Guide sur la restauration des cours d’eau

Méthodes alternatives à l'entretien des cours d’eau au Québec

Reprofilage basé sur les processus

Description

Le reprofilage basé sur les processus vise à intervenir localement sur la forme d’un cours d’eau fortement anthropisé, afin de rétablir une dynamique locale à l’équilibre. Cette approche se distingue du reprofilage conventionnel qui consiste en la linéarisation du cours d’eau pour améliorer l’efficacité hydraulique, au détriment des fonctions naturelles du milieu. En tenant compte des processus hydrosédimentaires, le reprofilage peut toutefois être utilisé à bon escient pour restaurer la connectivité latérale d’un cours d’eau incisé et déconnecté verticalement de sa plaine inondable. C’est strictement de cette version renouvelée du reprofilage dont il est question ici.

Contexte

Les cours d’eau sous forte pression anthropique (par ex. : linéarisation, altérations hydrologiques, retrait d’obstructions naturelles, etc.) subissent des ajustements morphologiques vigoureux (incision du lit, accompagnée ou non de la régression de fond et de l’élargissement) qui tendent à réduire la connectivité hydrosédimentaire qui prévalait à l’état naturel entre le lit d’écoulement et la plaine inondable. Ces phénomènes sont couramment observés dans les cours d’eau évoluant en milieu urbain et agricole.

Figure 1 – Exemple d’altération de la connectivité hydrosédimentaire due à la régression de fond.

Le reprofilage constitue une solution pertinente pour outrepasser les ajustements morphologiques prononcés et accéder plus rapidement en un état d’équilibre fluvial. Avant de privilégier le reprofilage basé sur les processus, d’autres approches doivent être évaluées afin de retenir celle qui répond le mieux au contexte. Dans certaines situations, une approche passive ou l’intégration de structures low-tech (par ex. : amas de bois) peuvent être plus appropriées. Comparer les avantages et inconvénients de ces trois approches en fonction des conditions locales permet d’orienter le choix vers la solution la plus pertinente.

Tableau 1 – Trois approches de gestion d’un cours d’eau présentant de l’Incision du lit, accompagée ou non de la régression de fond et de l’élargissement

APPROCHE AVANTAGES DÉSAVANTAGES CONTEXTES FAVORABLES
Rehaussement du lit par l’intégration de bois mort -Peu coûteux

-Peu complexe

-Favorise le rehaussement du lit d’écoulement (arrêt de la régression de fond), restaurant la connectivité hydrosédimentaire de façon intégrale

-Imprévisibilité

-Entretien possible

-Rehaussement du lit incompatible avec certaines infrastructures connectées aux cours d’eau

-Pas d’infrastructures critiques et sensibles à un rehaussement du lit.

-Opportunités de bonification de l’habitat du poisson

-Intervention souhaitée sur une longue distance

Approche passive -Aucun coût

-Ajustement naturel du cours d’eau

-Apports sédimentaires importants dus à l’élargissement

-Période d’ajustement prolongée (état dégradé sur une longue période)

-Présence d’infrastructures sensibles à un rehaussement du lit (par ex. : émissaire pluvial, exutoires agricoles).

-Espace disponible pour laisser libre cours aux processus d’ajustement.

Reprofilage basé sur les processus -Atteinte accélérée d’un état d’équilibre

-Prévisibilité

-Réduction des apports sédimentaires excessifs dus à l’élargissement

-Alternative aux approches traditionnelles de stabilisation (réduction de l’énergie du cours d’eau)

-Travaux plus coûteux

-Gestion des déblais parfois complexe

-Approche qui ne peut être utilisée sur de longues distances

-Infrastructures critiques et vulnérables à proximité.

-Court tronçon d’intervention

-Objectif d’accélérer l’atteinte d’un état d’équilibre et de réduire les apports sédimentaires vers l’aval.

En somme, le reprofilage basé sur les processus est particulièrement adapté aux courts tronçons névralgiques où le rehaussement du lit d’écoulement entraîné par l’approche low-tech pourrait compromettre des infrastructures connectées au cours d’eau (par ex. : émissaire pluvial et drainage agricole). Il constitue une solution privilégiée lorsqu’il est nécessaire d’atteindre rapidement à un état d’équilibre qui réduit les apports sédimentaires vers l’aval.

Conception

Bien que tout abaissement d’une plaine inondable déconnectée soit bénéfique, il est essentiel de procéder à l’élaboration rigoureuse d’un concept d’aménagement, afin de maximiser le bon fonctionnement du tronçon de cours d’eau concerné. Cette approche repose sur un travail multidisciplinaire impliquant les ingénieurs (modélisation hydrologique et hydraulique), les biologistes (étude des composantes du milieu naturel) et les hydrogéomorphologues (analyse historique, identification des processus dominants, trajectoire). Le travail de chaque professionnel s’appuie sur une collecte exhaustive de données terrain, permettant une compréhension approfondie du site à l’étude, tant à l’état actuel que projeté (analyse de sensibilité).

FIGURE 2 – Illustration conceptuelle d’un reprofilage basé sur les processus à l’échelle d’un méandre

Conseils techniques

  • Il n’est pas recommandé de reprofiler le cours d’eau sous la limite du littoral, qui correspond habituellement au lit mineur projeté. L’objectif du reprofilage basé sur les processus est de maximiser l’accès du cours d’eau à sa plaine durant les crues supérieures au débit plein bord, en abaissant son niveau plutôt qu’en reconfigurant le lit mineur.
  • La gestion des déblais constitue une part importante des coûts associés au reprofilage. Il y a lieu d’examiner cette question en détail, en amont des travaux et de concert avec les acteurs concernés. Par exemple, en contexte agricole, les propriétaires pourraient souhaiter utiliser les déblais pour divers usages sur leur propriété ce qui constitue une opportunité de réduire les coûts.
  • Les travaux de reprofilage devraient se limiter à de courts tronçons en raison du volume important de déblais généré. Ce type d’intervention est particulièrement pertinent à proximité d’infrastructures critiques sur de courtes distances, afin d’éviter le recours à des stabilisations de berges par enrochement.
  • Toute surface à nu devra être protégée adéquatement (par ex. : matelas de coco tressé) et ensemencée afin de favoriser une reprise végétale rapide et généralisée.

Entretien et cycle de vie

Puisque le reprofilage basé sur les processus vise à accélérer l’atteinte d’un état d’équilibre, on s’attend à ce que la nécessité d’entretien soit faible. Cependant, quelques nuances doivent être apportées en fonction de l’échelle temporelle :

Court terme (1-5 ans) : les interventions à court terme concernent la gestion des ajustements du site après les travaux. Il s’agit généralement de légères rectifications qui ne sont pas prévues dans la phase de conception. Ces interventions ne génèrent pas de coûts importants ou de problèmes majeurs. Toutefois, une provision budgétaire devrait tout de même faire partie intégrante de la planification financière des travaux.

Moyen terme (5-15 ans) : une fois les rectifications apportées à court terme, on s’attend à ce que la naturalisation du site, notamment incarnée par une reprise végétale saine (herbacées, arbustes et jeunes arbres) réduise considérablement la nécessité d’intervention à moyen terme.

Long terme (15 ans et +) : avec un site où les problèmes initiaux sont grandement atténués, voire éliminés, les processus de naturalisation mentionnés précédemment peuvent se poursuivre sans interruption. Sur le plan de la végétation, ceci implique généralement le passage d’un couvert à prédominance d’herbacées et d’arbustes vers un couvert principalement arborescent. Après plusieurs décennies, ces arbres constitueront une source potentielle de débris pouvant contribuer à l’hétérogénéité du milieu et à sa qualité écologique. Toutefois, l’accumulation de débris ligneux ou encore l’apparition de barrages de castors pourraient nécessiter une intervention ponctuelle si des infrastructures connectées au cours d’eau sont compromises.

Autres considérations

  • Le reprofilage basé sur les processus favorise une meilleure résilience du tronçon ciblé face aux changements climatiques en intégrant dès la conception une analyse hydraulique de divers scénarios d’aménagement. Il peut également être bonifié par des interventions complémentaires adaptées au contexte.
  • Le reprofilage basé sur les processus peut être bonifié par des interventions complémentaires, lorsque le budget le permet. Par exemple, un programme plus étoffé de végétalisation (incluant les trois strates végétales) accélérerait le rétablissement de la biodiversité et des fonctions écologiques. De même, l’aménagement de milieux humides riverains contribuerait à bonifier l’intervention de reprofilage.

Références

Rédaction

Alexandre Paradis

Geneviève Marquis