Un plan intégré intégrant la protection contre les inondations: le plan Sigma (estuaire de l'Escaut, Belgique)

Le plan Sigma original, conçu en 1977, a été conçu pour protéger les côtes de l'Escaut et de ses affluents contre les inondations causées par les ondes de tempête. Toutefois, au fur et à mesure de l'exécution du plan, de nouvelles exigences sont apparues, notamment la nécessité de poursuivre l'adaptation au changement climatique. Lorsque le plan Sigma a été mis à jour en 2005, il a été entendu que le plan existant était insuffisant pour fournir une protection adéquate tant dans les conditions actuelles que pour les conditions probables prévues par les modèles de changement climatique. La mise à jour de 2005 faisait état d'une fourchette prévue d'élévation du niveau de la mer de 9 à 88 cm d'ici 2100, compte tenu des diverses estimations de l'expansion de l'eau de mer, de la fonte des calottes glaciaires et des glaciers et de la sensibilité au climat; ce rapport était fondé sur le troisième rapport d'évaluation de la CIPV, publié en 2001. En particulier, le plan Sigma a utilisé comme base de référence pour ses mesures de protection une élévation du niveau de la mer allant jusqu’à 25 cm d’ici à 2050 et 60 cm d’ici à 2100.

Le plan est axé sur la protection jusqu'en 2050. La Belgique a choisi d'appliquer des niveaux différenciés de protection contre les inondations le long de l'Escaut en fonction de la probabilité de décès et de l'ampleur potentielle des dommages économiques. Le niveau minimum de protection est un événement d'inondation se produisant une fois tous les 1 000 ans (autrement exprimé comme la probabilité d'occurrence de 0,1% dans une année). Un certain nombre de mesures supplémentaires éventuelles sont préparées pour la période postérieure à 2050 au cas où elles seraient nécessaires pour faire face à l’élévation du niveau de la mer. Celles-ci seront entreprises en fonction des projections avancées alors disponibles.

Il convient également de noter que l'amplitude moyenne des marées du fleuve a considérablement augmenté au cours du siècle dernier. Ces changements sont en grande partie dus aux interventions humaines affectant le débit d'eau à travers l'Escaut. Les changements comprennent le détournement de l'eau pour alimenter les canaux, l'enlèvement des méandres de la rivière en redressant la rivière et en augmentant la profondeur des canaux de navigation. Ces changements exacerbent les impacts du changement climatique.

Les principaux objectifs du plan Sigma sont de protéger les terres bordant l'Escaut et ses affluents tels que la Rupel, la Nete et la Durme contre les ondes de tempête et les inondations. Un autre objectif est de restaurer les écosystèmes de l'Escaut, en aidant la Belgique à respecter ses obligations européennes en matière de protection de la nature et à atteindre ses objectifs de conservation dans le cadre de Natura 2000. En outre, le plan Sigma vise à rendre l'Escaut et ses affluents plus attrayants pour les cyclistes, les randonneurs et les autres visiteurs, en améliorant les différentes utilisations récréatives de la région.

Alors que l’objectif principal du plan Sigma est la lutte contre les inondations, le plan repose sur une perspective d’intégration de la gestion des cours d’eau qui reconnaît diverses fonctions des cours d’eau et leur importance pour la société. Il s'agit notamment: le transport maritime, la protection de la nature, la préservation des valeurs paysagères, les fonctions de nettoyage, les pépinières de poissons et plus encore. Le plan Sigma a été conçu à l'origine en 1977 avec la lutte contre les inondations comme objectif principal. Depuis lors, les perspectives sur la gestion de l'eau ont évolué. Un plan Sigma actualisé a été adopté en 2005. Il repose sur trois piliers principaux: protection contre les inondations, accès aux ports de l'Escaut et fonctionnement naturel du système physique et écologique.

Le plan Sigma initial prévoyait la construction et le renforcement de digues d'une longueur totale de 512 kilomètres, l'établissement de 13 zones inondables contrôlées couvrant un total d'environ 1 100 hectares, ainsi que la construction d'une barrière anti-tempête. Les plans pour la barrière anti-tempête ont ensuite été suspendus après que l'analyse a montré que les avantages ne l'emportaient pas sur les coûts. La considération selon laquelle le barrage anti-tempête était d’un coût prohibitif, associée à une demande accrue pour un écosystème fluvial plus sain, a conduit à une plus grande application d’un concept appelé «espace pour la rivière». La révision de 2005 a également tenu compte des impacts prévus du changement climatique.

Le plan de 2005 accorde un rôle plus important aux zones inondables contrôlées (ZPC) et aux zones dépoldées qui luttent contre les ondes de tempête en stockant temporairement l'excès d'eau. Les zones d'inondation contrôlées ont des digues basses, appelées digues de débordement, le long de la rivière, et des digues plus élevées sur le côté intérieur pour maintenir la protection contre les inondations. Les digues de débordement permettent à l'eau d'inonder pendant les ondes de tempête. Une fois que les niveaux d'eau élevés ont reculé, les sorties de drainage permettent à l'eau de sortir. Les CFA contribuent à atténuer les impacts des inondations en augmentant le bassin versant des rivières, réduisant ainsi les niveaux d'eau en amont. Le volume de nombreux CFA est augmenté car leurs niveaux de sol sont inférieurs au niveau moyen de l'eau en raison du compactage historique du sol et de la perte des processus naturels de sédimentation. Ces faibles niveaux de sol signifient toutefois que des digues de débordement et une régulation artificielle de l'eau sont nécessaires. L'utilisation prédominante des terres dans les ZPC a été celle des zones naturelles qui contribuent à la réalisation des objectifs de conservation et à l'amélioration de la qualité de l'eau. En vertu de la législation de l’UE sur la nature, en particulier les exigences visant à compenser la perte de zones naturelles causée par l’expansion du port d’Anvers, la superficie totale mise en réserve en tant que zones inondables a été augmentée aux fins du développement de la nature: d’ici à 2030, un total d’environ 2 450 hectares doit être créé. 650 hectares supplémentaires ont été indiqués comme zones inondables potentielles à construire après 2030 si nécessaire pour garantir la sécurité contre les inondations au-delà de 2050.

Certains CFA comprennent également des zones de marée contrôlées, où une marée régulière et réduite est produite par un système de déversoir réglable dans la digue de débordement. Pendant la marée haute, l'eau de l'Escaut s'écoule dans la zone à travers un déversoir et pendant la marée basse, elle s'écoule à travers un déversoir bas. Les zones de marée contrôlées permettent la création d’habitats de marée tout en maintenant les fonctions de la FCA.

Les zones de dépoldage sont des zones où la protection des digues est déplacée à l'intérieur des terres, exposant à nouveau un ancien polder (terre récupérée de l'eau) aux influences des marées. Les zones dépoldées offrent de la place pour l'eau de la rivière pendant les niveaux d'eau élevés. Ainsi, comme les CFA, ils atténuent les niveaux d'ondes de tempête. Ils offrent également de la place pour les habitats estuariens.

Le plan Sigma comprend également des projets visant à élever et à renforcer les digues fluviales sur une longueur totale de 645 km. L'épaisseur et la hauteur requises des digues de l'Escaut ont été calculées en tenant compte de la pression de l'eau sur les digues, à l'aide de simulations des marées de tempête à l'aide de modèles informatiques. Les digues sont portées à 8 mètres TAW (Tweede Algemene Waterpassing, la hauteur de référence pour mesurer les niveaux d'eau en Belgique) dans les zones plus en amont le long de l'Escaut. Les digues sont élevées à 11 mètres TAW dans la section entre Anvers et l'Escaut occidental.

Le plan Sigma a déjà prouvé son efficacité ces dernières années lors de plusieurs ondes de tempête survenues entre 2013 et 2018, réussissant à contenir l'excès d'eau et à prévenir les inondations dangereuses. En particulier, lors de l'événement du 3^janvier 2018, une forte marée de tempête a provoqué des niveaux d'eau très élevés dans l'Escaut et ses affluents. Quinze zones de contrôle des inondations, sur un total de seize déjà achevées, sont devenues opérationnelles, tamponnant l'excès d'eau.

La Région flamande a suivi une stratégie de communication ouverte afin de mettre en œuvre le plan Sigma de manière à maximiser l'acceptation et le soutien du public. La stratégie de communication est coordonnée par Waterwegen en Zeekanaal NV (W&Z) (voies navigables et canaux maritimes), un département du gouvernement régional, avec consultation au niveau ministériel et sous la supervision d’un groupe de pilotage. Le groupe de pilotage comprend des représentants de diverses institutions publiques, notamment le Département des voies navigables et des canaux maritimes, l'Agence pour la nature et les forêts, le Département de l'aménagement du territoire, le Département de la politique du logement et des bâtiments patrimoniaux, le Département de l'environnement, de la nature et de l'énergie, le Département de l'agriculture et de la pêche, l'Agence flamande des terres, le Secrétariat exécutif de la Commission flamande-néerlandaise de l'Escaut et le groupe de travail OS2010.

La communication est réalisée à l'aide de divers outils, notamment des brochures, des bulletins d'information et du matériel éducatif pour les enfants, ainsi que des réunions visant à diffuser des informations et à discuter de questions clés avec les parties prenantes. Des types spécifiques de parties prenantes ont été activement impliqués dans la planification, y compris les organisations agricoles, les ONG environnementales, les chasseurs, les pêcheurs et l'industrie du tourisme et de l'hôtellerie. Les agriculteurs sont des parties prenantes importantes pour Sigma Plans, car plusieurs projets ont été planifiés dans des zones utilisées pour l'agriculture. Les effets du plan Sigma sur les exploitations agricoles ont été analysés avec l’Agence flamande des terres et discutés avec les agriculteurs, ce qui a conduit à une étude d’impact sur l’agriculture et à la définition de mesures visant à atténuer ou à compenser la perte de terres.

La stratégie de communication se concentre sur trois résultats du plan Sigma. Le premier et principal pilier est l'augmentation de la sécurité contre les inondations; les deux autres piliers sont les loisirs et la protection de la nature. Chaque partie du plan relative au projet est largement communiquée au public et des groupes de discussion sont organisés aux niveaux régional et local. En Belgique, le projet Kruibeke a été le seul à faire l'objet d'une opposition significative, ce qui a retardé l'achèvement final du projet. Un projet transfrontalier impliquant le dépolderage du Hedwige Polder, situé aux Pays-Bas, a également suscité l’opposition des parties prenantes et du public.

Les principaux facteurs de succès comprennent:

• L'identification coordonnée de zones appropriées pour le développement de zones inondables contrôlées, offrant une sécurité accrue avec des dommages limités causés à l'agriculture, à l'utilisation des terres et à l'économie.
• L'intégration des projections relatives au changement climatique et à l'élévation du niveau de la mer.
• L’intégration de la compensation pour les zones perdues par l’expansion du port et le dragage de l’Escaut dans les objectifs généraux du plan, en renforçant sa visibilité dans les négociations avec les gouvernements locaux et les parties prenantes.
• La disponibilité de zones pour la compensation des habitats naturels perdus en raison des travaux d'infrastructure dans l'estuaire de l'Escaut.
• La capacité d'exproprier les terres nécessaires aux zones inondables contrôlées. Les propriétaires fonciers sont indemnisés pour le prix actuel du terrain, majoré de 20 %. Dans la mesure du possible, l'expropriation peut être retardée jusqu'au moment où un agriculteur prend sa retraite ou est sur le point de prendre sa retraite.
• L’engagement continu des gestionnaires de plans avec les parties prenantes au cours des phases de chaque projet et dans le processus décisionnel global a permis de remédier à l’opposition initiale (voir facteurs limitatifs). 
• Application de l'analyse coûts-avantages (ACA) et de l'évaluation de l'impact sur l'environnement (EIE) pour renforcer la conception des plans et des projets.

Les facteurs limitatifs comprennent:

• L'opposition des parties prenantes a été un problème pour la construction du CFA Kruibeke et également aux Pays-Bas pour le projet Hedwige Polder.
• Les restrictions budgétaires ont ralenti la mise en œuvre du plan, ce qui pourrait pousser son achèvement au-delà de la date prévue de 2030.

En 2005, les coûts totaux de réalisation du plan Sigma actualisé ont été estimés à 882 millions d'euros: 830 millions d'euros pour les travaux de construction et 52 millions d'euros pour les mesures d'accompagnement. En 2010, une mise à jour des estimations a donné lieu à une estimation des coûts de 994 millions d'euros pour les travaux et de 62 millions d'euros pour les mesures d'accompagnement, principalement en raison des hausses de prix globales.

Le plan Sigma de 2005 comprenait une analyse coûts-avantages (CBA) détaillée pour aider à déterminer le plan optimal. Au total, 180 zones potentielles ont été considérées comme zones inondables contrôlées, d'une superficie totale de 15 000 ha. L'ACA a pris en compte le risque d'inondation annuel moyen pendant la durée de vie du projet de 100 ans, ce qui a permis une élévation du niveau de la mer de 60 cm et pris en compte le changement climatique. Le risque économique avec seulement les travaux du plan Sigma original (1997) sans la barrière anti-tempête achevée a été estimé à 942 millions d'euros. L'analyse coûts-avantages a révélé que le scénario optimal incluait l'élévation des digues et l'utilisation de CFA. Les avantages pour la sécurité du scénario optimal ont été estimés à 736 millions d'euros.

Une analyse coûts-avantages des avantages écosystémiques a également été entreprise. Cette analyse a utilisé divers prix de marché disponibles pour des biens tels que la production de bois, la production de roseaux, le captage du dioxyde de carbone, la production de poissons (crevettes) et la prévention de l'érosion du lit des rivières entraînant une réduction des activités de dragage. Il a également utilisé des études pour établir le prix des biens et des services sans valeur marchande disponible. Les biens et services pour lesquels aucune information sur les prix n'était disponible ont été étudiés à l'aide de méthodes d'évaluation contingente et de prix hédonistes, par exemple en observant comment les prix des logements à proximité des zones du projet pouvaient changer. La variation hédoniste des prix a été estimée à l'aide de données provenant d'autres études, tandis que pour l'étude d'évaluation contingente, un total de 1 704 questionnaires ont été recueillis. La conclusion de l'analyse coûts-avantages approfondie visant à déterminer les avantages pour les écosystèmes a révélé que les avantages se situaient entre 143 et 984 millions d'euros, le niveau d'avantages le plus élevé étant atteint par la maximisation de l'utilisation des zones de marée contrôlées. La valeur de non-utilisation attribuée par les gens était le plus grand avantage mesuré, mais aussi le plus controversé. L'analyse coûts-avantages a permis de conclure que les avantages l'emportent sur les coûts.

D'un point de vue environnemental, plusieurs avantages et pertes peuvent être identifiés. Les avantages comprennent:

• Restauration des processus estuariens accompagnée de gains de qualité de l'eau;
• la mise en place de zones naturelles plus robustes et de haute qualité, protégées au niveau européen;
• Modifications souhaitables du régime de sédimentation, avec une sédimentation accrue dans les zones d'inondation entraînant une turbidité plus faible dans la rivière;
• Réduction de l'énergie marémotrice.

Les pertes comprennent:

• Perte d'anciens paysages culturels (principalement des paysages agricoles);
• Incidences sur l’agriculture et d’autres fonctions d’utilisation des terres dans les zones inondables (une compensation monétaire et, dans certains cas, une compensation sous la forme de terres agricoles de substitution ont été accordées aux agriculteurs)
• Impacts sur les précieuses zones naturelles de remontée d'eau souterraine et les écotypes des vallées;
• La sédimentation a un impact sur la qualité des sols dans les zones inondables.

Certains avantages de la mise en œuvre du plan Sigma ont déjà été ressentis, avec une augmentation globale de la protection de la zone pendant les ondes de tempête, comme indiqué dans la section sur les solutions.

Le plan Sigma fait partie du Scheldt Estuary Development Outline 2010. Il s'agit d'un ensemble combiné de mesures et de projets en Flandre et aux Pays-Bas visant à créer une Escaut plus sûre, plus accessible et plus naturelle, en vue de toutes ses fonctions.

Parmi les principaux actes législatifs de l’UE pertinents pour le plan figurent: les directives «Oiseaux» et «Habitats», les directives EIE et EES, ainsi que la directive-cadre sur l’eau et la directive «Inondations».

L’aspect relatif à la protection de la nature a été ajouté au plan Sigma en grande partie en raison des obligations découlant des directives «Oiseaux» et «Habitats» de l’UE. L'expansion du port d'Anvers, en particulier la construction du quai de Deurganck, a conduit à la nécessité de compenser les zones naturelles perdues. En 2001, la construction du quai a été interrompue par une décision de justice en raison de ses incidences sur les zones de protection spéciale (ZPS) en vertu de la directive «Oiseaux». Pour poursuivre le projet, le gouvernement flamand a approuvé un décret d'urgence qui a débloqué la construction du quai de Deurganck et a appelé à une compensation de la nature dans la zone inondable contrôlée par Kruibeke. Cet événement, conjugué à la nécessité constante de respecter les obligations environnementales de l’UE, a contribué à la décision du gouvernement flamand de faire de la protection de la nature le deuxième pilier du plan Sigma actualisé. Le plan a été adopté en 2005.

Les projets individuels du plan Sigma suivent un plan par étapes qui suit les procédures légales pour obtenir les permis pertinents. La première étape consiste à concevoir un plan de développement décrivant les utilisations de la zone, les contours exacts de la zone inondable contrôlée, les types de nature à développer et la manière dont les terres agricoles resteront accessibles. Ensuite, une étude d'impact environnemental (EIE) doit être entreprise détaillant les impacts sur les personnes environnantes, les effets sur le sol et les voies navigables et d'autres impacts. À la suite du processus d'EIE et de tout changement qu'il nécessite, le plan régional d'aménagement du territoire doit être adapté. Enfin, des permis d'urbanisme sont nécessaires. Une fois que tous les permis ont été obtenus, la construction peut être lancée.

Le plan Sigma a été lancé en 1977 et mis à jour en 2005. Sigma Plans comprend différents projets qui sont lancés tous les cinq ans. Les travaux dans le cadre du plan 2005 seront achevés en 2030. Des travaux supplémentaires sont prévus pour la période postérieure à 2030 en fonction de l’ampleur de l’élévation du niveau de la mer et/ou du changement climatique.

Le plan devrait fournir une protection au moins jusqu'en 2100.

Wim Dauwe
Head of unit
Waterwegen en Zeekanaal NV – Department Sea Scheldt
Anna Bijnsgebouw - Lange Kievitstraat 111-113 bus 44 - 2018 Antwerp
E-mail: wim.dauwe@wenz.be 

Stefaan Nollet
Project Engineer
Waterwegen en Zeekanaal NV – Department Sea Scheldt
Anna Bijnsgebouw - Lange Kievitstraat 111-113 bus 44 - 2018 Antwerp
E-mail: Stefaan.nollet@wenz.bel 

General contact: https://www.sigmaplan.be/en/contact-us 

Le plan SIGMA