Rhone-Thur Projekt

Module IV: Aménagement des cours d'eau et synergies (deutsche Version)

(Responsable module: Dr. Jean-Louis Boillat, Adjoint scientifique LCH)

Conformément à la philosophie actuelle de la Confédération en matière de protection contre les crues, la planification de mesures contre les déficits de protection doit également prendre en compte les déficits écologiques du cours d'eau. La directive 2001 "Protection contre les crues des cours d'eau" recommande une procédure systématique qui doit garantir un traitement identique de tous les droits des eaux et éviter un point de vue unilatéral. Le module IV veux appuyer cet effort par des bases scientifiques et le faciliter par des recommandations pratiques.

Dans le passé, la recherche sur la protection contre les crues était prioritairement orientée sur la fonctionnalité des mesures, en tenant compte de la résistance à l'écoulement et le charriage des sédiments. Contrairement à cette approche traditionnelle, les projets présentés ci-après visent également à garantir la fonctionnalité des mesures de protection contre les crues du point de vue de l'écologie et ceci en exploitant les synergies entre la protection contre les crues, l'environnement, la société et l'économie.

Le Laboratoire de Constructions Hydrauliques de l'EPF-Lausanne(LCH – EPFL) est en charge du thème "Mesures d'aménagement des cours d'eau au service de la protection contre les crues, l'environnement, la société et l'économie" et travaille sur quatre sous-projets. Ces sous-projets vont permettre d’appliquer les synergies possibles en utilisant les bases scientifiques acquises pour des projets pilotes d’aménagement de rivières dans le cadre de la 3ème correction du Rhône. Les sous-projets sont les suivants:

SP IV-1: Mesures pour la diminutions de l’effet de marnage dû au turbinage des centrales hydrauliques
SP IV-2: Problématique de l‘alluvionnement des zones d‘épanchement permanent aménagées comme biotopes et zones de détente
SP IV-3: Influence de la macro-rugosité d'un enrochement sur le charriage et l'érosion en courbe
SP IV-4: Synergies possibles entre la protection contre les crues et les aménagements hydroélectriques au fil de l‘eau


SP IV-1: Mesures pour la diminutions de l’effet de marnage dû au turbinage des centrales hydrauliques

(Contact: Tobias Meile, Doctorant LCH, tobias.meile@epfl.ch)

Le régime hydraulique de nombreuses rivières alpines est caractérisé par l'effet de marnage provoqué par les rejets des centrales hydroélectriques à accumulation, qui turbinent des débits importants pour couvrir les pointes de la demande d'électricité. Ces manœuvres d'exploitation provoquent des changements d'écoulement rapides, accompagnés de variations importantes du niveau d'eau. Ce phénomène se rencontre notamment dans les rivières canalisées comme c'est par exemple le cas sur le Rhône en Valais. 

Des mesures d'aménagement morphologiques adéquates telles que rives ou tracés irréguliers, épis, élargissements locaux, formes en tresse ainsi que des mesures d'aménagement hydrauliques, comme des bassins de rétention ou des contre-canaux, peuvent atténuer ou faire disparaître les effets du marnage.

L'expérience montre que la renaturation ou revitalisation des cours d'eau, visant à restituer leur état naturel, contribue à réduire l'effet de marnage. Ces mesures induisent une diminution des vitesses de propagation des intumescences, elles favorisent les interférences dues aux réfractions et réflexions des ondes de surface et augmentent l'effet de rétention du cours d'eau. Les bases scientifiques permettant d'optimiser la conjugaison de ces différents effets restent cependant à élaborer.

L'objectif de ce projet de recherche est de quantifier l'impact d'un cours d'eau naturel sur les conditions d'écoulement non-stationnaires à l'origine du marnage ainsi que de proposer des mesures d'aménagement adéquates pour maximiser les effets réducteurs de ce phénomène. Les connaissances acquises doivent permettre de comparer l'efficacité de diverses possibilités d'aménagement ainsi que l'optimisation économique et écologique des différentes mesures. Les résultats finaux du projet de recherche serviront de base à l'élaboration des programmes de revitalisation de grandes rivières et seront concrètement appliqués dans le cadre du projet de la 3ème correction du Rhône en Valais.
 

SP IV-2: Problématique de l‘alluvionnement des zones d‘épanchement permanent aménagées comme biotopes et zone de détente

L'endiguement des cours d'eau butte fréquemment sur des limites techniques et écologiques. Il est de ce fait nécessaire d'admettre l'inondation contrôlée de zones d'épanchement le long du cours d'eau. Ces zones de rétention peuvent avoir un effet de laminage significatif sur les pointes de crues. Dans le but d'établir une synergie avec de nouvelles zones de réserves naturelles et de loisirs, ces zones d'épanchement peuvent aussi être aménagées avec des plans d'eau permanents. Pour des cours d'eau à fort transport solide en suspension, comme c'est généralement le cas en Suisse dans les bassins versants à couverture de glacier, la question de l'alluvionnement de ces zones se doit d'être examinée.

Le Rhône en amont du Léman est une rivière de mont