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débit minimal d'eau imposé par administrativement à un ouvrage hydraulique De Wikipédia, l'encyclopédie libre
À la croisée des domaines de la gestion de l'eau et du droit de l'eau, le débit réservé est le débit minimal d'eau (parfois exprimé en pourcentage du débit total moyen) imposé par l'autorité administrative aux propriétaires ou gestionnaires d'un ouvrage hydraulique (barrage, seuil, unité hydroélectrique...) pour assurer un minimum d'écoulement au cours d'eau et ainsi un fonctionnement minimal des écosystèmes aquatiques ou en proche périphérie du lit.
Par son aspect réglementaire, en Europe ainsi que dans un nombre croissant de pays, le débit réservé vise aussi, durablement et en permanence, à garantir la survie, la circulation et la reproduction des espèces aquatiques ou dépendantes de l'eau, correspondant à un « débit minimum biologique ».
Quelques éléments sont à prendre en compte par le gestionnaire de l'eau, qui peuvent parfois ou provisoirement rendre le débit minimal inutile ou nuisant pour l'environnement ou une population humaine ;
Ce concept existe dans la tradition ou le droit coutumier de nombreux pays, dans les zones où l'eau est rare ou peut périodiquement manquer.
Elle a depuis le XIXe siècle pris une importance accrue avec l'apparition d'une part de puissants moyens de pompages, drainage et irrigation, et d'autre part de grands barrages et de nombreux barrages assez importants pour - en période d'étiage - priver l'aval de toute l'eau apportée par la partie du bassin versant située en amont du barrage.
Le débit réservé a officiellement été introduit dans la loi en 1919 (loi réglementant la production hydroélectrique[2]) en tant que débit minimal à conserver dans le lit naturel de la rivière entre la prise d’eau et la restitution des eaux en aval d'une centrale hydroélectrique, garantissant en permanence la vie, la circulation et la reproduction des espèces vivant dans ces eaux. L'Art 2. de cette loi prévoit des cours d’eau (ou section de cours d’eau) réservés, sur lesquels aucune autorisation ou concession ne sera donnée pour des entreprises hydrauliques nouvelles, en application de l’article 2 de la loi du 16 octobre 1919 (classement établi par décret).
La loi pêche de 1984 a ensuite fixé de façon normative le débit réservé au :
Le débit réservé est calculé d'après le module de la rivière, qui est le débit moyen interannuel enregistré, généralement pour une période de cinq ans). Le débit réservé doit être ajusté pour permettre la vie et la reproduction du poisson et la circulation des poissons à la montée et à la descente doit rester ou redevenir possible dans les cours d’eau classés « à migrateurs »[2]. Il existe des installations hydroélectriques « au fil de l’eau » qui valorisent « le débit arrivant sans le modifier et s’adapte aux fluctuations en mettant en service ses turbines et en réglant la « surverse » du barrage ». Inversement, les installations « par éclusées », fonctionnent épisodiquement, et quand elles sont une forme de stockage de l'énergie peuvent remonter par pompage de l'eau derrière un barrage, en période de surproduction électrique, pour la turbiner en période de besoin d'électricité[2].
De plus en plus, et notamment en Europe depuis la Directive cadre sur l'eau, la législation prescrit que le débit minimum imposé au droit des ouvrages hydrauliques soit également adapté aux besoins énergétiques et aux besoins écologiques (incluant la libre circulation des poissons et espèces migratrices des cours d'eau) de l'ensemble du cours d'eau, voire du bassin versant.
Le débit réservé doit donc maintenant à la fois contribuer aux équilibres écologiques et aux solidarités amont-aval, à négocier et trouver entre tous les usages de la masse d'eau transportée par le cours d'eau.
L'augmentation des débits réservés en France s'est aussi traduit par une diminution des capacités hydroélectriques ; « Les pertes résultant du passage au quarantième du module entre 1984 et 1987 pour les ouvrages existants avaient été chiffrées à près de 1 TWh » [3].
Sur des sols imperméables (granit ou argile par exemple), le débit réservé contribue à alimenter la nappe superficielle, au moins dans le lit mineur. Il peut éviter que des tourbières ne se minéralisent et perdent leur capacité de puits de carbone ou à retenir l'eau.
Sur les sous-sol et substrats perméable ou assez poreux pour laisser percoler l'eau, la hauteur d'eau maintenue dans la rivière ou en amont des barrages, seuils ou embâcles naturels (ou barrages de castors là où ils existent) joue un rôle important et parfois majeur pour l'alimentation des nappes (Loi de Darcy). Maintenir de l'eau dans le lit mineur contribue alors indirectement à limiter la baisse du niveau des sources dans le bassin versant proche, et contribue à la résilience des milieux face aux phénomènes d'incendies, sécheresses, salinisation ou de dégradation des sols.
Initialement, il s'agissait d'interdire au propriétaire ou gestionnaire d'un barrage ou de vannages de réserver toute l'eau d'un cours d'eau à son seul profit, en régime d'étiage (en été en général).
Au XXe siècle, un objectif environnemental a également pris une importance croissante. il vise la conservation d'une quantité d'eau minimale, nécessaire et suffisante à la survie de la plupart des organismes aquatiques et les services écologiques normalement rendus par le cours d'eau.
La conservation d'un minimum d'eau est en effet parfois une conditions utiles ou nécessaires à la conservation d'espèces patrimoniales, éventuellement menacées, dans le cours d'eau, sur ses berges ou dans les zones humides ou connexes en dépendant.
Pour certaines espèces aquatiques migrant au printemps ou en automne ou (rarement) en été, cette eau « réservée » peut être vitale.
En saison de reproduction, cette eau est nécessaire à la protection des frayères (qui ne doivent pas être hors d'eau).
Depuis longtemps, des dispositifs légaux ou coutumiers permettaient de limiter les effets des éclusées ou de la levée trop brutale d'un vannage (qui autrefois pouvait endommager les roues de moulins ou certains mécanismes de ces mêmes moulins en aval). L'ouverture trop brutale d'un vannage doit être évitée pour limiter l'importance de la vague qu'elle libère, qui peut être destructrice ou emporter des gens dans le cas des grands barrages.
Ces aspects peuvent aussi être précisés par la loi qui dans certains cas peut stipuler que le débit minimum imposé au droit des ouvrages hydrauliques soit adapté aux besoins écologiques et énergétiques, tout en veillant à ce que leur mode de gestion permette d'atténuer les effets négatifs éventuels des éclusées.
En maintenant les possibilités d'irrigation, le débit réservé a parfois une importance pour la sécurité alimentaire.
Les difficultés de méthode proviennent de la conjonction de plusieurs facteurs de complexité et d'incertitude :
Différentes méthodes d'interpolation [10] et de calcul du « module » et ou d'évaluation des « débits minimum biologiques » existent[11],[12].
Elles proviennent d'un réseau de « stations hydrométriques ». Ces données sont archivées dans la banque HYDRO[16]. Il peut en être extrait des séries temporelles, accompagnées de meta-données sous forme des « fiches stations ».
Les métadonnées sont notamment
L'article L. 214-18 du code de l’environnement, a été modifié par la loi no 2006-1772 du 30 décembre 2006 dite Loi sur l'eau et les milieux aquatiques [17] par l'insertion d'un dispositif qui confirme l'importance donnée par le législateur à l'obligation de maintien d'un débit minimal. La loi vise à l'augmenter avant 2014[18], dans l'objectif de contribuer à atteindre, comme le demande la directive cadre européenne sur l'eau l'objectif de bon état des eaux et du bassin versant d'ici 2015.
La loi sur l'eau et les milieux aquatiques (30 décembre 2006) a instauré au sein de l'article L.214-18 du code de l'environnement, une disposition imposant à tous les ouvrages, quel qu'en soit l'usage, des obligations relatives, pour l'essentiel, au maintien d'un débit minimal garantissant en permanence la vie, la circulation et la reproduction des espèces aquatiques dans le cours d'eau à l'aval des ouvrages.
En France, « Tout ouvrage à construire dans le lit d'un cours d'eau doit comporter des dispositifs maintenant dans ce lit un débit minimal garantissant en permanence la vie, la circulation et la reproduction des espèces vivant dans les eaux au moment de l'installation de l'ouvrage ainsi que, le cas échéant, des dispositifs empêchant la pénétration du poisson dans les canaux d'amenée et de fuite » (d'une turbine ?). Selon une première estimation de l'ONEMA faite dans le cadre de la mise en place d'un référentiel national des obstacles à l'écoulement (ROE), ce sont environ 50 000 ouvrages barrant un lit mineur qui seraient concernés en France métropolitaine, dont 10 à 20 % auraient encore un usage avéré, dont 2 000 pour l'hydroélectricité. Parmi ces 2 000, 400 relèvent du régime de concession de l'État au titre de la loi du 16 octobre 1919 sur l'utilisation de l'énergie des cours d'eau, lacs et marées[18]. La loi impose qu'avant 2014, le débit réservé soit multiplié par 4 pour tout barrage fonctionnant su le quarantième du module, et par 2 pour les barrages situés sur un cours d'eau dont le module est supérieur à 80 m3/s ou pour tout barrage relevant du décret listant les « ouvrages de pointe ». Cette obligation concerne tous les ouvrages barrant les cours d'eau quel que soit leur statut ou leur usage : autorisation, concession, fondés en titre, règlement d'eau d'avant 1919, hydroélectricité, irrigation, eau potable, navigation, prévention des crues, etc.
« Ce débit minimal ne doit pas être inférieur au dixième du « module » du cours d'eau en aval immédiat ou au droit de l'ouvrage correspondant au débit moyen interannuel, évalué à partir des informations disponibles portant sur une période minimale de cinq années, ou au débit à l'amont immédiat de l'ouvrage, si celui-ci est inférieur. Pour les cours d'eau ou parties de cours d'eau dont le module est supérieur à 80 mètres cubes par seconde, ou pour les ouvrages qui contribuent, par leur capacité de modulation, à la production d'électricité en période de pointe de consommation et dont la liste est fixée par décret en Conseil d'État pris après avis du Conseil supérieur de l'énergie, ce débit minimal ne doit pas être inférieur au vingtième du module du cours d'eau en aval immédiat ou au droit de l'ouvrage évalué dans les mêmes conditions ou au débit à l'amont immédiat de l'ouvrage, si celui-ci est inférieur. Toutefois, pour les cours d'eau ou sections de cours d'eau présentant un « fonctionnement atypique » [notes 3] rendant non pertinente la fixation d'un débit minimal dans les conditions prévues ci-dessus, le débit minimal peut être fixé à une valeur inférieure. La loi (article L. 214-18 CE) prévoit aussi que, tout en respectant en moyenne sur l'année le débit réservé, on puisse moduler un débit réservé selon les différentes périodes de l'année, le débit le plus bas devant cependant rester supérieur à la moitié du débit réservé. On parle alors d'un « régime hydraulique réservé ». »
« Les actes d'autorisation ou de concession peuvent fixer des valeurs de débit minimal différentes selon les périodes de l'année, sous réserve que la moyenne annuelle de ces valeurs ne soit pas inférieure aux débits minimaux fixés en application du I. En outre, le débit le plus bas doit rester supérieur à la moitié des débits minimaux précités ».
« Lorsqu'un cours d'eau ou une section de cours d'eau est soumis à un étiage naturel exceptionnel, l'autorité administrative peut fixer, pour cette période d'étiage, des débits minimaux temporaires inférieurs aux débits minimaux prévus au I. »
III. - « L'exploitant de l'ouvrage est tenu d'assurer le fonctionnement et l'entretien des dispositifs garantissant dans le lit du cours d'eau les débits minimaux définis aux alinéas précédents ».
IV. -« Pour les ouvrages existant à la date de promulgation de la loi n° 2006-1772 du 30 décembre 2006 sur l'eau et les milieux aquatiques, les obligations qu'elle institue sont substituées, dès le renouvellement de leur concession ou autorisation et au plus tard le 1er janvier 2014, aux obligations qui leur étaient précédemment faites. Cette substitution ne donne lieu à indemnité que dans les conditions prévues au III de l'article L. 214-17 ».
V. - « Le présent article n'est applicable ni au Rhin ni aux parties internationales des cours d'eau partagés ».
Des tranches d’eau peuvent être réservées dans les ouvrages dédiés à d’autres usages, notamment hydroélectriques, pour le maintien des équilibres écologiques et la satisfaction des usages prioritaires (eau potable, …).
Le débit réservé écologique, défini au Québec comme étant le débit minimum requis pour maintenir, à un niveau jugé acceptable, les habitats du poisson, est encadré par la POLITIQUE DE DÉBITS RÉSERVÉS ÉCOLOGIQUES POUR LA PROTECTION DU POISSON ET DE SES HABITATS[19] depuis 1999.
Ils sont encore difficiles à mesurer en termes de bilan global, car le nouveau dispositif de débit réservé n'est pas encore totalement appliqué, et que les écosystèmes y réagiront, dans le lit majeur et le bas des bassins versants avec une certaine inertie. D'autres facteurs interagiront de manière complexe avec la modification des débits, dont le climat, les effets des bandes enherbées, éventuellement boisées, et l'évolution de la ripisylve là où elle existe, ainsi que de l'artificialisation des berges et du lit majeur.
Des équilibres seront à trouver pour répondre de manière durable et équilibrée aux différents usages et fonctions de l'eau, en profitant des retour d'expériences qui devraient être analysés sous l'égide de l'ONEMA et des Agences de l'eau notamment.
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