Planification pour la petite hydraulique

Mont Pilat (France)

Aspects generaux

Le Mont Pilat est un Pare Naturel Regional situe sur la Crete du Pilat entre Lyon et St. Etienne. Le massif boise est parcouru par un certain nombre de petits cours d'eau rapides et a forte pente, dont la Vallee de la Deome, qui ont alimente de nombreuses petites usines au siecle dernier. La region etudiee compte 6 500 habitants repartis sur 160 km2. Contexte

La mise en ceuvre de la Directive Cadre dans le domaine de I'eau demandera une evaluation precise du caractere naturel des rivieres et des lacs. En gardant cela a I'esprit, I'Agence Francaise pour I'Environnement et la MaTtrise de I'Energie developpe une procedure specialisee pour revaluation des cours d'eau qui permettra de preparer des cartes de la qualite des cours d'eau et de la situation de I'environnement. Les cartes produites sont une aide essentielle dans I'identification des emplacements ou une intervention ulterieure est envisageable et ceux ou le caractere naturel du cours d'eau doit etre preserve. Cela peut constituer la base pour preparer un programme de petite hydraulique. Par consequent, I'Ademe a finance une etude visant a identifier les sites les plus aptes a recevoir la petite hydraulique de facon durable.

Action

Une procedure de projet a ete developpee par la societe consei ASCONIT Consultants, etablie a Lyon, en collaboration avec le Departement Energies Renouvelables, Aderne, Sophia Antipolis et d'autres parties prenantes afin d'evaluer une liste de controles ponderes devaluation pour I'estimation du potentiel des cours d'eau en termes de petite hydraulique. Cela doit constituer un cadre national pour revaluation des cours d'eau prealablement a la mise en ceuvre de la Directive Cadre dans le domaine de I'eau. La technique a ete eprouvee dans une zone pilote du Vercors, la Vallee de la Bourne, comme moyen devaluation de la situation ecologique des rivieres aux fins de la Directive Cadre dans le domaine de I'eau. Cependant, cette zone presente un faible potentiel hydro-electrique et une autre zone a done ete choisie afin d'appliquer la technique de preparation pour un plan local de petite hydraulique.

Le projet SPLASH, auquel participe I'Ademe, est concu pour preparer des plans locaux simplifiant le processus de demande et d'agrement pour la petite hydraulique dans les zones Pilotes parmi cinq pays de I'Union Europeenne : la France, I'lrlande, le Portugal, la Grece et la Pologne, Cela semble etre le cadre ideal pour mettre le systems a I'epreuve. Le Pare naturel regional du Pilat, pres de Lyon, a manifesto son interet dans le developpement de la restauration de sites de petite hydraulique dans sa region, en partie pour encourager la restauration de son patrimoine industriel a des fins touristiques et en partie pour encourager la production d'energie durable.

Climat-Energie-Environnement a ete nomme pour appliquer le processus dans une zone de la vallee de la Deome dans le sud du Pare. La zone d'etude consistait en 8 communes parmi les 47 de la Communaute de Communes qui constitue le Pare regional. La zone d'etude couvrait cinq petits cours superieurs de la Cance, la Deome, I'Argental, le Riotet, la Ternay et le Moulin Laure. II s'agit de cours d'eau rapides dont la pente va de 2,6 % dans le cas de la Deome a 5-6 % dans les autres cas.

Cadre d'Evaluation

Le systeme devaluation consiste en une serie de ponderations pouvant etre appliquees a toute partie uniforme de cours d'eau afin d'evaluer son caractere naturel et son adaptability a la petite hydraulique. L'evaluation a ete realisee sur la base de deux facteurs : le potentiel energetique et la situation ecologique.

Le potentiel energetique est evalue sur la base de deux facteurs principaux :

  • la creation de nouveaux sites dont I'aspect pratique est mesure par revaluation de la pente du cours d'eau et du debit disponible ;
  • 'amelioration des sites existants grace a ('amelioration de la petite hydraulique existante, I'utilisation de debit de reserve et I'utilisation de deversoirs et de barrages existants.

La situation ecologique est evaluee au moyen de trois facteurs principaux :

  • la qualite physico-chimique et biologique de I'eau ;
  • la qualite biologique de I'environnement hydrologique inclut la prise en compte du degre d'artificialisatian du lit du cours d'eau, I'interference avec le transport d'elements solides, la libre circulation de I'eau et la perturbation affectant le debit;
  • la valeur du patrimoine via :
    • la presence d'especes particulierement precieuses,
    • la valeur ecologique d'un bassin versant ou d'une partie de cours d'eau, y compris la consideration de la libre circulation des poissons comme facteur de classement des cours d'eau,
    • la presence de poissons migrateurs.

    Les valeurs de ponderation obtenues a partir de ces evaluations peuvent permettre un classement des troncons de cours d'eau uniformes pour un choix de contraintes. Celles-ci peuvent etre integrees pour permettre une evaluation de leur adaptabilite a la petite hydraulique

    Facteurs utilises pourevaluer le potentiel energetique

    Ponderation ->

    0

    1

    3

    5

    10

    1.1. Facteur

     

     

     

     

     

    Construction de nouvelles structures

    1.1.1. Ressources hydmloqiques

    Debit annuel moyen

    <0.1

    0,1-1,0

    1-5

    5-10

    >10

    Regularity du debit Coefficients de debit mensuel :

    CDMnWCDMnin

    Debit saisonnier uniquement

    20<R

    5<R-=2C

    2<R<5

    R2

    Debits reguliers hivernaux H=Hiver moyen debit/annuel moyen

     

    H<1

    1<H<2

    2<H<3

    3<H

    Pente (m/m)

    Partie contournee ou remous

    S< 1 sur

    1 000

    S entre 1 sur 1 000 et 1 sur100

    S entre 1 sur 100 et1 sur 10

    S superieur 1 sur 10

    1.1.2. Amelioration de sites existants

    Amelioration usine SHP

    Pourcentage de potentiel deja utilise

    90%

    80 %

    70%

    60 %

    50%

    Possibility de surdimensionnement =debit pratique/debit moyen

    150 %

    125%

    100 %

    75%

    50%

    Production possible a partir du debit de reserve (kW, en utilisant la formule : P=9,81'QreSerje*Hij)

    P<50

    50 a 100

    100 a 200

    200 a 400

    >400

    Hauteur des deversoirs et barrages existants (m)

    =2 m

    2-2,5 m

    2,5-5 m

    5-10 m

    >10 m

    Facteurs utilises pour evaluer la situation Ecologique

    Ponderation ->

    0

    1

    3

    5

    10

    1.1. Facteur

     

     

     

     

     

    Construction de nouvelles structures

    1.1.1. Ressources hydmloqiques

    Debit annuel moyen

    <0.1

    0,1-1,0

    1-5

    5-10

    >10

    Regularity du debit Coefficients de debit mensuel :

    CDMnWCDMnin

    Debit saisonnier uniquement

    20<R

    5<R-=2C

    2<R<5

    R2

    Debits reguliers hivernaux H=Hiver moyen debit/annuel moyen

     

    H<1

    1<H<2

    2<H<3

    3<H

    Pente (m/m)

    Partie contournee ou remous

    S< 1 sur

    1 000

    S entre 1 sur 1 000 et 1 sur100

    S entre 1 sur 100 et1 sur 10

    S superieur 1 sur 10

    1.1.2. Amelioration de sites existants

    Amelioration usine SHP

    Pourcentage de potentiel deja utilise

    90%

    80 %

    70%

    60 %

    50%

    Possibility de surdimensionnement =debit pratique/debit moyen

    150 %

    125%

    100 %

    75%

    50%

    Production possible a partir du debit de reserve (kW, en utilisant la formule : P=9,81'QreSerje*Hij)

    P<50

    50 a 100

    100 a 200

    200 a 400

    >400

    Hauteur des deversoirs et barrages existants (m)

    =2 m

    2-2,5 m

    2,5-5 m

    5-10 m

    >10 m

    L

    es 8 communes inscrites dans la region avaient deja prepare un Contrat de Riviere pour la Cance, son affluent la Deome et les affluents de cette derniere, suite a 'episode de forte inondation de 1996. Celui-ci a ete publie en 2002. Le bassin fluvial couvre 410 km2 et traverse la limite entre deux departements. Les affluents proviennent de la Crete du Pilat a une altitude comprise entre 1 080 et 1 430 metres. Les rivieres se caracterisent par une forte pente et coulent dans des vallees encaissees en forme de V dans les biefs superieurs (pentes allant de 5 % dans les affluents de la Deome superieure, 4 % dans la Deome superieure elle-meme a 1,5 % dans la partie proche de la Cance). Une autre partie en forme de V se situe plus en aval du profil du cours d'eau alors que celui-ci traverse des surfaces d'erosion. Puisque les roches sont impermeables, il n'y a aucune nappe phreatique et le debit du cours d'eau depend directement des precipitations et les niveaux d'eau sont tres bas en ete. Les precipitations varient entre 1 300 mm au sommet et 775 mm aux altitudes inferieures. II existe un certain nombre de jauges de debit a partir desquelles le QMNA5 (debit faible apparaissant uniquement une fois tous les 5 ans) peut etre evalue.

    Apres une analyse portant sur les sites existants disponibles, les visites en novembre 2004 ont porte sur 2 sites deja exploites dans la region et 6 identifies comme des developpements potentiels.

    Des reunions entre le Pare Naturel Regional et la Communaute de Communes ont deja indique un vif interet pour restaurer les usines locales dans le cadre de la petite hydraulique, en particulier pour developper les nouvelles caracteristiques touristiques dans la region et encourager la restauration du patrimoine construit. Des informations ont ete obtenues sur environ 50 sites d'usines exploites au debut du 20ems siecle et ont servi de base a I'evaluation du potentiel futur. En effet, I'Ademe et le PNR ont tous deux ressenti que, dans le contexte de cette etude, revaluation devait etre realisee en appliquant I'index a des sites specifiques d'usine plutot qu'a des bras de riviere a proprement parler et cette approche a ete adoptee. Des index ont ete obtenus pour le potentiel energetique et I'impact environnemental. Le proprietaire Barrage de Doisieux d'une des petites usines hydrauliques en exploitation dans la region a fourni des conseils supplementaires sur le potentiel energetique, et en particulier sur la hauteur de chute, des differents sites. II a fait un certain nombre de propositions dont le regroupement de dix sites rapproches sur la Ternay.

    La plupart des donnees necessaires a la preparation des cartes des differentes influences sur le cours d'eau ont ete obtenues a I'epoque ou des reunions ont ete tenues avec le Syndicat de Riviere en avril 2005 pour discuter de leurs points de vue sur les developpements potentiels Cependant, I'obtention de chiffres precis concernant la hauteur de chute dans les sites existants s'est revelee particulierement difficile. En outre, le contact a ete maintenu avec le Centre d'Informations sur I'Energie du Departement de la Loire qui avait realise des etudes de faisabilite sur un certain nombre de sites.

    Le plan final prepare par Climat-Energie-Environnement a ete publie en juillet 2005. II recommandait que la priorite soit donnee a 21 sites avec une production combinee potentielle de 1,1 MW. Un de ces sites etait sur I'Argental, 6 sur la Deome, 4 sur la Riotet et il existait un projet combine pour 10 sites sur la Ternay.

    Evaluation

    Le developpement consciencieux d'une liste de controles devaluation faisait appel a des ponderations developpees en consultation avec des experts dans le domaine. L'application de cette technique demande I'engagement des politiciens et depend d'un desir de resoudre les conflits en question. Cela ne revet pas toujours un caractere prioritaire, pas seulement en France, mais aussi dans d'autres pays europeens. L'interet tend a se manifester avec la conviction que la restauration des sites hydrauliques s'accompagnera de benefices relatifs au tourisme.

    Dans la pratique, la methodologie developpee par ASCONIT est une approche interessante qui merite d'etre plus largement adoptee dans les autres pays europeens. Elle est developpee pour d'autres raisons que la petite hydraulique car il s'agit d'un outil utile pour la planification de bassin fluvial dans le contexte de la Directive Cadre dans le domaine de I'eau. La methode part du principe que revaluation est lineaire mais, dans la pratique, I'approche sur la base de la region de Cork et celle sur la base des pixels en Grece ont aussi fini par donner une carte du reseau fluvial evalue pour son adaptability. Cependant, le choix de trongons de rivieres uniformes pose d'importants problemes dans la pratique.

    La methodologie d'Asconit necessite des donnees complexes, parfois totalement indisponibles, ou indisponibles en format SIG, en particulier pour les petits cours d'eau. Climat-Energie-Environnement a

    Eneraie-Cites Splash - Amenagement du Territoire pour la Petite hvdraulktue 2005 apporte quelques corrections pour tenir compte de cela. En lui-meme, cependant, il ne s'agit pas d'un plan local, mais uniquement d'un support pour le developpement d'un plan local, devaluation doit recevoir I'appui d'autres facteurs tels que I'existence de droits d'utilisation de I'eau attaches a la terre, la proximite de logements occupes, I'accessibilite au reseau, I'acces au site et d'autres benefices potentiels. Le plan final impliquait une etude approfondie de sites integrant les resultats de la methodologie.

    Bien sur, dans la premiere application de cette technique a des fins de petite hydraulique, I'approche a revele certaines faiblesses. Par exemple, lors de la preparation de I'index de potentiel energetique, I'element pour la pente est un facteur utile lors de revaluation du potentiel pour de nouvelles structures, mais il est considere comme une ponderation trop forte dans cette etude ou les structures existantes sont evaluees. II a ete propose de donner plus de poids au debit et a la hauteur de chute sur la structure existante dans ce cas.

    Action complementaire

    La motivation pour le plan du Pilat est principalement liee au tourisme; a la preservation du patrimoine industriel et a I'image de la region comme zone naturelle propre. La contribution a la lutte contre les changements climatiques est bien sur un caractere qualitatif positif mais, a I'instar de la plupart des regions, les principaux facteurs de motivation sont locaux et economiques. Le plan prepare est un excellent modele pour ce type de projet. La publication du plan devrait encourager la realisation de ces objectifs et attirer I'attention sur le potentiel existant. II reste a voir si, en resultat de ce soutien, les 23 sites identifies seront rapidement developpes.