Le périmètre du SAGE (Schéma d'Aménagement et de Gestion des Eaux) de la Vilaine, ainsi que le demande le SDAGE Loire Bretagne, est constitué de l'intégralité du bassin versant de la Vilaine, auquel sont adjointes des rivières côtières se déversant dans l'estuaire maritime de la Vilaine. La surface totale de ce périmètre est de 11 190 km2 (dont 10 500 km2 « continentaux »). Le SAGE Vilaine, qui est le plus étendu des projets de SAGE en France, est désigné comme SAGE prioritaire par le SDAGE Loire Bretagne. Pénestin fait partie intégrante du bassin versant de la Vilaine.

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