[PGRN] [Programme de recherche départemental]

Projet CG38 - PGRN piloté par le RTM 38

Titre du projet

Végétalisation des zones escarpées : "Le génie biologique en correction torrentielle, application au torrent du Manival"

Type d'aléa
Erosion - crues et laves torrentielles
Année

1994

Mots-clés

Erosion torrentielle - Protection active -  Génie biologique

Champs disciplinaires
Correction torrentielle, génie biologique, géotechnique


1) Organismes et auteurs


Organisme pilote
RTM 38
Organisme(s) associé(s)
Cemagref PE (choix des espèces végétales)
Coordonnateur
M. JUGE Chef technicien, responsable de secteur (réalisation et suivi)
Participants
N. JACOTOT (stagiaire) 


2) Contexte du projet


Site(s) d'étude
Torrent du Manival
Contexte de l'étude

Depuis un siècle, les- torrents les plus dangereux pour la sécurité des biens et des personnes ont été "corrigés" en faisant appel 1) au génie civil: création de digues, barrages de rétention, seuils; profilage des chenaux d'écoulement... 2) au génie biologique: embroussaillement et reboisement des bassins versants et des cônes de déjection.

Toutefois, il ne faut pas en conclure que plus rien n'est à faire; en effet, les ouvrages anciens sont à entretenir, les plages de dépôt à curer, les berges souvent à protéger du fait d'une stabilisation encore insuffisante du profil en long ou d'agressions ponctuelles... sans compter les conséquences dévastatrices d'événements particuliers (crues de fréquence rare; éboulements en masse; glissements...) et aussi le cycle normal de l'érosion alimentant en permanence les dérochoirs.

Par ailleurs, à l'aval des plages de dépôt, l'eau claire affouille à nouveau les ouvrages de génie civil et, le lit s'enfonçant, de nouveaux effondrements de berges se produisent. Dans le futur, il s'agit donc de limiter le coût d'entretien de ces torrents aménagés. Une solution serait de poursuivre les travaux de génie civil, de façon à créer des chenaux d'écoulement totalement artificiels (radiers continus en enrochement par exemple comme à CHICHILIANNE, sur le torrent des Frasses). Certes, ceci permettrait sans doute de stopper l'affouillement des ouvrages et des berges. Cependant, l'investissement est très lourd, et l'impact paysager et écologique peut se révéler négatif.

Une autre solution serait de faire appel plus largement au génie biologique: il s'agit d'essayer d'implanter des végétaux dans le lit des torrents aménagés, à l'aval des plages de dépôt. Des plantes herbacées, semées ou plantées entre les seuils, auraient une action stabilisatrice du lit, grâce à leur système racinaire. En empêchant la reprise du charriage à l'aval des plages de dépôt, les végétaux protègeraient les ouvrages et les berges contre l'affouillement. Cette solution qui consiste donc à associer les méthodes de génie civil et de génie biologique, aurait l'avantage d'être moins coûteuse qu'une solution 100 % génie civil, et permettrait de mieux intégrer les cours d'eau dans le paysage.

Les torrents du ST. EYNARD (qui prennent naissance sur le rebord oriental du massif de la Chartreuse, à l'amont de GRENOBLE), ne coulent qu'en cas d'orages, de pluies prolongées ou de fonte des neiges. Cependant, les eaux sont rapides à cause de l'importance des pentes de leurs bassins de réception. Pour parvenir à mettre en place des végétaux dans le lit des torrents, il faut donc que les semis ou les jeunes plants soient protégés contre l'écoulement, qui risquerait de les entraîner ou de les arracher. Divers procédés sont envisageables pour tenter d'installer une vie végétale pérenne dans ces conditions extrêmes.

La solution qui a été envisagée repose sur l'utilisation de géotextiles. Il s'agit de textiles de fibres naturelles ou synthétiques, qui servent de support et de protection temporaires aux plantes, en attendant que leur enracinement soit solide. Les géotextiles ont souvent prouvé leur efficacité pour le reverdissement des berges des cours d'eau. Dans notre situation, ils seront installés sur le périmètre de crue des torrents, la partie haute étant réservée plutôt à des plantations arbustives. Le MANIVAL a été sélectionné car c'est certainement un des sites les plus problématiques en ce qui concerne l'activité d'affouillement, du fait de la présence d'une plage de dépôt déjà ancienne (et qui a été agrandie au cours des dernières années). Par ailleurs, sur le plan suivi, la présence à proximité d'un bureau délocalisé du Service R.T.M. était un atout.

Programme plus vaste
*
Initiation du projet
Projet initié par le PGRN ?
Participation du PGRN ?
Montant du financement (k€)
4,57 k€ (30 kF)
Part du CG38 - PGRN
(?) %
(Co)-Financements
Crédits domaniaux RTM du Ministère de l'Agriculture (?)
Appréciation du rôle du financement CG38 - PGRN
Sans ce financement, ces expérimentations n'auraient probablement pas été effectuées.


3) Objectifs, méthodes et résultats

Objectifs

Expérimenter in situ la végétalisation de zones escarpées sur un bassin versant torrentiel

Méthodologie

1)1ère phase d'expérimentation (fin 1993) :

Définition des modalités de l'expérimentation : aménagement de 3 biefs successifs :


1/ Système Armater : géotextile alvéolaire rempli de terre, sur lequel a été semé un mélange de graminées et de légumineuses adaptées au site. Les graines sont protégées par un géotextile synthétique (Armamèche) renforcé avec du grillage à poule.

2/ Système Paviarid : géotextile composite (une grille de polyéthylène accolée à un géotextile type Bidim) sur lequel a été semé le même mélange, avant d'être recouvert d'Armamèche et de grillage.

3/ Système Erolan : géotextile composite (boucles de polyéthylène accolées à un géotextile type Bidim) sur lequel a été semé le mélange, avant d'être recouvert de Grünfix (rouleaux de géotextile naturel renforcé) et de grillage.

Observation sur le site, identification et choix des espèces végétales à introduire :

1/ Mise en place des plantes herbacées, afin de ne pas perturber l'écoulement des eaux (en effet, une plantation d'espèces ligneuses était proscrite, car on aurait risqué la création de barrages naturels dans le lit des torrents).

2/ Réalisation un semis hydraulique (de façon artisanale, par simple mélange dans un seau) de ces espèces, dans des proportions précises, de façon à équilibrer les graminées et les légumineuses.
Cette méthode présente plusieurs avantages : association possible de la technique avec les géotextiles, semis homogène (meilleur qu'un semi manuel) et bonne couverture du sol, possibilité de traiter de grandes surfaces (plus rapide qu'une plantation) et effet favorable des légumineuses sur la croissance des graminées (les légumineuses fixent l'azote atmosphérique, qui peut alors être utilisé par les graminées). Par ailleurs, trois autres graminées découvertes en abondance à proximité des torrents devaient être expérimentées hors site.

2) 2ème phase d'expérimentation (fin 1994) :

Compte tenu des désordres apparus sur le premier dispositif, la 2ème campagne d'essais (prévue initialement pour la dépose de plaques de gazon et l'enherbement par ressauts) s'est orientée sur le retraitement des trois biefs, surtout au niveau du lit apparent. Une plantation de bauche en godets a été effectuée à l'emplacement de l'ancienne expérimentation :


- au niveau du lit apparent : sur les deux biefs amont, ces plants sont maintenus et protégés par un premier grillage du type de celui déjà employé (grillage à poule), recouvert de grille à gabions ; ceux-ci ont cette fois-ci été déroulés dans le sens de la pente. Sur le troisième bief, la bauche a été plantée directement, sans grillage. A terme, il était espéré que le dispositif disparaisse sous les dépôts minéraux et de matières organiques formant un support stable aux herbacés.

- au niveau des berges : de la bauche a été repiquée uniquement sur les deux biefs aval.
Résultats

1) En raison des fortes crues de septembre 1994, le grillage à mailles fines de protection a été déchiré et partiellement arraché sur l'ensemble des trois biefs dans la partie centrale du lit. Les géotextiles de support ont été soulevés et déchirés dans la partie centrale du lit. Il est à noter que les zones correspondant aux fosses naturelles d'affouillement sont celles qui ont le plus souffert. C'est probablement à partir de là que les désordres se sont généralisés.

2) Fin décembre 1994, avant que le MANIVAL n'ait connu de crue majeure, les plants ont bien résisté aux premiers écoulements : le dispositif fixe les éléments fins ainsi que les feuilles, formant une protection aux végétaux, et la grille à gabions semble avoir une bonne résistance à l'arrachement.
Par contre, en septembre 1995, après de nouvelles crues dont 2 très importantes (juillet et août 1995), sur les trois biefs, seul le bief amont ne présente pas de désordres très importants au niveau du lit apparent. La toile à gabion s'est sur l'ensemble maintenue à une pente d'équilibre de 11 % avec un léger remplissage en matériaux sur l'amont et un léger soutirage et une déchirure en aval. Le deuxième bief est devenu un ouvrage à rétention de matériaux. Une déchirure de la toile de gabion, juste à l'aval du seuil, a très probablement favorisé son remplissage comme une nasse à poissons. Sur ces deux biefs, la bauche mise en godets sous la toile à gabion n'apparaît plus. Sur le troisième bief où le lit apparent n'avait pas été "réarmé" par de la toile à poule et à gabions, le géotextile a été emporté et le lit s'est considérablement approfondi. Sous le seuil, une fosse d'affouillement de un mètre de hauteur s'est formée et le profil "d'équilibre" entre les deux seuils est passé de + 10 à plus ou moins 0 %.

Sur les berges des biefs 2 et 3 où de la bauche en godets avait été repiquée, on constate que le premier semis a pratiquement disparu et que les éclats de bauche sont bienvenants en rive droite et souffreteux en rive gauche. Quant au premier bief, le premier semis plus les plants adventices (graines ou rhizomes contenus dans la terre d'apport), ont développé une végétation d'un couvert très dense au niveau des berges.

Conclusion : « En guise de conclusion on reprendra celle (en partie) de Nicolas JACOTOT et on l'amendera fortement en ce qui concerne le lit apparent, en préconisant :

1) le traitement par le génie civil de la zone particulièrement sensible correspondant à la fosse d'affouillement,

2) de ne pas essayer à tout prix d'installer des végétaux dans le lit apparent,

3) d'essayer de traiter cette zone, toujours suivant le principe de l'intervention horizontale, mais simplement avec un géotextile renforcé de toile à gabion (qu'il conviendrait, semble-t-il de placer en double nappe) en se limitant à des torrents d'activité moindre que pour le MANIVAL,

4) d'engazonner les berges avec des plants en godets (plutôt qu'avec des semis), ce qui peut dispenser de la mise en place de structures géotextiles. Il convient que préalablement les pentes des berges soient réglées à leur équilibre et que l'évolution du profil, par suite d'approfondissement du lit, ait été maîtrisée ».



4) Débouchés du projet

Utilisateurs finaux potentiels
RTM 38, Cemagref
Production scientifique
- Production de connaissances pratiques / opérationnelles
Produits délivrables
0
Partenariats
- Préexistant
- Qui se poursuit
Retombées du projet
Même si ces essais de végétalisation ont plutôt été un échec, les résultats de cette expérience ont été reprises dans les réflexions générales menées au Cemagref sur l'utilisation des techniques de végétalisation en correction torrentielle, avec les travaux de Freddy Rey (cf. projet 2002 : "Synthèse et bilan critique des réalisations de génie écologique pour la maîtrise de l'érosion dans le département de l'Isère").


5) Valorisation du projet

Publications et communications
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Pages Web
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