Continuité écologique et hydroélectricité

La mise en oeuvre de la continuité écologique au niveau des centrales hydroélectriques

Deux problématiques concernent le rétablissement de la continuité écologique au niveau des centrales hydroélectriques : la présence du barrage barrant le lit du cours d’eau et la possibilité que les poissons passent au travers de la centrale lorsqu’ils descendent le cours d’eau.

La demande de rétablir la continuité écologique des cours d’eau s’est traduite, au niveau des centrales hydroélectriques présentes sur des cours d’eau classés, par la mise en place de structures environnementales permettant :

• La descente du cours d’eau par les poissons migrateurs (la dévalaison) en limitant leur passage par la chambre d’eau;
• La remontée du cours d’eau par des poissons migrateurs (la montaison) en contournant le barrage.

Ces structures spécifiques ont ainsi été développées et mises en place au niveau des centrales :

• pour la montaison : passe ou échelle à poissons, rampe à anguille, rivière de contournement, passe rustique, rampe rugueuse…
• pour la dévalaison : prise d’eau ichtyocompatible, turbine ichtyocompatible, gestion de vannage avec des ouvertures ciblées sur des périodes propices,…

Les passes ou échelles à poissons

Une passe/échelle à poissons est un aménagement qui permet aux poissons de remonter un cours d’eau lorsqu’un obstacle construit par l’homme (barrage, écluse, seuil…) barre le cours d’eau. Ces aménagements présentent des designs variés :

• souvent des passes à poissons, avec par exemple des passes à bassins successifs, qui créées plusieurs petites chutes successives franchissables par le poisson, comme un escalier,
• parfois des passes en enrochements répartis, c’est-à-dire une longue rampe où est reconstitué le fond du lit de la rivière,
• parfois des bras de contournement, c’est-à-dire un petit bras de rivière créé pour contourner le barrage,
• plus rarement des ascenseurs à poissons pour les très grands barrages.

Une passe à poissons est conçue pour permettre aux espèces de remonter la rivière (montaison) mais certains poissons l’empruntent également pour redescendre (dévalaison). Une chambre de visionnage peut être installée dans les passes à bassins, avec un système qui filme les poissons circulant dans la passe. Cela permet d’identifier les poissons et de les compter, et donc de faire un bilan chaque année des poissons circulant dans le cours d’eau.

L’installation de passes à poisson a démarrée bien avant la DCE, dès le début du 20^ème siècle pour enrayer le déclin des populations de saumon.

Les prises d’eau ichtyocompatibles

Des grilles peuvent être installées au niveau de l’entrée de l’eau dans la centrale pour empêcher les poissons d’aller dans les turbines. Des orifices (appelés exutoires) sont placés en haut de la grille pour rediriger les poissons vers des passages aménagés pour eux, les ramenant dans la rivière, en aval du barrage et de la centrale. En fonction des poissons présents dans la rivière, l’espacement des barreaux des plans de grilles peut varier de 1,5mm à plusieurs cm.

Des dégrilleurs automatiques ou manuels sont installés sur les plans de grilles pour les nettoyer et éviter qu’ils soient obstrués par des embâcles, feuilles, etc.

D’importants aménagements sont donc mis en place autour des centrales pour limiter leur impact et préserver la biodiversité du cours d’eau.

En 2019, France Hydro Electricité a initié, en partenariat avec l’AFB (devenu OFB) et avec le soutien de l’université de Poitiers, une enquête visant à déterminer les conséquences pour les producteurs des aménagements environnementaux mis en œuvre pour rétablir la continuité piscicole à la dévalaison. Cette étude est actuellement en cours

Le débit réservé

Les centrales hydroélectriques utilisent une partie de l’eau d’un cours d’eau pour produire de l’électricité sans la consommer. Toute l’eau déviée vers la centrale retourne dans le cours d’eau mais à une distance plus ou moins grande en aval du barrage. La partie du cours d’eau entre le barrage et la restitution de la centrale est appelé tronçon court-circuité. Ce tronçon de rivière contient donc moins d’eau, mais le producteur laisse toujours passer une quantité d’eau suffisante pour maintenir en permanence la vie dans le cours d’eau.

Le débit que le producteur doit laisser passer dans le tronçon court-circuité est appelé le débit réservé. Il est fixé réglementairement pas l’administration dans l’arrêté d’autorisation de la centrale.

Le 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 » est appelé débit minimum biologique DMB. Il doit être déterminé sur la base d’une étude spécifique dans le cadre de la procédure d’autorisation ou de concession, de renouvellement du titre ou de demande de modification des valeurs de débit réservé en cours d’autorisation. La législation (circulaire du 05-07-2011) définit les méthodes à utiliser pour calculer ces DMB.

Le débit réservé devra donc être égale ou supérieur : au 10^ème du module du cours d’eau et au débit minimum biologique.

• Circulaire DGALN/DEB/SDEN/EN4 du 21/10/09 relative à la mise en œuvre du relèvement au 1er janvier 2014 des débits réservés des ouvrages existants
• Circulaire du 05/07/11 relative à l’application de l’article L. 214-18 du code de l’environnement sur les débits réservés à maintenir en cours d’eau : cette circulaire constitue un rappel et une mise à jour des principes généraux d’application de l’article L. 214-18 du code de l’environnement

exemple de travaux liés à la continuité écologique sur la centrale de Gurmençon (64)

La centrale hydroélectrique de Gurmençon, située dans les Pyrénées Atlantiques (64), sur le Gave d’Aspe, produit une énergie électrique renouvelable et décarbonée permettant d’alimenter environ 6200 habitants.

En 2019, des travaux ont été réalisés au niveau du seuil afin de modifier la passe à bassins mixte existante (poissons et embarcations) :

• modification des échancrures
• rajout de passes à anguilles
• construction de trois nouveaux pré-barrages.

Au niveau de l’usine le projet était de :

• remplacer le plan de grilles et le dispositif de dévalaison existants par un plan de grilles fines, d’entrefer 20 mm, d’une longueur totale de plus de 14m avec une inclinaison de 30°
• construire une nouvelle passe à poissons reliant canaux de fuite et d’amenée (dénivelé 10m, 29 bassins).

Les études et l’instruction du projet se sont échelonnés de 2014 à 2019 (arrêté préfectoral du 3 mai 2019). 16 mois de travaux ont été nécessaires, essentiellement de mai à août 2019, puis finitions et réglages fin 2020. Ces travaux ont mobilisé plus de 40 entreprises, majoritairement implantées dans un rayon de 40 km autour de Gurmençon.