Diagnostic du fonctionnement hydraulique des passes à poissons

Journée technique Rhin-Meuse - 16 mai 2014

Florent PIERRON – Vincent BURGUN

ONEMA Délégation interrégionale Nord-Est

Diagnostic du fonctionnement hydraulique des passes à poissons

Contexte

et

Méthodologie

Bilan des expertises de passes à poissons

Synthèse 2010-2012

Exemples d’utilisation

des diagnostics

Diagnostic du fonctionnement hydraulique des passes à poissons

Contexteet

Méthodologie

Les constats…

Constat d’un problème majeur :

- Etude des passes haut rhinoises (fédé 68, 2009)

- Non fonctionnelles : 47 %

- Fonctionnelles partiellement : 21 %

- Débit d’attrait défectueux : 36 %

- Sérieux défauts d’entretien : 75 %

- Etude des passes du BV de la Meurthe (ONEMA, 2011)

- Non fonctionnelles : 52 %

- Sélectives : 13 %

- Fonctionnel : 35 %

- 1 - Problèmes d’entretien

- Plus ou moins facile à résoudre

- A prendre en compte dès la conception de l’ouvrage

Bassin comblé de sédiments (Ornain, 55)

Ralentisseur descellé (Vezouze, 54) Prise d’eau non e ntretenue (Meurthe, 54)

Prise d’eau anti-flottants (Chajoux, 88)

Bassin embâclé (Chajoux, 88)

Deux problématiques majeures sur les passes à poissons

Deux problématiques majeures sur les passes à poissons

-2 - Problèmes de conception (y compris sur des passe s neuves)

- Plus ou moins facile à corriger en fonction du probl ème à résoudre

- Ex : Réglages ou modifications d’échancrures, ajou t de bassins

- Evolution du génie civil dans le temps (augmentatio n de la chute aval)

Chute aval (Moselotte, 88) Chute aval (Blaise, 52)

Chute importante (Chajoux, 88)

Conception obsolète (Doller, 68)

Conception obsolète (Meurthe, 88)

Passe sous alimentée (Bruche, 67)

Bilan et Objectifs

Nécessité de développer un outil de diagnostic simple et homogène

Fournir un support aux partenaires

plan contrôle classement L214-17

solde des aides AERM

Améliorer la connaissance des anciennes passes

critères limitants et propositions d’amélioration

Valider fonctionnalitédes nouvelles passes compléter récolement adm, détecter les problèmes et

proposer des solutions

4 OBJECTIFS DU DIAGNOSTIC :

Obtenir un retour d’expérience

information au pétitionnaire, optimisation des futurs

dossiers

- Fonctionnement hydraulique : méthode simple basée sur :

- Avantages : Simple et rapide à mettre en œuvre

- Inconvénients : Valable dans les conditions de visiteNe renseigne pas sur l’efficacité réel du franchissement

Pourquoi parle-t-on de fonctionnement hydraulique ?

Comparaison aux valeurs guides

De nombreuses méthodes d’appréciation de l’efficaci té existent :

- Capture marquage recapture, - radiopistage,

- piégeage, - stations de contrôle en continu (VAKI, vidéo, …),

- etc.

Mesures du génie civil et des niveaux d’eau

Calcul de paramètres hydrauliques

(Hchute, fosse, puissance dissipée)

Protocole – mesures sur la passe

Mesures diffèrent selon le type de passe mais on di stingue 2 catégories de mesures :

- Génie civil : invariable dans le temps

- Longueur / Largeur des bassins et/ou orifice

- Cote de fond des bassins et fond des échancrures

- Pente de l’ouvrage

- géométrie des ralentisseurs, etc

-Niveau d’eau : variable selon le débit

- Relevé des hauteurs d’eau dans les bassins

- Hauteurs de chute interbassins

- Charge sur échancrure ou ralentisseurs

- Reproductible facilement à différents niveaux d’eau

Protocole

- Données annexes

- Données générales

- Données sur les conditions de visite

- Données sur la passe

- Données sur l’entretien

- ICE compatible

- Permet de vérifier à la fois

- la conformité génie civil (contrôle police)

- le fonctionnement hydraulique de la passe (diagnostic technique)

-Organisation territoriale

- Premier passage DiR + SD avec prises complètes de mesures (génie civil + hydraulique)

- Reproductible à différents niveaux d’eau par les SD (hydraulique) (point de référence) puis traitement commun des données avec la DiR

Rendu Une Fiche de synthèse

Une Fiche détaillée des calculs

Case rouge : paramètres supérieurs aux salmo + 10% (marge prise pour erreur de mesure)

Case orange : paramètres supérieurs aux cyprinidés + 10 %

Exemple : un réel bénéfice de l’entretien sur le fonc tionnement

Avant entretien

Après entretien

Diagnostic du fonctionnement hydraulique des passes à poissons

Bilan des expertises de passes àpoissons

Synth èse 2010-2012

Données saisies dans la BD PAP au 01/02/2013

- 74 diagnostics réalisés

- 66 ouvrages distincts

- 347 passes renseignées (ROE)

4

611

27

7

41

7

3

Répartition des dispositifs:

13 Passes naturelles / Rivières de contournement

6 Passes à ralentisseurs

1 Passe à anguilles

46 Passes à bassins successifs *

1 Pré-barrage

Données saisies dans la BD PAP au 01/02/2013

0

10

20

30

Non

dat

é

Ann

ées

90

2003

2004

2007

2009

2010

2011

2012

Année de construction des PAP expertisées :

Diagnostic de passes nouvellement construites :

~ 7-8 ouvrages / an depuis 2010

Date de construction des passes anciennes ?

Fonctionnalité générale des passes à poissons expertis ées

Bilan des 74 expertises :

19 % Fonctionnelle (14)

Assure le passage de toute les espèces cibles

28 % Sélective (21)

Permet uniquement le passage d’une partie de la population des espèces cibles (sélection sur taille, saut ou endurance).

50 % Non fonctionnelle (37)

Dispositif non franchissable àminima pour une espèce cible.

3 % Indéterminée (2)

Diagnostic hors plage de fonctionnement, travaux sur l’ouvrage,…

Espèces cibles : SAT – TRF – CYP – ANG – (petites espèc es)

Attractivité des passes à poissons

0

10

20

30

Nulle Faible Moyenne Bonne Trèsbonne

36 % des PAP présente une mauvaise attractivité

55 % des PAP présente une attractivité non optimale

Problèmes rencontrés :- Localisation de l’entrée piscicole- Débit d’attrait - Conception

Sur les 74 expertises :

Entretien des passes à poissons

Etat général du génie civil

0

25

50

75

Bon Moyen Mauvais

Entretien de la prise d'eau

0

25

50

75

Bon Moyen Mauvais

Entretien des échancrures/ralentisseurs

0

25

50

Bon Moyen Mauvais

Entretien des orifices noyés

0

25

Bon Moyen Mauvais Inconnu

Encombrement / colmatage

0

25

50

75

Faible à nul Moyen Fort

Comblement / sédimentation

0

25

50

75

Faible à nul Moyen Fort

28 % des PAP présentent un défaut d’entretien limit ant la fonctionnalité du dispositif

Conception / Dimensionnement des dispositifs

Dysfonctionnements observés Nb Pourcent.

Fosse d'appel limitante 16 22%

Chute aval limitante 19 26%

Chute maxi bassins limitante 28 38%

Hauteur minimum d'eau limitante 27 36%

Puissance dissipée limitante 32 43%

Dimensionnement limitant 36 49%

Calage limitant 36 49%

Autres facteurs limitants 14 19%

Sur les 74 expertises :

92 % des PAP non fonctionnelles présentent un défau t de calage ou dimensionnement

76 % des PAP sélectives présentent un défaut de cal age ou dimensionnement

Problèmes rencontrés :

-Mauvais calage des échancrures

-Mauvaise modélisation des lignes d’eau

-Dimensions non conformes pour espèces cibles (taille des bassins, tirant d’eau, largeur des échancrures)

Premier bilan des expertises 2010 - 2012

� 74 diagnostics effectués soit ~20 % des dispositifs recensés en Alsace/Lorraine/Champ-Ardenne

� 19 % des PAP ont un fonctionnement conforme aux obj ectifs.

� 50 % des dispositifs sont non fonctionnels (non franchissable à minima pour une espèce cible).

� 1 passe sur 2 présente un défaut de calage (passes récentes) ou de conception (passes anciennes)

� Un manque d’attractivité récurrent des dispositifs ( 36 à 55 % des cas).

� Problématique de l’entretien - saisonnalité

Des possibilités d’amélioration simples et rapides dans de nombreux cas : calages fins, déplacements blocs, régulation débit, plan d’entretien,…

Diagnostic du fonctionnement hydraulique des passes à poissons

Utilisationdes

diagnostics

Cas 1 : Modifications post-travaux

Rivière de contournement sur la Weiss à Kaysersberg

Diagnostic ONEMAChutes interbassins de 11 cm - Entrée piscicole turbulente –

Chute importante - Débit d’alimentation insuffisant – Tirant d’eau faible � passe à poissons sélective

Travaux complémentairesModification de la gestion des vannages

Ajout d’une rangée de blocs à l’aval.

Retour sur site et nouveau diagnostic� passe à poissons fonctionnelle

Cas 2 : Modifications d’arrêtés préfectoral

Cas 3 : Mesures compensatoires A36 – Réalisation de 4 PAP

Construction des 4 passes à poissons sur la Doller

Axe migrateur prioritaire SAT–ANG / L214-17 (2)

Diagnostic ONEMADiagnostic de la PAP n°4

Non fonctionnelle et Non conforme aux plans. Rapport de constatation (SD68) avec diagnostic en PJ.

Etudes complémentairesTravail Bureau d’études pour reprise de l’ouvrage

Elargissement aux 3 ouvrages restants

Validation technique des modifications proposées.

Finalisation modélisation et démarrage travaux

Diagnostics ONEMADiagnostic des 3 ouvrages restants

Propositions d’amélioration des dispositifs