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Partenariat 2011 Dynamique physique Action 23-24 Restauration

Barrages et seuils : principaux impacts environnementaux

Rapport final

Y. Souchon (1), V. Nicolas (2)(1) Laboratoire d'hydrocologie quantitative, UR Milieux Aquatiques, cologie, pollutions, Cemagref Ple Etudes & Recherche "Hydrocologie des cours d'eau" Onema/Cemagref, Lyon (2) Onema, Direction de laction scientifique et technique, Vincennes

Novembre 2011

Les auteurs Yves Souchon Directeur de recherche yves.souchon@cemagref.fr Laboratoire d'hydrocologie quantitative, UR Milieux Aquatiques, cologie, pollutions, Cemagref Ple Etudes & Recherche "Hydrocologie des cours d'eau" Onema/Cemagref, Lyon Vronique Nicolas Charge de mission veronique.nicolas@onema.fr Onema, Direction de laction scientifique et technique, Vincennes Les correspondants Onema : Vronique Nicolas DAST veronique.nicolas@onema.fr Cemagref : Yves Souchon

Droits dusage : Couverture gographique : Niveau gographique Niveau de lecture Nature de la ressource :

accs libre France mtropolitaine National Professionnels, experts Document

Barrages, seuils : impacts environnementaux. Y.Souchon, V.Nicolas Novembre, 2011 - p 2/28

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Barrages et seuils : principaux impacts environnementaux Rapport finalYves Souchon, Vronique NicolasSOMMAIRE 1 2 2.1 2.2 2.3 2.4 2.5 3 4 5 6 7 8 Introduction ............................................................................................................................................. 4 Impacts dun ouvrage transversal, barrage ou seuil ................................................................................... 6 Les consquences en amont de lamnagement constitu par le barrage et la retenue deau quil cre. Les effets induits localement par la cration dune retenue Louvrage, ses caractristiques et ses modalits de gestion Les effets aval Les effets distants Impacts de plusieurs ouvrages ................................................................................................................ 18 Considrations plus globales .................................................................................................................. 19 Discussion ............................................................................................................................................. 20 Rfrences ............................................................................................................................................. 22 Annexe 1. .............................................................................................................................................. 25 Annexe 2 ............................................................................................................................................... 26 7 8 9 9 16

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Introduction

La ncessit de limiter les dommages la nature se traduit depuis les annes 1970 par des lois visant attnuer les impacts des projets damnagement. Pour ce faire, des tudes d'impact environnemental sont devenues obligatoires pralablement la ralisation de travaux, d'amnagements ou d'ouvrages qui, par l'importance de leurs dimensions ou leurs incidences sur le milieu naturel, pourraient porter atteinte ce dernier. Dans lesprit de la loi Grenelle 1, les procdures de dcision publique doivent dsormais permettre de privilgier les solutions respectueuses de lenvironnement, en apportant la preuve quune dcision alternative plus favorable lenvironnement est impossible cot raisonnable . Lapprobation ou lautorisation d'un projet ne peut donc intervenir que si aucune autre alternative ralisable moins pnalisante pour l'environnement nest possible au regard des enjeux en prsence. Compte tenu des connaissances scientifiques et techniques dj acquises, il est dsormais admis que tout nest pas compensable . Les atteintes aux enjeux environnementaux majeurs doivent donc tre, en priorit, vites. Par ailleurs, la Directive Cadre Europenne sur lEau tablit un cadre pour la protection des eaux intrieures de surface, des eaux de transition, des eaux ctires et des eaux souterraines, qui : a) prvienne toute dgradation supplmentaire, prserve et amliore l'tat des cosystmes aquatiques ainsi que, en ce qui concerne leurs besoins en eau, des cosystmes terrestres et des zones humides qui en dpendent directement; b) promeuve une utilisation durable de l'eau, fonde sur la protection long terme des ressources en eau disponibles. Les objectifs requis pour les eaux de surface portent sur latteinte du bon tat des masses d'eau, consistant en un bon (ou trs bon) tat cologique et un bon tat chimique ainsi que sur la non-dgradation de l'tat des eaux. S'agissant des eaux de surface, cela correspond l'expression de la qualit de la structure et du fonctionnement des cosystmes aquatiques associs aux eaux de surface. Lapprciation de ltat dune masse deau et de sa non dgradation passe donc par une analyse de limpact sur les diffrents lments de qualit susceptibles dtre modifis par la construction dun nouvel amnagement. Les barrages et les seuils en rivires sont des infrastructures qui, par construction, modifient les flux liquides, les flux solides, les flux de matires et dorganismes et le rgime thermique des cours deau sur lesquels ils sont implants. Il sen suit des transformations des fonctions gnrales de ces cours deau ayant de nombreux liens avec les services cosystmiques quils assurent (rgulation des flux sdimentaires, hydriques, organiques, rgulation thermique, dpollution, biodiversit, quilibres dynamiques des zones aval fluviales et ctires) 1.1

Les bnfices cosystmiques recouvrent : - la capacit dassimilation et de transformation de la matire organique et des nutriments, - le lissage des pisodes de crues et dtiages, - le stockage temporel de leau, permettant ce lissage, - la cration et le rajeunissement rgulier dhabitats fonctionnels et leurs inter-communications, - une plus grande biodiversit potentielle, Barrages, seuils : impacts environnementaux. Y.Souchon, V.Nicolas Novembre, 2011 - p 4/28

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Ces transformations peuvent gnrer des altrations dont lintensit est fonction de lintensit de distorsion des cycles hydro-sdimentaires et thermiques, de leffet barrire vis--vis des diffrents habitats ncessaires laccomplissement des cycles vitaux des organismes aquatiques, mais est aussi relie la nature et la taille des ouvrages (hauteur du barrage, configuration de la retenue, des prises deau et de restitution, des modalits dexploitation) ainsi qu leur localisation au sein du le rseau hydrographique et leur nombre cumul sur les cours deau. Les tudes dimpact de ces ouvrages doivent par consquent tenir compte de ces lments, les apprcier compartiment par compartiment, puis dans leur ensemble. Il est de plus ncessaire de les accompagner dune valuation dans un cadre spatial large, dune part lchelle du site dimplantation en liaison avec les amnagements voisins et la rgion, dautre part lchelle du bassin jusqu lexutoire vers la faade maritime, de faon bien matriser lensemble de la chaine de causalit et les impacts distants ventuels, ceci afin de sassurer que les impacts pris en compte ne se limitent pas aux seuls impacts directs et indirects dus au projet mais intgrent galement lvaluation des effets cumuls2. La zone considre pour l'valuation de ces effets doit tre celle concerne par les enjeux environnementaux lis au projet. Par ailleurs, l'tat initial ralis par le matre d'ouvrage sur le site qui sera impact doit permettre de tenir compte des impacts cumuls issus de projets antrieurs, quel que soit leur matre d'ouvrage. La prsente note reprend et discute ces lments, en considrant dabord le cas gnrique dun seul ouvrage, puis celui dune chane douvrages et enfin les impacts potentiels sur le milieu estuarien et ctier. De faon plus prospective et plus large, sen suit une discussion sur diverses autres facettes quil serait ncessaire de prendre en compte dans un raisonnement damnagement du territoire, en particulier celles concernant les fortes probabilits de changements, climatiques ou socio-conomiques par exemple, moyen et long terme, qui ne devraient pas tre ngliges. Une tude dimpact moderne devrait tre en mesure de grer cette information complexe, en sappuyant si besoin sur de la cartographie et de la modlisation.

- une plus grande rsistance et rsilience des espces et des milieux aux pisodes climatiques plus contrasts et plus svres prvisibles dans les prochaines annes sous influence du changement global, - des paysages amliors. 2 Conformment larticle L 122-1 du code de lenvironnement, ainsi que du projet de doctrine nationale sur la squence Eviter Rduire Compenser en cours dlaboration par le MEEDDTL Barrages, seuils : impacts environnementaux. Y.Souchon, V.Nicolas Novembre, 2011 - p 5/28

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Impacts dun ouvrage transversal, barrage ou seuil

Les diffrents impacts potentiels de limplantation dun barrage peuvent se dcomposer entre compartiments abiotiques (dbits, sdiments, chimie et thermie) et biotiques (organismes aquatiques) (fig.1a et b) : a

b

Figure 1. Influence des barrages sur les compartiments abiotiques et biotiques des cours deau 1 a. Principaux compartiments susceptibles dtre influencs. 1 b. Effets potentiels plus dtaills des modifications aval de dbit (in Valentin et Souchon, 1993).Barrages, seuils : impacts environnementaux. Y.Souchon, V.Nicolas Novembre, 2011 - p 6/28

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Par ailleurs, linfluence des barrages ne se limite pas leur seule emprise sur le lit dun cours deau, mais entranent des modifications en amo