Conclusion générale du projet

Un scénario optimal ?

 

Les résultats de ce projet sont multiples et variés en raison du caractère hétéroclite du projet. Nous rappelons les objectifs initiaux de chaque binôme :

  • Étude de crues : quel est l'impact de la réouverture de la Petite Loire sur les écoulements de crues ?
  • Transport sédimentaire : la Petite Loire se rebouche-t-elle naturellement par transport de sédiments ?
  • Qualité écologique : la réalimentation en eau du bief permet-elle d'améliorer sa qualité écologique ?
  • Végétalisation des berges : comment créer un espace de réserve sur le banc de sable entre le bras mort et le duit Saint Charles ?

Au cours du projet, les résultats intermédiaires ont induit une modification des objectifs pour chaque binôme. Le binôme Étude de crues a rapidement constaté un impact négligeable des aménagements sur le risque d'inondation. Ils ont choisi de poursuivre cette étude en considérant un ensablement total de la Petite Loire (accentuation du phénomène pour représenter la situation si l'on ne faisait rien après un grand nombre d'années). Le binôme Transport sédimentaire devait trouver une configuration optimale au niveau du transit des sédiments, mais ce résultat étant déjà obtenu pour la configuration après travaux il a été décidé d'étudier un historique de quatre situations, en partant de l'état initial puis en rajoutant des aménagements de plus en plus complexes au niveau de la Petite Loire. Une étude d'affouillement au niveau des piles du pont René Thinat situé à l'aval de la zone étudiée a également été réalisée. Le binôme Qualité écologique a décidé de déterminer les conséquences des aménagements sur la qualité écologique de la Petite Loire. Enfin, le binôme Végétalisation a finalement choisi de se pencher sur l'influence de l'ouverture du duit sur la stabilisation des berges et de proposer un aménagement respectueux de l'écosystème et de la biodiversité via un aménagement des berges.

L'ensemble du travail de chaque groupe peut ainsi être présenté sous la forme des quatre situations suivantes :

  • Etat initial : la Petite Loire est ensablée et il y a présence de végétation sur le banc de sable ;
  • Scénario 1 : l'amont du duit est arasé de 2,5 m sur une longueur de 235 m et le banc de sable est dévégétalisé ;
  • Scénario 2 : on poursuit les travaux effectués au scénario 1 et l'on creuse la Petite Loire de 1,5 m ;
  • Scénario 3 : les pentes des berges de la Petite Loire du scénario 2 sont aménagées et végétalisées.

En utilisant la méthode des micro-habitats, il a été montré que l'état initial est favorable aux espèces limnophiles, pour le frai d'un grand nombre d'espèces et pour les alevins. Par contre, la présence du duit et l'ensablement de la Petite Loire gênent l'écoulement et le canalise le long de la rive droite de la Loire. La Loire s'érode donc et la Petite Loire s'ensable de plus en plus : cela a pour conséquence une incision progressive du fond de la Loire. Il n'y a pas de risque d'inondation dans cette configuration initiale, mais en simulant une situation que l'on aurait laissée s'aggraver plusieurs dizaines d'années, il a été mis en évidence une augmentation certaine du risque d'inondation des terres alentours pour de fortes crues si l'ensablement devient trop important. Il faut donc réaliser des travaux pour pallier à ces problèmes et prévenir le risque d'inondation.

Dans le scénario 1, la dévégétalisation du banc de sable et l'ouverture de la partie amont du duit juste à l'entrée de la Petite Loire permettent de réalimenter le bief en eau et ainsi de rééquilibrer l'écoulement entre la Loire et la Petite Loire. Cela a pour conséquence de ralentir l'incision de la Loire, mais sans la faire disparaître. Le phénomène de dépôt de sédiments dans la Petite Loire et au niveau du banc de sable est lui aussi toujours présent, ce qui pourrait à nouveau conduire à un risque d'inondation si on laisse la situation telle quelle. Il faut absolument poursuivre les travaux car la situation n'est pas pérenne.

Dans le scénario 2, la remise en eau du méandre obtenue par creusement du fond de la Petite Loire fait diminuer la valeur d'habitat pour espèces citées précédemment, mais favorise les espèces rhéophiles. Du point de vue strictement écologique, la remise en eau de la Petite Loire n'est pas stratégique, il sera nécessaire de compenser les effets négatifs des travaux. En revanche du point de vue sédimentaire, nous obtenons enfin une situation viable : l'incision de la Loire est fortement diminuée et la Petite Loire ne s'ensable plus. Par contre nous constatons une érosion accentuées au niveau des berges de la Petite Loire. Pour cela il est nécessaire de les protéger par des techniques de végétalisation.

Enfin, dans le scénario 3, la réalisation de pentes douces sur la rive droite de la Petite Loire et la conservation du méandre permet de contenter les poissons aimant les eaux peu profondes et les faibles vitesses d'écoulement. La réalisation de deux petits marécages augmente les zones de frayères au niveau de la Petite Loire. La stabilité des rives est renforcée par des enrochements pour résister aux fortes vitesses et par une végétalisation des berges là où les vitesses sont moins élevées, ce qui améliore la biodiversité de la zone. L'étude sédimentaire a montré que ces aménagements résistent à l'érosion hormis en entrée et en sortie de la Petite Loire. Par contre une augmentation du transport solide (dépôt et érosion) a été constatée dans la Petite Loire. Du point de vue de l'étude des crues, ces différents aménagements ne modifient en rien le risque d'inondation car leurs dimensions sont négligeables devant les hauteurs d'eau mises en jeu lors d'une crue. Ce scénario est lui aussi viable.

L'étude d'affouillement a été réalisée en fin de projet pour vérifier l'impact des aménagements de chaque scénario sur les piles du pont René Thinat. Nous constatons que le scénario 2 génère moins d'affouillement (environ 76 cm) que dans l'état initial ou les scénarios 1 et 3 (environ 83 cm).

Pour terminer notre projet, le coût total des travaux pour réaliser entièrement le scénario 3, à savoir l'arasement du duit, le creusement de la Petite Loire, la végétalisation des berges et leur entretien pendant trois ans, a été estimé par le binôme "Végétalisation". Ce total est d'environ 4 000 000 €.

 

Le tableau ci-dessous permet de comparer, par rapport à l'état initial, les différents points traités au court de ce BEI :

 

Tableau récapitulatif des critères étudiés dans les scénarios 2 et 3, par rapport à l'état initial

Il a été volontairement omis de parler des crues puisque les aménagements ne jouent pas un rôle direct sur le risque d'inondation, c'est l'absence d'aménagement après un temps très long qui poserait problème. Ce tableau ne contient pas non plus le scénario 1 puisqu'il a été démontré par le binôme de Transport Sédimentaire que la situation n'était pas pérenne. Nous constatons que le scénario 2 est meilleur du point de vue de l'affouillement, mais le scénario 3 est meilleur du point de vue de la tenue des aménagements des berges. Au niveau qualité piscicole et biodiversité, le scénario 3 est aussi globalement meilleur. Nous concluons donc en constatant qu'il n'y a pas au final de scénario optimal, seulement des scénarios qui favorisent divers aspects importants de la restauration des cours d'eau.

 

Les limites du projet

 

Des réserves sont à émettre au niveau des modèles hydrauliques utilisés : les bathymétries sont une superposition de données relevées sur plusieurs années, il est donc possible que le cours d'eau ait changé de morphologie entre deux campagnes de mesure. La courbe de tarage est elle aussi entachée d'erreurs pour les forts débits car elle a dû être extrapolée. C'est un souci récurrent en hydrodynamique puisqu'il est très difficile de mesurer les forts débits lors d'une crue. Finalement les vitesses étant intégrées sur la verticale dans Telemac, on ne rend pas bien compte de la différence d'habitat sur cette verticale. Au niveau du transport sédimentaire, les simulations ont été conduites en régime permanent alors que des phénomènes intéressants peuvent advenir durant la crue ou décrue. Enfin, l'aspect financier n'a pas été considéré comme une limite, en ce sens que nous n'avons pas cherché à diminuer les coûts, comme c'est le cas en pratique. Pour finir, l'emploi de la méthode des micro-habitats est critiquable mais elle était aisément utilisable et donne des résultats pertinents.

 

Un projet formateur

 

C'était la première fois que nous avions à gérer un projet de cette envergure, c'est donc une bonne introduction au stage ingénieur qui suit, en particulier au niveau du travail en groupe. Ce projet a été très formateur, il a permis de mobiliser des connaissances acquises au cours de notre formation et d'explorer de nouveaux domaines non enseignés à l'ENSEEIHT. Les différentes rencontres que nous avons faites, lors de la visite à Orléans ou lors de la venue de notre contact ont été très enrichissantes. Cela nous a permis de prendre conscience de l'importance de considérer les diverses parties prenantes lors de la réalisation d'un projet. Nous aurions aimé pouvoir discuter plus longuement avec eux afin de prendre en compte leur avis tout au long de ce BEI.

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