HYDROELECTRICITE ET IMPACTS SUR LES

MILIEUX AQUATIQUES

Séminaire France Nature Environnement

Montpellier

Septembre 2011

Espace de compatibilité entre hydroélectricité et préservation

des milieux aquatiques (territorial et technique)

Directive sur

les énergies renouvelables

27 septembre 2001

Directive cadre sur

l’eau

23 octobre 2000

Onema et hydroélectricité

L’instruction d’un dossier doit permettre de définir et dimensionner

les prescriptions de l’arrêté préfectoral garantissant la gestion

équilibrée de la ressource en eau.

Pré-dossier

Instruction du dossier

= régularité et

recevabilitéEnquête administrative

Enquête

publique

CODERST

Signature de l’arrêté

préfectoral -

publication

Onema

Réception du dossier

Complétude du

dossier

Onema

Consultation Onema

Dossier régulier et complet

Onema

L’instruction des dossiers

constitue une étape essentielle

à la définition de prescriptions

contrôlables atténuant ou

compensant les impacts.

Consulté par le service instructeur, l’Onema émet

un avis technique sur le volet milieu aquatique de

l’étude d’impact

- L’état initial (niveau d’investigation et validité des données)

- L’impact prévisible et les mesures d’atténuation des impacts

- Les mesures compensatoires

- Les conditions d’acceptabilité du projet

- La pertinence et le caractère contrôlable des prescriptions du

règlement d’eau

Incidences d’une

opération

Pertes de fonctionnalités du milieuou pertes d’aptitude du milieu à permettre l’accomplissement

du cycle biologique des espèces repère

Modifications hydromorphologiques

Modifications physico-chimiques

Réponses des indicateurs biologiques

PREVISION D’IMPACT

Paramètres biologiques

Végétation aquatique

Macro-invertébrés benthiques

Ichtyofaune

Composition spécifique

Abondances

Composition spécifique

Abondances

Composition spécifique

Abondances

Structure classes d’âge

0

1

2

3

4

5

SDF CHA TRF VAI LOF BLN CHE GOU APR BAF ANG ABL

2000

1999

Peuplement théorique

0

10

20

30

40

50

60

50 60 70 80 90 100 110 120 130 140 150 160 170 180 190 200 210 220 230 240 250 260 270 280 290 300 310 320

2000

1999

De nature préventive

De nature corrective

De nature compensatoire

Localisation du barrage

pour éviter ennoiement

frayères

Limiter entraînement des

poissons dans une prise d’eau

Rendre franchissable

un obstacle existant

situé à proximité

« Mesures d’évitement »

« Mesures correctives ou d’atténuation »

« Mesures compensatoires »

Destinées à compenser l’impact subsistant de l’opération après

mise en œuvre des mesures correctives dés lors qu’il s’avère

significatif.

Les prescriptions de l’AP doivent être suffisamment détaillées et

surtout contrôlables !

ImpactsEnnoiement

Dévalaison

Montaison

Continuité biologique

Continuité sédiments

Débit minimal

Eclusées

Exemple du remous d’un barrage

h=5m 1 km

h=0.3m

h

V

Prévision d’impact

Granulométrie

L

Modifications hydromorphologiques

Impact ne pouvant être corrigé

Impact irréversible (> 40ans)

Impact majeur en rivière courante

Ennoiement

Risques d’impact

Devenir des poissons

Risques d’entraînement

dans la prise d’eau

DévalaisonContinuité piscicole

Dommages subis par les poissons lors de leur passage à travers les turbines

� Sur les juvéniles de salmonidés (15- 20 cm)

100%

2-5%

50%

20%

10%

Mortalité = f( Lp/D, Npales, Vit, dH)

Sur les anguilles : mortalités (45-100 cm) : x 3/5

Continuité piscicole

Dispositifs de dévalaison

Critères :

• espacement grilles adapté à l’espèce :

15 -20 mm pour anguilles

• vitesses d'écoulement faibles (V<0.40m/s)

• guidage vers exutoire situé à proximité

�Difficulté à installer des grilles à 2 cm sur certaines prises d ’eau existantes

Réduction de l’espacement de 5 cm à 2 cm revient àaugmenter la surface du plan de grilles de 2,5 fois

Barrières physiques

3 fonctions :

• arrêt

• guidage

• transfert aval (exutoire, by-pass)

Investissement

Pertes de production

Continuité piscicole dévalaison

Risques d’impact et obstacle à la continuité piscicole

- Exigences des espèces présentes

- Situation et accessibilité des zones de frayères

et des zones de croissance

Continuité piscicole montaison

Diagnostic franchissabilité montaison

• Capacités de nage des espèces (vitesse, distance)

• Capacités de saut

• Conditions d’écoulement (vitesses, hauteur d’eau…)

Franchissabilité en pourcentage du temps de la

période de migration

Continuité piscicole montaison

Obstacle sélectif ou infranchissable

Continuité montaison

Mesures des dénivelés entre

bassins

- Conformité aux plans du dossierRespect de l’obligation de moyens

Conformité du génie civil

(tolérance au cm près)

Conformité des écoulements

(tolérance 10% au dessus)

Contrôle obligation de moyens

Modification réglage

Causes de dysfonctionnement des ouvrages de franchissement

Apparition chute aval

infranchissable suite à affouillement

Responsabilité

???

Infraction continuité piscicole

montaison

Défaut d’entretien :

Embâcles

Engravement

Défaut de régulation du niveau

d’eau amont

Infraction continuité piscicole

montaison

Les grandes phases du cycle biologique

Il s’agit d’évaluer l’aptitude du milieu à satisfaire les exigences des

espèces repère vis à vis de la reproduction, de l’éclosion et de la

croissance et d’identifier le cas échéant les pertes de fonctionnalité.

ReproductionEclosion

Croissance

Impact et Pertes de fonctionnalité

Evolution des paramètres « hauteur », « vitesse », « substrat » à

l’origine de pertes de fonctionnalité

• Impact sur les habitats de croissance (caches, abris en berge…)

• Hauteur d’eau insuffisante pour

permettre libre circulation dans le TCC

• Disponibilité trophique (chute production

macro-invertébrés)

Risques d’impact en cas d’infraction au débit minimal

••CartgraphieCartgraphie

des fraydes frayèèresres

Truites de mer

en train de frayer

• Vitesse du courant insuffisante pour assurer

une bonne oxygénation des œufs

• Colmatage granulométrie par raréfaction

des crues dans le cas de barrage de

retenue

Impacts sur les habitats de reproduction

• Variations brutales de débit (éclusées,

chasses…) emportent ou assèchent

frayères

55%Intention délibérée

Défaut d’entretien 20%

Problème de conception 25%

Causes des infractions de non respect du débit minimal

Origine des infractions

Problème de conception des Dispositifs de restitution des débits

réservés

Proscrire les dispositifs par surverse en faible charge

niveau d’eau amont non régulé Orifice en forte charge

Orifices successifs pour une passe à poissons

Echancrures profondes

niveau d’eau amont régulé

- Conception et caractéristiques géométriques et hydrauliques doit être adaptée

adaptée aux variations du niveau d’eau amont dans la gamme de débits comprise

entre le débit minimum turbinable + débit réservé et le débit d’équipement.

Période de l’année

Conditions de débit amont

Durée

Débit de chasse

Frayères chamboulées, ensablement,

colmatage du substrat grossier altérant zones

de croissance et zones de reproduction

Limiter l’impact!

Continuité des sédiments : transit suffisant!

Eclusées

Impact fonction de la nature des peuplements et du rapport débit

d’éclusées sur débit réservé

Mise à sec des zones de frayères

suite aux variations de débit

Piégeage des poissons

Mesures d’atténuation de ces impacts portent sur la valeur du débit

minimal, la progressivité des éclusées, leur saisonnalité…

3

1 9 . 5 P m a x

6

9

1 2

1 5

1 8

2 1

D é b i t e n m 3 / s

D u r é e

pri

se d

e c

harg

e

0

p a l i e r d er e s t i t u t i o n

E c l u s é e

bais

se d

e c

harg

e

3 0 m i n u t e s 3 0 m i n u t e sà P m a x

3 0 m i n u t e sà P m a x

d e 0 . 5 5 m 3 / m i n

D u r é e t o t a l e d e l ' é c l u s é e

Heu

re d

e

déb

ut

d'é

lusée

Heu

re d

e

fin

d'é

lusée

1) Continuité écologique : cours d’eau classés L. 214-127 et (art A9, C18)

2) Débit minimal : article L. 214-18 et (art A5, C17)

- Niveau d’eau amont (art A5, C17)

- Débit dérivé (art A5, C17)

- Vidanges , chasses (art C 21, A12, A13, A14)

- Curages (art C 21, A16

- Suivi (art C 22)

Obligations : prescriptions contrôlables

Celles relatives aux articles L. 214-17 (continuité écologique) et L.

2143-18 (débit minimal) du code de l’environnement et celles

prévues par le cahier des charges concessions et règlements d’eau

annexés aux autorisations et décrets de concession.

3) Autres points de contrôle

Article 2Section aménagéeLes eaux seront dérivées au moyen :d'un ouvrage situé à (7) ............ créant une retenue à la cote normale ..........NGF Elles seront restituées à la rivière ........... à (7)............. à la cote ............ N.G.FLa hauteur de chute brute maximale sera de ........... mètres (pour le débit dérivéautorisé).La longueur du lit court-circuitésera d'environ.......... mètres.

Constat d’infractionMatérialisation et

origine de l’infraction

Impact sur le milieu aquatique

Nature de l’impact

Intensité de l’impact

Linéaire concerné

Durée de l’impact

Réversibilité de l’impact

Contrôle des prescriptions de l’arrêté préfectoral

d’autorisation et des obligations relevant principalement des

articles L. 214-17 et L. 214-18

Suites administratives et judiciaires

L’Etat français devra être en mesure de justifier de la mise en

œuvre de contrôles des IOTA lors du rapportage DCE à l’Europe

L’Onema est engagé auprès du Préfet dans la préparation et la

mise en œuvre du plan de Contrôle qui cible notamment les

masses d’eau en risque de non atteinte du bon état écologique

Le programme de mesures du SDAGE et le plan de contrôle

sont les deux axes de la stratégie de reconquête du bon état

écologique des masses d’eau

L’Onema a développé une démarche progrès appliquée aux

contrôles intégrant des outils et les parcours de formations

indispensable pour cette police très technique.