus, …
- des fossés à niveau d'eau variable. L'ancien maillage de fossés parcellaires est toujours visible au sein des roselières. Ces fossés abritent plusieurs stations d'Hottonia palustris.
- des remblais de schistes houillers. On y observe de larges plages de sol nu, avec quelques massifs de Calamagrostis epigejos. Ce type de sols, original pour le site, permet la présence d'espèces inhabituelles au cœur de la plaine alluviale de la Haine, telles Dianthus armeria, Carlina vulgaris, Clinopodium vulgare,…
- des dépôts de curage du Grand Courant. Le Grand Courant longe la piste précitée. Une partie de celle-ci est recouverte de tas de matériaux provenant d'anciens travaux de curage du cours d'eau. Ces tas sont actuellement colonisés par une végétation ligneuse nitrophile largement dominée par Sambucus nigra. On y observe également des nombreux plants de Conium maculatum, espèce fréquente dans la vallée de la Haine sur ce type de milieu.
Une étude des oiseaux nicheurs des Prés de Grand Rieu a été menée entre 2002 et 2005 dans le cadre du Projet Life 'Avifaune des roselières de la vallée de la Haine' (DEROUAUX et al., 2008). Durant cette période, plusieurs espèces remarquables ont été notées:
- le busard des roseaux (Circus aeruginosus) avec 1 couple nicheur irrégulier;
- le râle d'eau (Rallus aquaticus), avec 19-30 cantons;
- la gorgebleue à miroir (Luscinia svecica), avec 31-46 cantons;
- la bouscarle de Cetti (Cettia cetti), avec 16 cantons;
- la locustelle tachetée (Locustella naevia), avec 6-7 cantons;
- le phragmite des joncs (Acrocephalus schoenobaenus), avec 5-12 cantons;
- la rousserolle effarvatte (Acrocephalus scirpaceus), avec 42-80 cantons;
- le bruant des roseaux (Emberiza schoeniclus), avec 17-19 cantons.
On y observe également en hiver ou lors des migrations le grand butor (Botaurus stellaris), le blongios nain (Ixobrychus minutus), la bécassine des marais (Gallinago gallinago), etc.
Le site trouve son origine, comme la plupart des autres sites marécageux de la vallée de la Haine, dans des effondrements de terrains liés à l'extraction souterraine du charbon. Il est aujourd'hui constitué d'une vaste roselière, apparue après 1940.
Il s'agissait autrefois de prairies de pâturage et de prés de fauche. Les parcelles cultivées étaient rares, confinées à la bordure Sud du site. Quelques parcelles plantées de peupliers, des alignements d'arbres (peupliers, saules têtards) complétaient l'ensemble. A la suite des tassements de terrains, ces parcelles ont peu à peu été abandonnées par les exploitants. Les plus humides ont été colonisées par une vaste roselière, les parcelles plus sèches ont été irrégulièrement exploitées comme pré de fauche ou prairies de pâturage. Plus récemment (fin des années 80), de nouveaux exploitants agricoles ont repris certains baux et ont entrepris de transformer toutes les prairies, humides ou non, en monoculture de maïs. Plusieurs mauvaises récoltes, conséquence logique de niveaux d'eau élevés, ont conduit ces exploitants à réclamer un drainage du site. Dès 1992, les Réserves Naturelles RNOB commençaient les acquisitions de parcelles de manière à préserver le site et à éviter son drainage.