Principes d'aménagement des cours d'eau

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4.2. La définition d’une stratégie adaptée face à l’érosion : une nécessaire approche méthodologique

4.2.1.  Abandon, déplacement, protection : quels éléments prendre en compte pour décider ?
 
« Toute intervention doit […] être précédée d’une phase de diagnostic du comportement de la rivière sur un tronçon bien plus long que celui sur lequel on compte intervenir. On devra bien se garder d’établir un diagnostic au vu de quelques particularités locales, comme les ponts ou les seuils […] ou se réfugier derrière le caractère exceptionnel d’un épisode de crue […]. Au total, une vision suffisamment large dans l’espace et dans le temps est la meilleure aide pour l’aménageur ou le gestionnaire. La rivière est son propre architecte et sait montrer les solutions à qui sait l’observer » (Degoutte 2006).
 
L’identification d’une érosion de berge menaçant un ou plusieurs enjeux fait émerger plusieurs interrogations pour la collectivité. Dans la pratique, les prises de décisions ne reposent pas forcément sur une démarche organisée et complète. Or, d’après les observations énoncées par le guide de l’AERM&C (1999) « beaucoup de dysfonctionnements des rivières découlent des dysfonctionnements décisionnels. […] Ils relèvent de simplifications, de raccourcis, d’une inadéquation de l’échelle de travail adoptée et peuvent être considérés comme un non-respect des exigences méthodologiques ».
 
L’idée est donc ici de détailler ce processus décisionnel, soit de distinguer les grandes phases intervenant dans le processus de décision, et qui mènent à la protection de la berge ou, au contraire, à ne pas intervenir.
 
On s’appuiera sur la figure 10 ci-après pour déterminer les grandes phases du processus décisionnel. Cette figure n’a pas vocation à être exhaustive. Elle ne peut pas constituer un outil unique et indiscutable de décision, car celle-ci doit être appuyée, plus largement, sur tout un panel d’éléments qu’il convient de prendre en compte « sur le terrain », en fonction de l’expérience du technicien, et qu’il n’est pas possible d’intégrer ici. Elle a néanmoins pour but de poser les bases de la démarche en formalisant les principales composantes influant sur la décision.
 
 
 
4.2.2.  Quelques éléments de réflexion à l’usage des gestionnaires
 
Chaque point de ce chapitre renvoie aux grands titres de la figure 10.
 
1 – Questions préalables : phase de diagnostic
 
La première étape d’une démarche logique de réflexion porte sur :
1/ l’identification de l’érosion ; 
2/ l’analyse des enjeux à proximité afin d’établir l’importance de chacun (degré faible/fort) ;
3/ le choix de la stratégie d’intervention. 
 
1/  Lors de la constatation visuelle d’une érosion de berge, il convient de s’interroger sur son ampleur et de bien distinguer l’affouillement, phénomène localisé, et l’incision, phénomène généralisé
 
Le diagnostic doit commencer par répondre aux questions suivantes :
s’agit-il d’un affouillement causé par un simple embâcle (obstruction du cours d’eau par une accumulation de bois mort et autres débris au niveau d’un point dur), d’un réseau mis à jour, d’un rétrécissement du cours d’eau, d’un glissement, etc. ?
s’agit-il d’un phénomène d’incision généralisée sur le tronçon ? 
 
À défaut de distinguer ces deux notions au travers du diagnostic, un ouvrage de protection de berge, qu’il fasse appel aux techniques végétales, mixtes ou minérales, sera mal conçu.
 
Il est également opportun de prendre en compte le temps de retour de l’événement (dimension historique) qui a engendré le « désordre », c’est-à-dire la crue. 
 
Il est fondamental d’être « très attentif aux problèmes généralisés et bien rechercher leur véritable cause avant d’envisager une protection, même dans des secteurs à forte vulnérabilité » (Degoutte 2006). En présence de zones d’érosion ou de glissement de berge sur un tronçon, il est possible que celui-ci soit sujet à l’incision en raison d’un déficit du transit sédimentaire. Il convient alors de traiter la cause (le déficit en matériaux solides) et non les conséquences (l’érosion des berges).
 
La prise en compte de l’aspect historique et temporel de l’évolution du tracé en plan du cours d’eau au sein de sa plaine alluviale (analyse diachronique) permet également d’évaluer l’importance de l’érosion, sa probable évolution (sens et vitesse) et la zone effectivement menacée. 
 
Dans le cas des rivières de montagne, le plus souvent à lit mobile, on peut se retrouver confronté à des problèmes locaux auxquels s’ajoutent des évolutions plus globales d’incision ou de reptation de méandre (translation progressive vers l’aval).
 
2/  Le diagnostic doit également prendre en compte les enjeux à proximité, menacés par l’érosion, avec une attention particulière à leur nature et leur valeur. Il est important d’évaluer de manière objective les dégâts qui pourraient être occasionnés par l’avancée de l’érosion de la berge. Il s’agit de mettre en évidence les conséquences d’une aggravation de celle-ci et, ainsi, définir le degré de vulnérabilité de la zone
 
Il s’agit donc de tenir compte de la nature et de la valeur sociale de l’enjeu menacé, et de poser très rapidement la question des coûts dus à sa destruction (manque à gagner, perte de terre arable ou constructible, etc.) ou à son déplacement (coût des travaux) comme élément de diagnostic et de concertation avec les partenaires techniques (Police de l’eau, Région, canton, etc.) et les acteurs concernés (riverains, agriculteurs, propriétaire de la berge, etc.). 
 
Il convient ainsi de comparer le coût d’une protection de berge (qu’il s’agisse de génie végétal ou de génie civil) et de son entretien, d’une part, avec la valeur marchande des terres menacées par l’érosion et leur productivité, d’autre part (Degoutte 2006). Sur l’Allier, par exemple, le coût moyen de l’acquisition d’un hectare de terre en bordure de cours d’eau dans le cadre d’une politique de maîtrise foncière est de 3 220 €/ha (Saillard 2006). En rapport au prix de 100 mètres linéaires de protection de berge en enrochement estimé entre 15 000 et 30 000 €, le coût d’acquisition d’une terre menacée par l’érosion, en vue de la préservation de la dynamique latérale du cours d’eau, peut s’avérer particulièrement rentable, tant financièrement que d’un point de vue environnemental.
 
En présence d’enjeux agricoles, il est ainsi préférable de ne pas protéger la berge. Non seulement le coût d’une protection de berge est de 8 à 75 fois plus élevé que le coût du terrain (Degoutte 2006), mais, en outre, la recharge du lit mineur en matériaux solides stockés sur les berges est bénéfique au rééquilibrage sédimentaire du cours d’eau et à son bon fonctionnement morphologique.
 
Dans d’autres cas, il est par contre évident que des mesures de protection sont indispensables au vu des coûts de déplacement, de la valeur vénale du terrain ou de l’importance stratégique de l’enjeu existant. 
 
On peut également s’appuyer sur l’échelle de hiérarchisation présentée précédemment (fig. 2 et chap. I.4.1.4). 
 
3/  Ces éléments de diagnostic permettent de définir une stratégie d’intervention opportune. En fonction de la cause de l’érosion et des enjeux, la stratégie à mettre en place varie entre une simple suppression de l’obstacle à l’écoulement, la protection de la berge ou la non-intervention
 
En présence d’un embâcle de bois mort, la suppression de l’obstacle à l’écoulement est préconisée dans la plupart des cas, dans une logique de protection de la sécurité des biens et des personnes face au risque « inondation ». Il s’agit d’une opération que l’on peut qualifier « d’entretien » – l’embâcle est retiré du cours d’eau – et il n’y a pas d’intervention directe sur les berges. En l’absence de risque en aval de l’embâcle, et dans certains cas (simple déviation du lit par l’embâcle par exemple), le gestionnaire peut être amené à décider de ne pas intervenir et éventuellement conserver l’obstacle. Cela s’apprécie au cas par cas, à partir des compétences du technicien et de son niveau d’expertise.
 
Pour tout autre phénomène susceptible d’engendrer une érosion, et après avoir déterminé le degré d’importance de l’enjeu, si ce dernier est considéré comme « faible », la non-intervention est préférable. Il en est de même lorsque l’enjeu est fort mais néanmoins déplaçable selon des prix raisonnables. En revanche, lorsqu’un enjeu fort n’est pas déplaçable compte tenu du prix des travaux ou de son emprise, une intervention de protection de berge est préconisée.
 
Cette première phase de diagnostic est indispensable afin que le maître d’ouvrage puisse décider d’une intervention ou, à l’inverse, de laisser l’érosion et le cours d’eau évoluer naturellement. Elle doit permettre de poser les bases d’une concertation autour de la pertinence d’un ouvrage de protection de berge avec l’ensemble des acteurs concernés. Il est ainsi important de noter que la protection ne doit pas être la réponse systématique à l’érosion d’une berge : elle n’est pas une fin en soi et ne doit constituer qu’un dernier recours.
 
L’aléa est une notion importante dans la définition du risque, et doit être pris en compte dans la phase de diagnostic et de concertation. Cependant, il n’est pas déterminant dans la décision d’intervention (protection de berge) ou de non-intervention (reconquête d’un espace de mobilité). En effet, en présence d’un aléa fort face à un enjeu faible, il n’y aura pas d’intervention, dans une volonté de laisser un espace de mobilité au cours d’eau. Inversement, face à un enjeu fort, même si l’aléa est faible, une intervention sera la plupart du temps préconisée. 
 
Ainsi, lorsque qu’une menace est avérée, la décision finale n’est généralement dépendante que de l’importance de la vulnérabilité et non directement de l’aléa.
 
Notons que la décision de ne pas intervenir pour protéger la berge ne signifie pas nécessairement pour la collectivité « ne rien faire ». Hormis sur les rivières domaniales, les berges de cours d’eau sont le plus souvent des propriétés privées. Les propriétaires peuvent alors être tentés d’intervenir eux-mêmes pour protéger leur terrain. S’ils sont tenus par la réglementation française d’entretenir leurs berges, la loi ne spécifie pas qu’ils doivent permettre la libre divagation du cours d’eau. 
 
La collectivité dispose de différents outils lui permettant de préserver certains secteurs contre la protection et la fixation du lit mineur, voire pour supprimer des protections ou des points de fixation existants. En France, elle a par exemple la possibilité de mettre en place une servitude de mobilité des cours d’eau au titre de l’article L. 211-12 du Code de l’environnement (chap. I.2.1.5). Celle-ci nécessite la réalisation d’une enquête publique préalable. Elle permet à la fois de mener des opérations importantes de suppression de protections de berge et d’éviter toute nouvelle mesure de protection sur le linéaire concerné, tout en protégeant l’intérêt du propriétaire. Celui-ci peut ainsi bénéficier d’une indemnisation et de la possibilité de demander le rachat de tout ou partie de son terrain. On rentre ainsi dans une stratégie de maîtrise foncière.
 
1 à 5 – Concertation
 
La stratégie d’intervention face à l’érosion doit également faire l’objet de concertation avec les acteurs concernés directement (riverains, élus locaux, acteurs économiques et sociaux) et indirectement (services de l’État). L’organisation de réunions de concertation est ainsi conseillée le plus en amont possible des projets. La concertation constitue un élément clé dans la bonne gestion d’un cours d’eau. Elle doit perdurer tout au long de la réflexion autour du projet d’aménagement de la berge.
 
Les services de Police de l’eau doivent être associés au plus tôt dans la démarche et tout au long de la réflexion. Les impacts potentiels de l’ouvrage doivent être appréciés avec leur aide et prendre en compte le cours d’eau dans son ensemble. Notons qu’en France, dans le cas de mesures de protection de berges, le choix des techniques végétales seules facilite le plus souvent l’aval de la Police de l’eau et évite généralement des procédures administratives lourdes (procédure d’autorisation au titre de la rubrique 3.1.4.0 de la nomenclature « Loi sur l’eau » – chap. I.1.2.5).
 
2 – Élaboration du projet : conditions techniques préalables
 
Lorsque la stratégie d’intervention s’oriente vers une protection de la berge, le gestionnaire doit arbitrer entre l’utilisation de techniques végétales (ou mixtes) et de génie civil. Cette décision est conditionnée par l’analyse des conditions techniques préalables et indispensables à l’utilisation du génie végétal. Il s’agit de déterminer si les conditions limites d’utilisation du végétal sont dépassées.
 
La réalisation de techniques de génie végétal nécessite généralement davantage d’espace disponible en arrière de la berge que les techniques de génie civil. Hormis avec l’utilisation de caissons bois, il est en effet impossible de réaliser des ouvrages en génie végétal bénéficiant de la même pente de berge que pour la mise en place de gabions ou de cunettes béton. On se reportera à la deuxième partie de ce guide, dédiée aux techniques en elles-mêmes, pour les spécifications de pentes des ouvrages (chap. II.3.2.3). 
 
Le niveau de résistance mécanique requis pour la réussite de l’ouvrage est l’élément principal à prendre en compte. Le gestionnaire doit déterminer précisément quelles sont les forces tractrices appliquées sur la berge lors des crues les plus importantes afin de choisir la technique la plus adaptée en fonction de sa résistance aux contraintes. Celle-ci, mesurée en newton par mètre carré (N/m2), augmente avec le temps dans le cas des ouvrages utilisant le végétal. Celle des ouvrages minéraux a, quant à elle, tendance à diminuer. On portera l’attention notamment sur les niveaux de résistance initiale et finale de l’ouvrage (à la réalisation puis après trois ou quatre ans). Sa résistance est minimale juste après la réalisation. C’est à ce moment-là qu’il est le plus vulnérable aux crues. La végétation se développe au cours des années suivantes et protège de plus en plus efficacement la berge. L’utilisation du végétal n’est possible que si les forces tractrices exercées par le cours d’eau sur l’ouvrage sont en deçà des limites de résistance des techniques végétales (chap. II.3). 
 
Par ailleurs, en raison de l’utilisation de matériel vivant et d’espèces végétales inféodées à des conditions stationnelles particulières (climatiques, pédologiques, etc.), la réalisation d’ouvrages végétaux devient aléatoire dans les Alpes au-delà de 2 300 mètres d’altitude environ. Les saules d’altitude atteignent dans certaines situations des altitudes de 2 400 à 2 500 mètres, mais au-delà de 2 200 mètres environ, les conditions d’utilisation et de croissance ne sont plus optimales (part. III).
 
Dernière condition technique préalable, la capacité hydraulique du cours d’eau doit être suffisante pour permettre le développement de végétation. Sur un cours d’eau de faible largeur, il sera potentiellement malvenu de réaliser un ouvrage en génie végétal en raison des risques supplémentaires d’embâcle induits par la présence d’une végétation dense et abondante. L’écoulement des eaux de crue vers l’aval risque de s’en trouver gêné par le ralentissement voire le blocage des eaux, impliquant un débordement à l’amont.
 
Si l’ensemble de ces conditions préalables sont remplies, il est préférable de recourir aux techniques végétales ou à des techniques mixtes. Il s’agit ensuite de choisir la combinaison de techniques et les espèces à utiliser pour élaborer le projet technique qui permettra de répondre à la problématique initiale d’érosion de berge.
 
Si les conditions ne sont pas réunies, le gestionnaire n’a d’autres choix que de faire appel au génie civil.
 
3 – Prévision budgétaire et calendrier d’intervention
 
L’estimation des coûts et la programmation budgétaire apparaissent bien souvent comme des éléments déterminants pour l’adoption du projet. Le coût d’un ouvrage variant fortement en fonction de sa conception (combinaison de techniques choisie, choix des matériaux – chap. I.3.2.3) et de paramètres externes (disponibilité directe des matériaux, par exemple), il est complexe de fournir un ordre d’idée précis des prix. 
 
Pour les matériaux (bois, boutures, plants et éventuels blocs), on privilégiera principalement le recours à des circuits courts d’approvisionnement. La disponibilité des matériaux à proximité est un facteur de diminution des coûts et de limitation de l’impact environnemental (limitation des coûts de transport et des émissions de gaz à effet de serre). Il est donc pertinent de mener une campagne de terrain visant à déterminer la présence des espèces végétales qui pourront être utilisées. La troisième partie de ce guide fournit des éléments utiles à l’identification des espèces végétales utilisables dans les ouvrages de génie végétal. L’élaboration d’un budget précis nécessite par ailleurs la programmation d’opérations régulières d’entretien. Il est donc important de prévoir entre 10 et 15 % du montant total de l’ouvrage.
 
La problématique du calendrier d’intervention, contrainte importante pour l’utilisation du génie végétal, doit également être prise en compte afin d’assurer la réussite de l’ouvrage (chap. II.2.2.3). De manière générale, les travaux doivent être réalisés en dehors de la période végétative afin de permettre une bonne reprise des végétaux. La récolte des matériaux végétaux doit ainsi être réalisée de préférence avant la fin de la période de dormance et le débourrement des bourgeons. Cela complique l’identification des espèces. Plus spécifiquement en rivière de montagne et de piémont, cette contrainte est accompagnée du raccourcissement de la fenêtre d’intervention en raison des périodes d’enneigement et de hautes eaux printanières ou estivales. Celles-ci risquent d’endommager l’ouvrage ou de nuire à la reprise végétative. Les végétaux rentrant à peine dans leur période végétative, ils ne sont pas encore assez résistants pour subir de fortes crues. On le comprend alors aisément, plus le chantier est réalisé en altitude et en rivière à forte pente, plus les contraintes sont fortes et plus l’ouvrage doit être réfléchi et dimensionné (part. II).
 
4 – Validation du projet et réalisation
 
Il est pertinent de créer des indicateurs d’évaluation pour assurer un suivi à moyen ou long terme de l’ouvrage. À court terme, il peut s’agir du taux de reprise des boutures ou plants. Sur un temps plus long, il s’agit de suivre et évaluer le comportement de l’ouvrage et sa résistance en cas de crue, si possible par une reconnaissance de terrain. Cela permet, si nécessaire, d’envisager d’éventuelles mesures correctives pour renforcer l’ouvrage, voire tout simplement l’ajout de boutures ou de plants complémentaires afin de remplacer ceux qui n’auraient pas repris. 
 
Il peut aussi être intéressant de mettre en œuvre des indicateurs liés à la biodiversité afin d’établir un suivi dans le temps des différentes communautés faunistiques et floristiques. La réalisation d’un état des lieux avant intervention (lorsqu’il est possible) peut constituer un apport scientifique important, s’il est complété dans les années suivantes par des relevés rigoureux et réguliers. 
 
5 – Suivi, évaluation et entretien de l’ouvrage
 
Enfin, un entretien régulier des protections de berge doit être planifié en fonction des techniques mises en œuvre, des objectifs de protection et des impacts de la végétation sur les flux ou sur les biens. Ces opérations peuvent ainsi aller de la simple surveillance et du réajustement, au recépage. L’ouvrage doit faire l’objet d’une surveillance accrue au cours des premières années afin de vérifier la bonne tenue de l’aménagement, la bonne reprise végétative des plants et boutures, et réparer d’éventuels dégâts causés par une crue précoce ou par la sécheresse.
 
Il est par ailleurs indispensable d’assurer un suivi dans le temps afin de prévenir l’implantation d’espèces invasives sur l’ouvrage dans les premières années suivant sa création. Des interventions d’arrachage précoce des plants de renouée du Japon, par exemple, permettent de lutter efficacement contre son implantation sur l’ouvrage et sa dispersion. Pour cela, un repérage de terrain suite aux crues est nécessaire.