Journées du génie biologique des 7/8 mars 1996 à l'EPF-Lausanne - Ingenieurbiologie-Tagung 7./8. Mârz 1996 an der ETH Lausanne
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Journées du génie biologique
des 7/8 mars 1996 à l'EPF-Lausanne
Ingenieurbiologie-Tagung
7./8. Mârz 1996 an der ETH Lausanne
Association pour
le génie biologique
VEREIN FUR
INGENIEURBIOLOGIE
Secrétariat c/o GEO DATA WEIBEL, Postfach , 8810 Horgen
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Dès lors, sur quelles bases peut-on s'appuyer pour concevoir un ouvrage?
Méthodes et techniques
de construction en cours d'eau
CONTACT AVEC LE COURS D'EAU
Critères, choix et dimensionnement
d'une méthode végétale Pour pouvoir résoudre un problème de manière sérieuse, les paramètres à
prendre en compte sont généralement les mêmes que pour les techniques
habituelles du génie civil. Cependant, comme l'ingénieur-biologiste travaille
(ou devrait travailler) avec des matériaux vivants, des caractéristiques
Bernard LACHAT supplémentaires dans les données de base sont nécessaires.
BIOTEC Biologie appliquée SA
CH - 2824 Vicques La figure 1 essaie de synthétiser l'ensemble des paramètres nécessaires à
l'échafaudage d'un concept de protection de berge en technique végétale.
Un certain nombre d'éléments liés au site ne sont pas forcément
indispensables. Nous les qualifierons cependant d'utiles à l'affinement de la
ANGOISSE OU PLAISIR? solution technique.
Bien évidemment, l'expérience acquise avec le temps joue un très grand
Lorsqu'il s'agit de résoudre un problème d'érosion sur un cours d'eau, l'une rôle dans l'appréhension du « terrain » et dans la saisie des données
des questions les plus angoissantes que se pose l'ingénieur-biologiste est essentielles sur le site.
de savoir s'il pourra répondre par une solution en technique végétale et si
sa proposition face aux problèmes rencontrés sera durable. Dans l'élaboration de la solution, des connaissances botaniques et de
physiologie végétale sont indispensables tant les espèces utilisables en
Parfois, lorsqu'il s'agit d'un problème purement technique et de faible génie biologique sont différentes dans leurs exigences et leurs
ampleur, la solution peut s'avérer intuitive dès le premier contact avec le comportements face au milieu.
terrain. Cela dépendra pourtant de l'expérience acquise avec le temps.
Les techniques végétales nécessitant un fort travail manuel et une
D'autres ingénieurs-biologistes résoudront les problèmes toujours (ou spécialisation particulière, leur mise en oeuvre est dépendante de facteurs
presque toujours) avec une ou deux techniques de base auxquelles ils sont humains qui se sont avérés être presque les plus déterminants dans la
fidèles car ils ont eu, à leur début, de bons résultats. réussite des ouvrages.
Pourtant chaque cours d'eau possède sa propre « personnalité », c'est-à-dire
des spécificités uniques aux niveaux physique, chimique et biologique.
REFLEXION
Pour certains cours d'eau, on peut parfois trouver des caractéristiques
communes très proches dans la qualité chimique et biologique des eaux.
Par contre les différences singulières les plus marquées sont généralement Les paramètres les plus limitatifs dans l'application des techniques
liées à la nature géologique des sols, à la topographie, au fonctionnement végétales sont :
hydraulique, aux interventions d'origine anthropique dans le lit et sur les
berges. - l'ampleur de l'érosion (longueur, hauteur, etc.)
- la gravité de l'érosion (profondeur, verticalité, rayon de courbure
Toutes ces particularités font d'un cours d'eau une composante unique du etc.)
territoire. Par conséquent, l'application trop simpliste de méthodes du - le degré d'artificialisation du cours d'eau (navigation, berges
génie végétal peut conduire à des échecs qui peuvent porter préjudice aux corrigées en dur, régime artificialisé, marnage, occupation des sols
valeurs à protéger sur les rives, au cours d'eau lui-même, à la crédibilité du etc.).
génie végétal, à la réputation de l'auteur du projet et aussi,
malheureusement, à l'ensemble de la profession.•4-
Dans la mesure où le cours d'eau est resté très naturel, les techniques
végétales peuvent être considérées comme faciles à mettre en oeuvre. Sur
un cours d'eau très remanié et fortement maîtrisé par la main de l'homme,
l'application des techniques végétales devient beaucoup plus compliquée.
En relation avec ces faits, la figure 2 schématise de façon empirique les
plages d'actions possibles du génie végétal et du génie civil.
Figure 2. - Répartition empirique logique des modes de travaux en cours d'eau, selon
deux axes de paramètres variables.
Par degré d'artificialisatlon du cours d'eau, iI faut comprendre un linéaire long, voire total, qui est
perturbé et non uniquement le tronçon où se situe le problème.
Il faut également noter que le degré d'érosion s'avère tout aussi Important que la longueur du
secteur érodé. Des portions de berges de courtes longueurs, mais avec des problèmes graves
d'érosion profonde du lit, sont aussi difficiles à résoudre que de très longs linéaires simplement
érodés.- 5-
Ceci permet de définir aussi la philosophie avec laquelle devrait être
abordée les solutions face à l'érosion dans les cours d'eau :
On imagine bien toute la part de subjectivité qui entoure ces principes dont
le passage de l'un à l'autre sera basé principalement sur l'état personnel de
connaissance, d'expérience, de peur, de rigueur scientifique, de
déontologie, de mercantilisme.
QUELQUES OUTILS DE DIMENSIONNEMENT
Contrairement aux idées qui parfois circulent, le génie biologique n'est ni
de l'empirisme, ni de la cosmétique, ni de la simple plantation de
végétation ! Il est vrai que les végétaux ne se mettent pas en équation
aussi facilement que les éléments physiques.
Avant toute entreprise, il y a nécessité de se fonder sur les éléments fixes
décrits à la figure 1. En plus de l'observation détaillée du milieu récepteur,
la compréhension des phénomènes contribuant aux processus érosifs des
berges s'avère indispensable (figure 3).
Pour valider certaines solutions, le recours au calcul de la force tractrice
des matériaux (force d'arrachement) peut donner de bonnes indications sur
la puissance de l'eau :
Figure 3. - Facteurs importants liés au milieu récepteur et aux processus d'érosion-7-
-8-
Généralement, on remplace R (rayon hydraulique) par h (hauteur d'eau), ce
qui augmente la valeur de la force tractrice donnant au passage, à
l'ingénieur, un degré de sécurité supplémentaire :
• connaissance ou mesure de la vitesse / connaissance ou mesure du
profil transversal :
En réalité, la force tractrice critique (force à partir de laquelle les matériaux
commencent à se mettre en mouvement) est plus utilisée puisque c'est à
partir de cette valeur que l'ouvrage risque de subir des dégâts. Elle Dans la mesure où il est parfois nécessaire et impératif de consolider les
s'exprime par : techniques végétales à l'aide de pieux, le calcul de la profondeur
d'affouillement ou la profondeur sur laquelle les matériaux du lit risquent
d'être déplacés permet de vérifier la pertinence des dimensionnements
proposés. La formule de Ramette [6] peut être utilisée.
La connaissance de la granulométrie des matériaux du lit est donc
nécessaire afin d'établir la valeur d75 (75 %, en poids, des matériaux de
diamètre inférieur sur la courbe granulométrique).
En cas de problème statique, selon la hauteur et la stabilité des berges, des
Divers documents renseignent sur les valeurs généralement admises en ce calculs de poussées des terres sont nécessaires; surtout si l'ouvrage doit
supporter, par exemple, une voie de communication ou une construction.
qui concerne la résistance de techniques de génie biologique face à la force
tractrice critique
Si le matériau non cohérent et grossier n'est pas situé sur un fond
horizontal, ce qui est le cas des talus, il est nécessaire de tenir compte de
Sont généralement admises les valeurs suivantes, variables selon l'âge de
l'effet de la pente des berges pour le calcul de la force tractrice critique que
l'ouvrage et basées sur des calculs de résistance aux crues:
l'on exprime avec un facteur de correction
Sur des cours d'eau dont le lit mineur est à forte sinuosité, il faut tenir
compte d'un facteur de correction car, dans les courbes, les forces LE BONHEUR SUPREME
tractrices sont plus élevées :
Si au départ, l'aspiration de l'ingénieur-biologiste était de résoudre
techniquement un problème d'érosion, son rôle «d'ingénieur» est sans
doute rempli. Mais celui du « biologiste » peut ne pas être atteint. En effet,
Le coefficient de sinuosité s'exprime par : comme divers auteurs l'ont déjà spécifié [7], la réussite complète d'un
ouvrage de génie biologique ne peut pas uniquement s'envisager sous les
aspects techniques. La satisfaction ne sera totale que si le milieu récepteur
de l'ouvrage garde ou acquiert, en plus, des potentialités (et donc une
valeur) écologiques supérieures à son état initial et supérieures à ce qu'un
Selon la disponibilité des données topographiques et hydrauliques, on ouvrage classique aurait pu apporter.
pourra calculer la force tractrice de diverses manières :
• connaissance ou mesure des vitesses et du profil en long : Le génie biologique doit résoudre des problèmes techniques avec élégance;
il doit surtout être une composante vivante et valorisante du milieu
naturel.-9-
-10-
[7] Leuzinger, Y. & Lachat, B. - 1995. Le génie biologique en question.
Association pour le génie biologique. Bulletin n°3, septembre
1995. pp 3-7.
REFERENCES
[1] Begemann, W. & Schiechtl, H. M. - 1986. Ingenieurbiologie : Handbuch
zum naturnahen Wasser- und Erdbau. Bauverlag. Berlin. 216 p.
[2] Lachat, B. - 1994. Guide de protection des berges de cours d'eau en
techniques végétales. Minitère de l'Environnement. Paris. 143 p.
[3] Zeh, H. - 1990. Grenzen der Ingenieurbiologie. In Grundsätze und
Beispiele des Ingenieurbiologie. Verein für Ingenieurbiologie
Vortragstagung 7 décembre 1990. Zürich. pp 33-37.
[4] Florineth, F. - 1982. Ingenieurbiologische Massnahmen bel
Fliessgewässern in Südtirol. In Ökologie von Fliessgewässern-
Ingenieurbiologische Sicherungsmassnahmen. Technische
Universität Wien. Landschaftswasserbau 3: 245-260.
[5] Schiechtl, H.M. & Stern, R. - 1994. Handbuch für naturnahen
Wasserbau. Österreichische Agrarverlag. Wien. 196 p.
[6] Ramette, M. - 1989. Guide d'hydraulique fluviale. EDF. 172 p.Vous pouvez aussi lire
