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SOLUTIONS DE SUBSTITUTION AU PROJET

LES ÉNERGIES DE LA CITÉ CHAP 5 ÉVALUATION ENVIRONNEMENTALE Octobre 2017 - 1 - Aménagement du seuil du Païchérou

CHAPITRE 5 SOLUTIONS DE SUBSTITUTION AU PROJET



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Date Version Nature Rédaction Vérification Validation

06/03/2017 0 Rapport instruction F. HAHNE A. EHINGER

16/10/2017 1 Rapport enquête publique F. HAHNE V. ROUX-BOUYSSOU



SOMMAIRE DU CHAPITRE 5

Solutions de substitution au projet

1 Introduction ................................................................................................................................................................................. 7

2 Arasement du seuil .................................................................................................................................................................... 8 Arasement total .............................................................................................................................................................. 8 2.1 Arasement partiel .......................................................................................................................................................... 8 2.2 Aménagement du seuil ................................................................................................................................................ 8 2.3

3 Aménagements sur le seuil du Païchérou ..................................................................................................................... 10 Implantation des ouvrages ..................................................................................................................................... 10 3.1 Passe à poissons .......................................................................................................................................................... 11 3.23.2.1 Implantation de la passe à poissons ............................................................................................................. 11 3.2.2 Linéaire de la passe à poissons ....................................................................................................................... 11 3.2.3 Ouvertures entre les bassins ............................................................................................................................ 12 3.2.4 Éloignement de la passe à poissons de la berge ...................................................................................... 13 Prise d’eau de la centrale hydroélectrique ...................................................................................................... 13 3.33.3.1 Prise d’eau sans dispositif de dévalaison .................................................................................................... 13 3.3.2 Prise d’eau avec dispositif de dévalaison.................................................................................................... 13 Vannes en rive droite ................................................................................................................................................ 15 3.4

4 Aménagements sur le Bras-Mort et le Canal de l’Ile ................................................................................................. 16 Passe à anguilles .......................................................................................................................................................... 16 4.14.1.1 Arase des seuils ...................................................................................................................................................... 16 4.1.2 Seuil du Moulin neuf du Roy ............................................................................................................................. 16 4.1.3 Seuil du Moulin du Roy ....................................................................................................................................... 17 4.1.4 Substrat des passes à anguilles ....................................................................................................................... 18 Curage .............................................................................................................................................................................. 18 4.24.2.1 Evaluation d’un point de vue hydraulique ................................................................................................. 19 4.2.2 Evaluation d’un point de vue hydrobiologique ........................................................................................ 20 4.2.3 Evaluation d’un point de vue réglementaire ............................................................................................. 21 Continuité de la navigation des embarcations légères non motorisées ............................................. 22 4.3

5 Phase travaux ........................................................................................................................................................................... 23 Accès et installation de chantier .......................................................................................................................... 23 5.15.1.1 Travaux depuis l’aval du seuil en rive droite ............................................................................................ 23 5.1.2 Accès aval pour les travaux en rive droite et en rive gauche ............................................................. 24 Phasage des travaux .................................................................................................................................................. 24 5.2 Emprise des batardeaux .......................................................................................................................................... 25 5.3



TABLE DES FIGURES

Figure 1 : Implantation des ouvrages, solution compacte ............................................................................................................... 10

Figure 2 : Vue amont barrage, solution compacte ............................................................................................................................... 11

Figure 3 : Schéma de la passe à poissons avec bassins de retournement ................................................................................ 12

Figure 4 : Schéma de principe de la prise d’eau ichtyocompatible ............................................................................................. 14

Figure 5 : Zones de curage (en violet) ....................................................................................................................................................... 19

Figure 6 : zone de stockage et accès (orange : accès travaux rive gauche, rouge : accès travaux rive droite) (source photo : Google Earth) ........................................................................................................................................................ 23

Figure 7 : Installation de chantier et accès (orange : travaux rive gauche, vert : travaux rive droite) (source photo : Google Earth) ......................................................................................................................................................................... 24

Figure 8 : Emprise des batardeaux côté amont pour la mise à sec entière du seuil ........................................................... 25

TABLE DES TABLEAUX

Tableau 1 : Synthèse éléments constituant la prise d’eau ichtyocompatible ......................................................................... 15

Tableau 2 : Simulations hydrologiques (source : BRLi, 2013) ...................................................................................................... 20



1 INTRODUCTION

Ce chapitre présente l’analyse des variantes et des solutions alternatives envisagées au projet d’aménagement du seuil du Païchérou. Ces solutions ont, en grande partie, été présentées et discutées lors des réunions du Comité de Pilotage. Les aménagements retenus sont donc le fruit de multiples échanges avec les principaux intervenants sur le projet, comme la ville de Carcassonne, la DDTM 11, l’ONEMA, l’Agence de l’Eau Rhône-Méditerranée-Corse, la DDCSPP (Direction Départementale de la Cohésion Sociale et de la Protection des Populations), l’Architecte des Bâtiments de France, etc., en vue de trouver la solution la mieux adaptée d’un point de vue écologique, économique et d’insertion dans le contexte local.

Parmi les solutions alternatives au projet analysées, a été étudiée la possibilité d’un arasement total ou partiel du seuil du Païchérou. Ces solutions seront présentées succinctement dans le présent document car elles ont fait l’objet d’études préalables à la présente évaluation environnementale. Elles sont présentées dans le rapport BRLi Étude de la continuité écologique de l’Aude au niveau du barrage de Païchérou (04/2013).

Les chapitres suivants présentent différentes solutions d’aménagement des ouvrages et les avantages et éventuels inconvénients qu’ils représentent d’un point de vue écologique, technique, économique ou d’insertion dans le contexte local. Toutes les solutions d’aménagement sont basées sur l’aménagement retenu à l’issue de l’étude préalable (BRLi) : équipement du seuil d’une passe à poissons multi-espèces et d’une centrale hydroélectrique en rive gauche, restauration des vannes en rive droite, restauration de la prise d’eau du Canal de d’Ile, équipement des seuils du Bras-Mort de l’Aude par des passes à anguilles.

Les scénarios suivants, également étudiés et présentés dans le cadre de l’Étude de la continuité écologique de l’Aude au niveau du barrage de Païchérou par BRLi en 2013 ne sont pas repris dans le présent document :

Seuil du Païcherou à la cote actuelle avec aménagement des vannes rive droite et passe à poissons multi-espèces + aménagement du Bras-Mort pour l’Anguille ;

Seuil du Païcherou à la cote actuelle avec aménagement des vannes rive droite et passe à poissons multi-espèces + aménagement du Bras-Mort par arasement / aménagement des seuils (Moulin neuf du Roi et Moulin du Roi) pour toutes les espèces ;

Seuil du Païchérou arasé partiellement avec aménagement des vannes rive droite et passe à poissons multi-espèces + aménagement du Bras-Mort pour l’Anguille ;

Seuil du Païchérou arasé partiellement avec aménagement des vannes rive droite et passe à poissons multi-espèces + aménagement du Bras-Mort par arasement / aménagement des seuils (Moulin neuf du Roi et Moulin du Roi) pour toutes les espèces ;

Seuil du Païchérou à la cote actuelle avec aménagement des vannes rive droite, passe à poissons multi-espèces et installation d’une microcentrale hydroélectrique + aménagement du Bras-Mort pour l’Anguille.



2 ARASEMENT DU SEUIL

Arasement total 2.1

L’arasement total du seuil présenterait certainement une bonne solution pour la restauration de la continuité écologique des poissons et autres organismes vivants, ainsi que le transit sédimentaire.

Par contre le seuil du Païchérou est un ouvrage très ancien, puisque la présence d’un seuil sur l’Aude à cet endroit est évoquée dès le XIIIème siècle. Le seuil actuel a été construit en 1872-1873. Il servait à alimenter les moulins et industries situés sur le Bras-Mort ainsi qu’à irriguer les jardins de l’Ile.

Ces utilités du seuil ne sont plus d’actualité, mais le seuil reste indispensable pour assurer l’alimentation des annexes hydrauliques en rive droite, qui sont le Bras-Mort et le Canal de l’Ile. De par son ancienneté, la morphologie de l’Aude en amont et en aval, les annexes hydrauliques, les berges, les aménagements urbains, la ripisylve et les habitats qui y sont inféodés se sont développés et adaptés à la présence du seuil qui leur est désormais nécessaire pour leur équilibre environnemental.

De plus, le seuil représente un élément paysager et patrimonial important de la ville de Carcassonne. La ville souhaite donc conserver cet ouvrage ancré dans le paysage et l’histoire de la ville, tout en améliorant la possibilité de franchissement et développer la production d’énergies renouvelables. Le Comité technique du 20 février 2013 n’a pas jugé nécessaire d’étudier la solution d’arasement total du seuil du Païchérou, considérant les incidences de cette solution.

Arasement partiel 2.2

Un arasement partiel du seuil du Païchérou pose des problèmes semblables à un arasement complet du seuil :

l’impact paysager et patrimonial serait très important ;

en fonction de la largeur arasée, les annexes hydrauliques ne seraient plus alimentées ou devraient être soumises à des modifications importantes ;

un arasement partiel ne permettrait pas de restaurer la continuité écologique et des aménagements resteraient indispensables pour la circulation des espèces et le transit des sédiments.

Un arasement partiel du seuil n’est donc pas une solution adaptée pour le site.

Aménagement du seuil 2.3

La solution permettant de tenir compte du contexte historique et permettant d’améliorer la continuité écologique au droit du seuil du Païchérou est de conserver le seuil dans son état actuel, de le conforter pour assurer sa stabilité et de l’équiper d’ouvrages de montaison et de dévalaison adaptés aux espèces présentes et d’améliorer le transit des sédiments. Ces aménagements seront complétés par la construction d’une centrale hydroélectrique, permettant la production d’énergie renouvelable.



Cette solution permet l’amélioration de la continuité écologique, la production d’énergies renouvelables et une insertion dans un paysage remarquable. Les chapitres suivants présentent les différentes solutions étudiées pour l’aménagement du seuil existant.



3 AMÉNAGEMENTS SUR LE SEUIL DU PAÏCHÉROU

Implantation des ouvrages 3.1

Une solution compacte d’implantation des ouvrages (passe à poissons, centrale hydroélectrique, local technique, etc.) a été étudiée. L’avantage de cet aménagement compact est la possibilité de mutualiser les parois en béton, de faciliter les accès, de simplifier la sécurisation du site vis-à-vis du public et de réduire nettement les linéaires de réseaux, en particulier des conduites hydrauliques qui sont très coûteuses. La représentation, ci-dessous, montre la solution compacte des installations.

Même si cette solution compacte présente un intérêt architectural intéressant, elle n’a pas été retenue, en raison de son impact visuel très important et n’a pas été favorisée par la ville de Carcassonne, ni été approuvée par l’Architecte des Bâtiments de France. Une solution visuellement moins impactante a été étudiée.

Les deux figures suivantes représentent l’aménagement compact des installations.

Figure 1 : Implantation des ouvrages, solution compacte



Figure 2 : Vue amont barrage, solution compacte

Passe à poissons 3.2

3.2.1 Implantation de la passe à poissons

La localisation de la passe à poissons sur le seuil n’a pas fait l’objet d’étude de variantes dans le cadre de la présente étude, puisque son implantation a été fixée dans le cadre de l’ « Étude de la continuité écologique de l’Aude au niveau du barrage du Païchérou » réalisé par BRLi en avril 2013.

En effet, l’implantation en rive gauche présente plusieurs avantages :

morphologie de l’Aude propice à l’implantation de la passe à poissons ;

implantation de l’entrée de la passe à poissons à proximité de la sortie d’aspirateur de la centrale hydroélectrique ;

implantation de l’entrée à proximité d’une berge végétalisée ;

accessibilité facile durant les travaux ;

accessibilité facile pour l’entretien.

3.2.2 Linéaire de la passe à poissons

Différents développements linéaires ont été étudiés pour la passe à poissons :

une passe toute droite ;

une passe avec bassins de retournement.



L’avantage d’une passe avec bassins de retournements (Figure 3) est la possibilité de réduire le linéaire de la passe le long de la berge et en particulier sur la partie en amont du barrage. Par contre, les bassins de changement de direction doivent être surdimensionnés par rapport aux autres bassins de la passe pour respecter les conditions d’écoulement propices à l’attractivité de la passe à poissons.

De plus, l’implantation de la passe à poissons nécessiterait des interventions très proches de la berge actuelle, qui est très raide et qui devrait être soutenue pour la durée des travaux. Ce dernier point présente un important impact financier.

Une passe avec bassins de retournement ne présente donc ni un avantage pour l’attractivité de la passe, ni un avantage économique. Cette implantation n’a donc pas été retenue.

Une passe à poissons linéaire le long de la berge a été retenue dans le cadre du projet d’aménagement. Cette passe présentera, si nécessaire, un léger angle entre un ou plusieurs bassins pour s’adapter au linéaire de la berge sur la partie en amont du barrage.

Figure 3 : Schéma de la passe à poissons avec bassins de retournement

3.2.3 Ouvertures entre les bassins

Une passe à poissons à fentes verticales a été étudiée, puisque les fentes permettent un passage à tous les niveaux de nage et sont donc à favoriser.



Par contre le débit transitant par les fentes est trop important, ce qui réduit le niveau d’eau dans les bassins de manière à ne plus garantir de conditions idéales de nage (niveau d’eau < 50 cm).

Une réduction de la pente globale de la passe à poissons aurait été nécessaire pour garantir les conditions de nage idéales, ce qui aurait quasiment doublé la longueur de la passe. Cela aurait considérablement augmenté la durée de nage dans la passe et l’impact de la passe sur la berge.

La solution avec un pertuis de fond de 30 x 30 cm et des échancrures de 40 cm de largeur pour une profondeur d’eau d’environ 60 cm a été retenue.

3.2.4 Éloignement de la passe à poissons de la berge

Un éloignement de la passe à poissons de la berge pour minimiser son impact sur la végétation existante en berge a été envisagé.

Cette solution n’a pas été retenue pour les raisons suivantes :

un éloignement de la passe à poissons de la berge induit également un décalage de la centrale hydroélectrique, du dispositif de dévalaison et du clapet de dégravement vers le centre du seuil. Ce décalage aurait pour conséquence que l’aspirateur de la centrale ne se trouve plus dans le chenal existant et que le chenal devrait être élargi. De plus les sédiments transportés vers l’aval par le clapet seraient transportés vers l’ilot présent en aval et retenus par la végétation présente, ce qui empêcherait leur remobilisation ;

la création d’un accès pour l’entretien le long de la passe à poissons reste indispensable et s’avère complexe si dissocié de la berge.

La variante de la passe à poissons positionnée contre la berge a été retenue.

Prise d’eau de la centrale hydroélectrique 3.3

3.3.1 Prise d’eau sans dispositif de dévalaison

La prise d’eau d’une centrale hydroélectrique est habituellement équipée d’une grille pour empêcher l’entrée de corps flottants dans la turbine, qui risqueraient de l’endommager.

L’espacement des barreaux de la grille doit être dimensionné de manière à ne pas laisser passer les poissons ne survivant pas à un passage dans la turbine. Pour les espèces piscicoles présentes et les caractéristiques de la turbine, l’espacement entre les barres doit être de 2 cm. Cette prise d’eau avec grille empêche donc la dévalaison des poissons par la centrale hydroélectrique.

La dévalaison reste identique à la situation actuelle et est possible par-dessus le seuil en cas de crues et par les annexes hydrauliques (Bras-Mort et Canal de l’Ile).

Une prise d’eau sans dispositif de dévalaison présente un avantage économique non négligeable, puisque le débit réservé à la dévalaison peut également être utilisé pour la production d’énergie.

3.3.2 Prise d’eau avec dispositif de dévalaison

Une prise d’eau ichtyocompatible équipée d’un dispositif de dévalaison a été étudiée dans le cadre du projet. Elle a les caractéristiques suivantes :

inclinaison par rapport au radier : 26° ;

espacement des barreaux : 2 cm ;

barreaux arrondis pour éviter les blessures des poissons ;



grille dans l’axe du seuil;

équipement par un dégrilleur ;

2 goulottes d’exutoire permettant la dévalaison des poissons ;

restitution des poissons au niveau du pied aval du seuil dans une fosse de réception.

Les caractéristiques des différents éléments de la prise d’eau sont présentées dans le tableau et la figure suivants.

Le débit de dévalaison a été estimé à 0,94 m3/s de manière à assurer de bonnes conditions de dévalaison pour les poissons empruntant la goulotte. Ce débit ne peut pas être utilisé pour la production d’énergie hydroélectrique.

Figure 4 : Schéma de principe de la prise d’eau ichtyocompatible



Tableau 1 : Synthèse éléments constituant la prise d’eau ichtyocompatible

Grille

Inclinaison 26°

Profondeur 3,2 m

Rehausse hors d'eau 0,3 m

Largeur 6,4 m

Longueur totale 7,98 m

Surface totale 51 m²

Longueur masque 1,82 m

Surface masque 11,65 m²

Goulotte

Nombre d'exutoires 2

Longueur Tronçon 1 3,9 m

Largeur Tronçon 1 1,1 m

Longueur Tronçon 2 2,5 m

Largeur Tronçon 2 2,3 m

Chenal de restitution

Longueur 3 m

Largeur 2,3 m

Cette prise d’eau n’a pas été retenue, car l’impact visuel est trop important. La prise d’eau retenue est orientée par rapport au sens de l’écoulement, équipée d’une grille à barreaux horizontaux, d’un dégrilleur racleur et d’un dispositif de dévalaison situé coté aval de la grille.

La prise d’eau retenue présente des avantages notables pour l’orientation des sédiments, des avantages dans l’insertion dans le contexte urbain, le transport des embâcles et le dispositif de dévalaison permettent une dévalaison sur toute la hauteur de la lame d’eau.

Vannes en rive droite 3.4

En rive droite du seuil se trouvent trois ouvertures d’environ 3 m de large, équipées de vannes. Ces vannes sont dans un état de vétusté avancé et n’ont plus été manœuvrées depuis une vingtaine d’années. Une intervention est donc indispensable.

La manière de sécurisation la plus simple est d’obstruer les ouvertures par un mur en béton ou en maçonnerie. Cette solution pérennise l’état actuel du seuil, mais présente l’inconvénient de ne plus permettre de réaliser des chasses en rive droite du seuil, ce qui accentue l’envasement de la prise du Bras-Mort et du Canal de l’Ile.

La solution retenue est la réalisation d’une vanne de 3 m de large, qui est manœuvrable. Des chasses seront régulièrement réalisées de manière à réduire l’envasement de la prise d’eau du Bras-Mort. Les fréquences et conditions de réalisation des chasses sont définies dans le règlement d’eau.



4 AMÉNAGEMENTS SUR LE BRAS-MORT ET LE CANAL DE L’ILE

Passe à anguilles 4.1

4.1.1 Arase des seuils

L’arase des seuils du Moulin du Roy et du Moulin Neuf du Roy ne présente pas une solution de restauration de la continuité écologique réalisable sur le Bras-Mort.

L’arase du seuil du Moulin du Roy (seuil amont) aurait un impact très important sur les lignes d’eau amont et sur le profil du Bras-Mort. Le lit mineur se creuserait et les chemins en berges actuels, les arbres présents en berge, les appuis du pont en amont du seuil, le seuil déversant du Canal de l’Ile et le mur de soutènement de la route en rive droite devront être protégés et renforcés.

Un nouvel équilibre se créerait et la répartition des débits entre l’Aude et le Bras-Mort trouveraient un nouvel équilibre, au détriment du bras principal.

De plus ce seuil est un ouvrage classé.

Les impacts de l’arase du seuil du Moulin Neuf du Roy seraient moins importants, car plus localisés. L’arase du seuil aurait tout de même un impact sur la ligne d’eau jusqu’au pied du seuil du Moulin du Roy situé en amont. Les fondations des habitations et des murs de soutènement devront être vérifiées et le cas échéant confortées. Des aménagements de confortement sur les berges seront également indispensables en amont du seuil, puisque le niveau de l’eau baissera de plus d’un mètre.

En vue des contraintes liées à l’arase des seuils, différents aménagements pour améliorer la continuité écologique ont été étudiés.

4.1.2 Seuil du Moulin neuf du Roy

4.1.2.1 Alternative étudiée n°1 : réalisation de la passe à anguilles au niveau de l’ouvrage en maçonnerie situé en rive gauche

Une première solution technique afin de permettre la montaison du Bras-mort de l’Aude par les anguilles consiste à mettre en place un chenal de reptation à double pendage au niveau de l’ouvrage en maçonnerie situé en rive gauche.

Cette situation favorable permet l’aménagement de l’accès des migrateurs au plan amont en évitant les zones de vitesse d’écoulement excessives qui pourraient rejeter les migrateurs à l’aval.

Cette solution a pour avantage de conserver la ligne d’eau actuelle à l’amont, qui influe jusqu’au pied du Seuil du Moulin du Roy.

La hauteur de chute maximale à considérer au niveau du seuil est de 1,42 m à l’étiage. L’ouvrage maçonné pressenti pour accueillir la passe mesure 4,2 m de long ce qui correspondrait à un pendage longitudinal de 34 %, garantissant une franchissabilité acceptable au vu des dimensions de l’ouvrage.

Afin d’assurer un faible tirant d’eau quel que soit le débit considéré, un pendage latéral de 20 % sera également mis en place au niveau de la passe, et une revanche de 7 à 9 cm sera observée de part et d’autre de la plage de variation des niveaux d’eau considérés.



4.1.2.2 Alternative étudiée n°2 : retrait de la vanne en rive gauche

Le retrait de la vanne située en rive gauche a été envisagé comme substitution à la création à une passe à anguilles au niveau du seuil du Moulin neuf du Roy.

Cette solution permet de réduire drastiquement l’ampleur des travaux réalisés mais possède plusieurs désavantages :

on observe un fort abaissement de la ligne d’eau, de quelques dizaines de centimètres au niveau du seuil du Moulin du Roy à plus d’un mètre au niveau du seuil du Moulin neuf du Roy ;

le niveau amont n’est plus contrôlé que très légèrement par l’ouvrage (absence de seuil) et aucune hauteur d’eau minimum n’est garantie à l’amont ;

l’écoulement est entièrement réalisé par la vanne retirée, ce qui entraîne une modification de la morphologie de l’écoulement et des vitesses d’écoulement importantes au droit de l’ouverture (plus de 2 m/s en période d’étiage). Ces vitesses ne permettent pas la montaison des anguilles.

Une échancrure plus large permettrait de réduire les vitesses d’écoulement au droit du seuil, mais une ouverture plus large aurait également un impact plus important sur l’abaissement des niveaux d’eau à l’amont du seuil.

4.1.3 Seuil du Moulin du Roy

Les aménagements étudiés pour le seuil du Moulin du Roy se basent sur les solutions d’aménagement du seuil du Moulin neuf du Roy, qui n’influent pas sur les lignes d’eau en aval du seuil.

La hauteur de chute maximale à considérer (à l’étiage) est de 2,26 m. Avec une longueur de rampe d’environ 11 m, le pendage longitudinal sera d’environ 20 %.

Afin d’assurer un faible tirant d’eau quel que soit le débit considéré, un pendage latéral de 20 % sera également mis en place au niveau de la passe, et une revanche de 7 à 9 cm sera observée de part et d’autre de la plage de variation des niveaux d’eau considérés.

Deux solutions d’aménagement sont envisageables :

4.1.3.1 Alternative étudiée 1 : Positionnement de la passe à anguilles sur la pente douce du seuil en rive gauche

Cette solution à l’avantage d’être intégrée à l’ouvrage existant et la pente longitudinale de la passe à anguilles est proche de la pente existante du seuil, ce qui permet d’intégrer la passe à l’ouvrage existant.

Par contre cette solution nécessite une modification de l’ouvrage classé et une intervention sur la crête du seuil.

4.1.3.2 Alternative étudiée 2 : Ouverture d’une vanne sur le seuil

Cette deuxième alternative n’a pas été approfondie pour les trois raisons principales suivantes :

l’ouverture d’une vanne aurait une influence très importante sur les niveaux d’eau à l’amont du seuil, puisque le seuil est le premier ouvrage régulateur depuis la prise du Bras-Mort. L’ouverture d’une vanne abaisserait fortement les niveaux d’eau à l’amont, qui sont déjà très faibles par endroit ;



aucune vanne n’existe en rive gauche, qui a été identifiée comme la plus propice à la montaison des anguilles ;

les vitesses d’écoulement au droit de la vanne sont trop importantes pour assurer de bonnes conditions de montaison.

4.1.4 Substrat des passes à anguilles

4.1.4.1 Substrat naturel (galets coulés dans du béton)

Des réflexions sur l’utilisation d’un substrat plus naturel que les substrats préfabriqués ont été menées pour mieux intégrer l’aspect visuel de la passe à anguilles sur le seuil classé.

L’utilisation d’un substrat d’aspect plus naturel, comme le coulage de galets dans du béton, présente les inconvénients suivants :

un bon positionnement des galets dans le béton et un choix des galets de bonne taille est important pour garantir la fonctionnalité de la passe à anguilles ;

l’aspect « naturel » de la passe n’est pas donné avec la répartition régulière de galets de taille identique.

Les avantages esthétiques n’étant pas donnés et la pose complexe présentant plus de risques de mauvais fonctionnement de la passe à anguilles, l’utilisation de ce substrat n’a pas été retenu.

Un substrat préfabriqué sera utilisé.

4.1.4.2 Passe combinée passe à anguilles/passe à canoës

À terme, la franchissabilité du seuil du Païchérou pour des embarcations légères non motorisées type canoës est à réaliser. Plusieurs itinéraires sont envisagés, dont le passage par le Bras-Mort. Cet itinéraire nécessiterait l’aménagement des seuils du Moulin du Roy et du Moulin neuf du Roy.

En comité de pilotage il a été proposé de réaliser des passes combinées pour les anguilles et les canoës, comme déjà réalisé sur d’autres ouvrages (passes à brosses). Ces passes ont été abandonnées suite aux remarques de l’ONEMA, précisant qu’elles ne sont pas propices à la montaison des anguilles.

Curage 4.2

Dans le cadre de l’aménagement du seuil du Païchérou, les modèles hydrauliques réalisés par BRL Ingénierie pour l’étude de la continuité écologique de l’Aude au niveau du seuil montrent qu’un curage peut s’avérer intéressant pour augmenter le débit et par conséquent le niveau d’eau dans les annexes hydrauliques, en particulier dans le Bras-Mort de l’Aude.

Actuellement la majorité du débit dévié dans les annexes hydrauliques s’écoule par le Canal de l’Ile, puisque la vanne régulant les débits n’est plus manœuvrable. La mise en place d’une nouvelle vanne permettant de réduire les débits transitant dans le Canal de l’Ile conduira à une légère augmentation des débits dans le Bras-Mort.



4.2.1 Evaluation d’un point de vue hydraulique

Afin d’évaluer l’influence sur les débits et les hauteurs d’eau au sein du Bras-Mort, une modélisation HEC-RAS a été réalisée en effectuant des curages du Bras-Mort sur 5 cm, 10 cm et 20 cm au niveau de la partie du cours d’eau situé à l’amont de la rupture de pente.

On remarque que le curage du Bras-Mort augmente de façon importante les débits et impacte sensiblement les hauteurs d’eau au sein du Bras-Mort.

Il est donc important de noter que si les hauteurs d’eau dans la partie amont du Bras-Mort augmentent de façon quasi-proportionnelle à la quantité de sédiments curés, les débits qui y transitent augmentent quant à eux beaucoup plus rapidement.

L’impact sur les hauteurs d’eau se réduit progressivement à mesure que l’on se rapproche du seuil du Moulin du Roy, puisque celui-ci entraîne une condition limite à l’aval de l’écoulement, augmentant ainsi la hauteur d’eau même à débit très faible.

En fonction de la profondeur de sédiments à curer, le volume serait entre 300 m3 et 1 100 m3.

Figure 5 : Zones de curage (en violet)

Ce curage n’a pas d’influence sur les tronçons du Bras-Mort présentant aujourd’hui un tirant d’eau trop faible en vue d’un éventuel aménagement du Bras-Mort pour la navigabilité d’embarcations légères non motorisée (type canoës). Des curages complémentaires seront nécessaires à cet effet.

De plus les tronçons curés représentent des zones favorables au dépôt de sédiments en raison des conditions d’écoulement (vitesse d’écoulement faibles, courants). Un curage récurent serait donc indispensable pour entretenir les nouvelles conditions.

Bras-Mort de l’Aude

Canal de l’Ile

L’Aude

Seuil du Païchérou



4.2.2 Evaluation d’un point de vue hydrobiologique

Par ailleurs, la recherche d’une augmentation des faciès lotiques par dévasement de la partie amont du Bras-Mort (zone avec très faible pente actuelle) pourrait apporter un certain gain écologique, mais se heurte à de nombreuses contraintes techniques et/ou réglementaires.

En ce qui concerne les ouvrages hydrauliques :

le gain serait très limité dans le cas du moulin neuf du Roi (aval proche du moulin du Roi) ;

toute intervention sur le moulin du Roi est très difficilement envisageable compte tenu du classement de l’ouvrage au titre du patrimoine ;

dans les deux cas, la stabilité du bâti implanté en rive droite dans le remous des ouvrages constitue une contrainte technique importante (études préalables lourdes indispensables, risques d’obligation de travaux importants de confortement).

La recherche de faciès plus rapides dans la partie amont du Bras-Mort (linéaire de 800 m environ) par un curage suffisant pour atteindre cet objectif se traduirait par une forte augmentation du débit dans le bras ce qui est incompatible tout à la fois avec le principe même du projet (microcentrale hydroélectrique) et avec la stratégie de restauration de la continuité piscicole.

Le principe du projet concerne, en effet, le « turbinage » au droit du seuil sur le cours principal de l’Aude, et un curage important de la zone amont (initial et/ou par reprise non contrôlée – contrôlable des dépôts liés à l’augmentation du débit et des vitesses suite au curage initial) conduirait à une forte augmentation des débits non « turbinables » (tendance au retour à la situation historique, où l’objectif du seuil du Païchérou était de dériver un maximum d’eau dans les bras pour les moulins).

Pour la montaison piscicole, il est par ailleurs essentiel que l’attrait s’effectue toujours (ou quasiment toujours) dans le bras principal vers l’entrée du dispositif de montaison.

Cette condition de répartition des débits correspond à la situation actuelle lorsque le débit de l’Aude est au moins égal au QMNA5 environ.

Les mesures réalisées en septembre 2012 (BRLi, 2013) montrent en effet que dans des conditions d’étiage sévère (QAude = 3,58 m3/s, soit F = 0,05 environ), les débits dans les bras représentent respectivement 0,18 m3/s dans la partie amont du Bras-Mort et 1,85 m3/s dans le Canal de l’Ile, soit 2,03 m3/s dans la partie aval du Bras-Mort, contre 1,55 m3/s dans le bras principal de l’Aude.

Les simulations réalisées dans le cadre de l’étude de BRLi fournissent les valeurs suivantes pour des débits de l’Aude correspondant au QMNA5 (4,2 m3/s) et au module (19,6 m3/s).

Tableau 2 : Simulations hydrologiques (source : BRLi, 2013)

Aude en amont du

seuil du Païchérou Bras-Mort amont Canal de l’Ile Bras-Mort

Aude section by-

passée par le Bras-

Mort

QMNA5

(m3/s)

4,20 0,19 1,89 2,08 2,12

Module

(m3/s)

19,6 0,40 2,70 3,10 16,5



En pratique, la création d’un dispositif de dégravement en lieu et place de l’actuel vannage non manœuvrable au niveau de la diffluence du Bras-Mort implique un curage de la zone d’entonnement du bras mort et interdira tout nouveau dépôt dans cette zone, ce qui se traduira par une augmentation du débit dans la partie amont du Bras-Mort.

Vis-à-vis de la continuité piscicole, afin que le débit cumulé des bras reste inférieur au débit du bras principal, sauf en étiage sévère (et donc hors périodes principales de montaison), il conviendrait, sur la base du débit classé de fréquence F = 0,05 (3,68 m3/s), que le débit des bras ne dépasse pas 1,8 m3/s environ pour le niveau d’arase du seuil (= cote minimale de retenue en situation aménagée), avec un rééquilibrage de la répartition des débits entre la partie amont du Bras-Mort et le Canal de l’Ile.

Cette valeur de 1,8 m3/s correspond sensiblement au débit actuel des annexes en étiage (mesure en septembre 2012 de 2,03 m3/s dans les annexes pour un débit amont de l’Aude de 3,58 m3/s), ce qui garantit au moins le maintien par rapport à la situation actuelle du fonctionnement écologique global des bras.

En pratique, le débit dans le Canal de l’Ile sera fixé (réduit par rapport à la situation actuelle) par l’ouvrage de tête devant remplacer la vanne existante.

Le débit nécessaire pour compléter les apports du Canal de l’Ile à hauteur de 1,8 m3/s environ sera obtenu par une intervention limitée en tête du Bras-Mort, dans la continuité du dévasement à réaliser au niveau du dispositif de dégravement à l’extrémité droite du seuil, qui contribuera lui-même à augmenter le débit du Bras-Mort.

La répartition des débits étant dans un premier temps prévue en faveur de la passe à poissons et de la microcentrale, puis dans un second temps pour les annexes hydrauliques, il se pourrait qu’il y ait un assec de tout ou partie du Bras-Mort du cours principal de l’Aude étant donné la possibilité d’un apport insuffisant de la surverse sur ce secteur.

L’enjeu serait de préserver cette alimentation qui assure une disponibilité de l’habitat pour la faune piscicole.

En l’état actuel, le risque d’un assec plus ou moins important est difficilement quantifiable. Les niveaux d’eau sur ce bras pourront être corrigés par l’ouverture du clapet dans le cas où la surverse n’assurerait pas le maintien d’un niveau d’eau suffisant. Cette répartition conditionnera également le maintien d’un débit d’étiage similaire au débit actuel sur les annexes hydrauliques. Le niveau bas sera simplement un peu plus durable n’entraînant aucun impact significatif sur le fonctionnement du milieu et son écosystème.

4.2.3 Evaluation d’un point de vue réglementaire

Enfin, le SDAGE 2016-2021 Rhône-Méditerranée, via la disposition 6A-13 demande d’« Assurer la compatibilité des pratiques d’entretien des milieux aquatiques et l’extraction en lit majeur avec des objectifs environnementaux » et l’arrêté du 30 mai 2008 : « Seuls peuvent être effectués les retraits ou déplacements de matériaux liés au curage d’un cours d’eau ou plan d’eau traversé par un cours d’eau répondant aux objectifs suivants :

remédier à un dysfonctionnement du transport naturel des sédiments de nature à remettre en cause les usages visés au II de l’article L.211-1 du code de l’environnement, à empêcher le libre écoulement des eaux ou à nuire au bon fonctionnement des milieux aquatiques ;

lutter contre l’eutrophisation ;

aménager une portion de cours d’eau, canal ou plan d’eau en vue de créer ou de rétablir un ouvrage ou de faire un aménagement ;

maintenir ou rétablir les caractéristiques de chenaux de navigation. »



Or, hormis une lutte éventuelle contre l’eutrophisation, aucun des objectifs suivants n’est valable sur la Bras-Mort. Un curage est donc à l’encontre du SDAGE Rhône-Méditerranée 2016-2021.

Dans le cadre de ce projet, aucun curage sur le Bras-Mort n’est envisagé.

Continuité de la navigation des embarcations légères non motorisées 4.3

Le projet d’aménagement du seuil du Païchérou inclus des installations permettant la continuité de la navigation des embarcations légères non motorisée, type canoës. Le projet initial prévoit la création de pontons à l’amont et à l’aval du seuil, permettant l’embarcation et la débarcation des usagers.

Cette solution n’est pas réalisable en l’état actuellement, dû à la présence du passage busé à environ 500 m en aval du seuil. Cet obstacle présente un risque très important à toute personne se promenant sur l’Aude. Le ponton situé en aval du projet ne sera pas réalisé pour ces questions de sécurité, tant que l’obstacle ne sera pas aménagé.

L’alternative d’un passage par le Bras-Mort a été étudiée. Cet itinéraire présente également des obstacles à aménager qui sont, de l’amont vers l’aval : le passage busé en amont du camping permettant l’accès à l’île, le seuil du Moulin du Roy, le seuil du Moulin neuf du Roy ainsi que certains tronçons ne présentant pas des hauteurs d’eau suffisantes à la navigation.

Les ouvrages nécessiteraient donc également des aménagements, entre autres des passes à canoës sur les seuils. Ces passes sont difficilement réalisables d’un point de vue hydraulique, puisqu’elles nécessiteraient une grande partie du débit s’écoulant dans le Bras-Mort. Des passes dites « mixtes » ou « à brosses » servant à la montaison des anguilles et au franchissement des embarcations ont été écartées par l’ONEMA, ayant montré de mauvais résultats sur la montaison des anguilles. De plus le seuil du Moulin du Roy est un ouvrage classé et l’aménagement modifiera le seuil de manière importante, ce qui est difficilement acceptable par l’Architecte des Bâtiments de France.

Des études d’aménagement des berges de l’Aude sont actuellement en cours dans le cadre de l’initiative « Grand Site » menée par le Syndicat Mixte Grand Site de Carcassonne. Il a été convenu que la question de la franchissabilité des embarcations légères non motorisées sera décalée dans l’attente d’un choix de l’itinéraire par la Ville de Carcassonne pour assurer une compatibilité maximale avec les aménagements réalisés dans le cadre du projet Gand Site.



5 PHASE TRAVAUX

Accès et installation de chantier 5.1

5.1.1 Travaux depuis l’aval du seuil en rive droite

Pour la réalisation des travaux en rive droite, un accès depuis l’aval est indispensable : restauration du parement du seuil, confortement du pied du seuil, dépose des vannes existantes, pose de la nouvelle vanne, protection des berges.

Un accès depuis la rive droite est impossible, puisque l’accès à la berge nécessiterait la coupe d’arbres en berge, le confortement du canal de vidange du Canal de l’Ile et un aménagement important sur la berge très pentue et végétalisée de ripisylve classée.

L’accès devra se faire depuis la rive gauche et traverser l’Aude. L’accès le plus court et le plus simple à créer passerait par l’ilot végétalisé en aval du seuil. L’espace présent est suffisamment important pour pouvoir y stocker des matériaux non impactés par des crues (enrochements) avant de les poser pour le comblement de la fosse d’affouillement.

La Figure 6 montre l’accès à la rive droite depuis la rive gauche, traversant l’ilot.

Figure 6 : zone de stockage et accès (orange : accès travaux rive gauche, rouge : accès travaux rive droite) (source photo : Google Earth)

Cet accès n’a pas été retenu en raison des forts enjeux écologiques représentés sur l’îlot, l’accès contournera l’îlot par l’amont, au pied du seuil. Aucun matériau n’y sera stocké.



5.1.2 Accès aval pour les travaux en rive droite et en rive gauche

La risberme existante le long de l’Aude en rive gauche est suffisamment large sur un linéaire conséquent pour permettre d’y circuler avec les engins de chantier. Par contre certains arbres présents en berge devraient être abattus pour permettre le passage des engins.

La réalisation d’un accès sur la risberme aurait l’avantage d’être utile pour les deux phases du chantier, puisqu’elle ne nécessiterait pas une remise en état complète entre les deux saisons de travaux.

Cet accès n’a pas été retenu pour minimiser les impacts du projet et préserver la ripisylve de l’Aude. Les accès se feront par des parcours aménagés dans le lit mineur, retirés à la fin de la première phase de travaux.

L’accès à l’aval du seuil pour les travaux en rive droite ne se fera pas comme présenté dans la figure, ci-dessous, depuis la rive gauche. Cela permet de préserver l’ilot puisqu’aucun engin ne passe à proximité. La berge rive gauche ne sera sollicitée que durant une année. L’accès à l’aval du barrage en rive droite se fera depuis la zone batardée à l’amont par une rampe enjambant le seuil ou par une ouverture du seuil au niveau des vannes à restaurer.

Figure 7 : Installation de chantier et accès (orange : travaux rive gauche, vert : travaux rive droite) (source photo : Google Earth)

Phasage des travaux 5.2

La réalisation des travaux est possible en une ou deux phases de travaux. La réalisation des travaux en une phase a l’avantage d’être plus courte dans le temps, de ne nécessiter qu’une installation de chantier et de réduire le nombre de création d’accès, en particulier depuis l’aval du seuil. De même, les interventions de restauration du seuil peuvent être mutualisées.



Par contre, la réalisation des travaux en une phase nécessiterait la mise à sec complète de l’Aude et le détournement des débits par les annexes hydrauliques, ce qui présente un fort impact sur le tronçon de l’Aude court-circuité. La réalisation des travaux sur une seule année n’a pas été retenue, ils seront réalisés en deux phases :

Phase 1 : travaux rive gauche ;

Phase 2 : travaux rive droite.

Le phasage des travaux présente l’inconvénient de nécessiter deux installations de chantier, donc deux fois l’installation d’une base de vie, de raccordements aux réseaux (électricité, assainissement, eau, téléphonie, …) et de création des accès coté aval.

Par contre le phasage des travaux sur deux années consécutives présente les avantages suivants pour l’environnement :

les travaux ont lieu en période d’étiage, ce qui permet de réduire la hauteur et l’emprise des batardeaux par rapport à des batardeaux dimensionnés aux débits de hautes eaux ;

maintien du débit dans le bras principal de l’Aude ainsi que dans les annexes hydrauliques.

Emprise des batardeaux 5.3

Dans une première approche, il a été envisagé de mettre à sec la moitié du seuil depuis l’amont lors de chaque phase de travaux, de manière à pouvoir intervenir sur le seuil et mettre à sec le parement aval en vue des travaux de rejointoiement.

Figure 8 : Emprise des batardeaux côté amont pour la mise à sec entière du seuil



Les batardeaux implantés de cette manière, ne laissent qu’une largeur déversante assez faible sur la moitié libre du seuil. Cela conduit à des niveaux d’eau très importants en cas de crue et par conséquent à des batardeaux très hauts. Leur emprise est donc d’autant plus importante en base.

Cette solution d’installation de chantier n’a pas été retenue en raison des hauteurs de batardeaux très importantes et des risques pour le personnel de chantier qui y sont liés. De plus, cette implantation nécessiterait un curage important et présenterait un fort impact visuel.

La solution retenue a l’avantage d’une emprise de batardeaux plus réduite, et donc de nécessiter moins d’interventions sur les sédiments présents dans la retenue. La mise à sec de la partie aval du seuil pour les interventions sur le parement et en crête se fera à l’aide de l’abaissement du plan d’eau en seconde phase de travaux.

chapitre 5 solutions de substitution au projet · octobre 2017 - 11 - aménagement du seuil du...

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