Approche de gestion des bassins versants face aux risques d'inondation soudaine à Glasgow

Le White Cart Water a infligé de la misère aux résidents et aux entreprises du côté sud de Glasgow pendant de nombreuses décennies. La rivière est sujette à des inondations soudaines. Aussi peu que douze heures de pluie peuvent faire monter le niveau de l'eau de six mètres avec le potentiel de transformer la rivière en un torrent furieux alors qu'elle prend de l'ampleur en aval vers les banlieues vulnérables de la ville. Au cours des 100 dernières années, il y a eu plus de 20 inondations importantes causées par des tempêtes relativement mineures. L'un des plus mémorables a eu lieu à Hogmanay en 1984, lorsque 500 maisons ont été inondées et que des millions de livres de dommages ont été causés. Seulement 12 jours plus tard, les inondations ont infligé d'autres souffrances dans la même région. En 1990, les habitants de la région ont été frappés à nouveau. En 1994, la rivière a éclaté ses berges une fois de plus dans divers endroits, et en 1999, les familles ont subi des milliers de livres de dommages lorsque l'eau a atteint la hauteur de la taille dans leurs maisons. Au total, il a été estimé que 1 710 bâtiments résidentiels et 40 entreprises risquent d'être inondés, bien qu'en raison du caractère foncier des logements dans cette zone, cela équivaut à plus de 6 700 maisons, les coûts estimés des dommages étant supérieurs à 100 millions de livres sterling, aux valeurs de 2008, si rien n'est fait.

Les défenses existantes contre les inondations le long du corridor White Cart Water étaient fragmentaires et isolées. Des investissements importants ont été nécessaires pour protéger les propriétés non seulement des risques d’inondation actuels, mais aussi des inondations plus fréquentes attendues en raison du changement climatique mondial. Sur la base des projections du UKCP09, d’un scénario d’émissions moyennes et d’un horizon temporel de 2050 pour Glasgow, il y aura une augmentation de la gravité des inondations fluviales (augmentation de 1:100 à 1:200 ans) et une augmentation de la gravité des inondations pluviales (de 1:100 à 1:200 par an).

La menace d'inondations répétées a également posé des difficultés majeures en matière d'assurance pour les ménages, les entreprises et l'économie locale. À la fin de 2002, le secteur de l'assurance a retiré sa garantie d'une assurance contre les inondations abordable dans les zones à haut risque. L'industrie a confirmé qu'elle devrait envisager de facturer des primes d'assurance plus élevées ou même de refuser complètement la couverture contre les inondations. Cela pourrait entraîner une réduction considérable de la valeur des propriétés.

La sensibilisation du public aux inondations des années 1980 et 1990, associée à une prise de conscience croissante du fait que les météorologues projettent des périodes de précipitations plus intenses à l'avenir en raison du changement climatique, a fait de la recherche de la solution pour un programme une priorité majeure pour le conseil municipal de Glasgow.

L'effet général du régime était d'atténuer l'inondation des propriétés résidentielles et commerciales dans plusieurs zones de la banlieue de Glasgow par la White Cart Water et deux zones de la banlieue de Glasgow par l'Auldhouse Burn (affluent White Cart Water). Le projet comprenait également la construction de zones d'atténuation des inondations en amont de Glasgow.

Le régime a été conçu pour se prémunir contre les inondations de 1 % (une sur 100 ans) en tenant compte des projections relatives au changement climatique d’ici à 2050, ce qui équivaut à 0,5 % (une sur 200 ans) des inondations sur la base de la situation actuelle (données de l’année 2006); ainsi que de fournir une solution durable et respectueuse de l'environnement au problème des inondations.

Un certain nombre d'études ont été menées depuis 1984 pour déterminer un programme approprié de prévention des inondations pour l'eau de la charrette blanche et son affluent pour fournir une protection jusqu'à l'événement de 1 sur 200 ans (correspondant à une protection jusqu'à 1 événement sur 100 ans d'ici 2050, selon les projections de changement climatique considérées). En 2002, le développement du système a commencé avec l'aide d'ingénieurs-conseils. Le programme White Cart Water Flood Prevention, le plus grand programme de protection contre les inondations en Écosse, a été publié en novembre 2004 et approuvé par le gouvernement écossais en 2006.

Le régime repose sur le principe de la gestion des bassins versants. Il combine des solutions d'ingénierie de pointe et des techniques naturelles de gestion des risques d'inondation. L'optimisation du stockage des eaux de crue dans le bassin supérieur, permettant de limiter les murs de défense contre les inondations dans la ville à une hauteur acceptable, contribue à limiter l'impact sur les habitats fauniques existants et évite de créer des barrières entre la rivière et la communauté. L'approche alternative serait une solution «murs seulement», qui aurait abouti à la construction de murs d'une hauteur inacceptable le long du corridor urbain de la rivière.

Le plan prévoyait la construction de trois zones de stockage des inondations en amont de la ville afin de retenir temporairement la majeure partie des eaux de crue générées par les précipitations extrêmes et de contrôler le rejet d'eau passant en aval par la ville à un niveau acceptable. Au total, 33 sites ont été envisagés pour la construction de réservoirs de stockage avec des barrages jusqu'à seize mètres de hauteur; ces sites ont été évalués en fonction de leur taille, de leur topographie, de leur adéquation géotechnique et des impacts environnementaux associés. Plusieurs des sites considérés ont été rejetés en raison de préoccupations environnementales et géotechniques importantes. Ensemble, les trois zones de stockage des inondations finalement construites ont la capacité de retenir plus de 2,6 millions de mètres cubes d'eau de crue et de réduire les débits de pointe des rivières jusqu'à 45%.

L’installation des plus grands dispositifs de régulation du débit Hydro-Brake au monde dans les trois barrages de chaque zone de stockage a été essentielle au bon fonctionnement des zones de stockage. L'Hydro-Brake est conçu pour permettre à l'eau de circuler sans restriction à travers elle aussi longtemps que possible. Lorsque l'eau en amont atteint une hauteur prédéterminée dans une situation d'inondation, l'Hydro-Brake active et libère de l'eau dans la rivière à un rythme contrôlé. Les sites de stockage restent secs pendant la majeure partie de l'année.

Pendant la tempête, les zones de stockage temporaire réduisent considérablement le débit en aval. Néanmoins, ce débit très réduit, combiné à l'important bassin versant en aval des zones de stockage des inondations, constitue toujours une menace et peut provoquer des inondations à Glasgow. Pour cette raison, des défenses contre les inondations, sous la forme de murs bas et de remblais, ont également été construites dans certaines parties du corridor fluvial traversant la ville sur une longueur totale de 7,6 km.

Ces travaux ont également permis d'améliorer l'environnement le long du corridor fluvial et autour des sites de stockage. Les ponceaux centraux en béton, qui contiennent les Hydro-Brakes, ont été encapsulés par de grands barrages en terre, qui ont été construits principalement en utilisant des matériaux acquis sur place, ce qui a considérablement limité le besoin de camions lourds pour transporter 180 000 mètres cubes de matériaux. Plutôt que de laisser les structures en béton des déversoirs pour ces réservoirs exposés, car ils sont peu susceptibles d'être utilisés, ils ont été remplis de matériel sacrificiel (sol). Le couvert herbeux a été établi pour s'assurer que les barrages se fondent dans le paysage existant. Ces déversoirs ne seraient déployés que si un événement d'inondation de 1 200 ans se produisait, auquel cas la force de l'eau libérée l'évacuerait.

Les barrages et les ponceaux ont été conçus pour s'assurer qu'ils n'empêchent pas le mouvement des poissons et des mammifères en amont et en aval. La base des ponceaux comprend des déflecteurs et des rochers afin d'assurer un profil d'écoulement varié et de conserver une profondeur d'eau minimale pour le passage des poissons à faible débit. De plus, il n'y a pas de gouttes hydrauliques, la base du ponceau étant posée à la même pente que le lit de la rivière d'origine. Des rebords de mammifères ont également été fournis sur toute la longueur du ponceau et une surveillance continue a montré qu'ils sont utilisés par les loutres dans les trois sites. En outre, les zones de stockage des crues ont été considérées comme une occasion d’améliorer la biodiversité grâce à la création d’habitats fauniques artificiels: forêt avec 6 000 arbres nouvellement plantés, broussailles et plus de 90 000 mètres carrés de prairies humides riches en espèces, éraflures peu profondes et étangs. De même, dans la ville, le réaménagement d'un parc existant, l'embellissement des jardins et des allotissements a été entrepris. En outre, des habitats artificiels pour les oiseaux, les chauves-souris et les loutres ont été créés et 1 000 arbres ont été plantés. Les aménagements ont également contribué à l'amélioration des espaces verts récréatifs.

Le conseil municipal de Glasgow a reconnu l'importance d'associer les principales parties prenantes à l'avancement du programme. Un groupe de pilotage et des groupes de travail ont été mis en place pour aider à développer le programme, permettant aux autorités locales du bassin versant supérieur et aux agences environnementales d'apporter leur contribution au programme dès les premières étapes jusqu'à sa forme finale. Il s'est avéré qu'il s'agissait là d'un facteur essentiel pour s'assurer que les contraintes en matière de planification et d'environnement étaient identifiées à un stade précoce. Il a également veillé à ce que les possibilités d'avantages environnementaux, de développement et récréatifs soient prises en compte, et à ce que l'atténuation des changements climatiques soit intégrée au projet.

Le développement de conceptions techniques pour le programme a été complété par la création d'un groupe de travail environnemental (EWG) composé de parties prenantes de l'Agence écossaise de protection de l'environnement, du patrimoine naturel écossais, de Scottish Water, de groupes locaux de pêche à la ligne et de la Royal Society for the Protection of Birds, ainsi que de professionnels de l'environnement des trois autorités locales concernées (Conseil municipal de Glasgow, East Renfrewshire Council et South Lanarkshire Council). Les travaux du GTE ont contribué à réduire au minimum l'impact environnemental du programme et, dans la mesure du possible, à améliorer l'environnement naturel, contribuant ainsi à l'élaboration d'un programme durable de prévention des inondations.

La consultation a été un aspect clé de l'élaboration du projet et de la sélection des trois dernières zones de stockage en cas d'inondation. Grâce à des discussions individuelles et à une vaste exposition publique, les points de vue et les opinions des parties concernées ont été recueillis et, dans la mesure du possible, intégrés dans la conception. Le public a été tenu pleinement informé du développement et de l'avancement du projet grâce à la distribution régulière de bulletins d'information et à la création d'un site Web dédié. Malgré la taille et la portée du projet, seules des objections limitées ont été reçues, qui ont toutes été résolues par la suite par la discussion sans la nécessité d'une enquête locale publique.

Le processus d’engagement détaillé des parties prenantes a duré un peu plus de deux ans avant la présentation du programme et s’est poursuivi dans une moindre mesure pendant la période d’examen du programme par les ministres écossais, soit dix-huit mois de plus.

Un agent de liaison à temps plein a été nommé au début du projet pour gérer la participation des parties prenantes et est resté impliqué jusqu'à l'achèvement des travaux de construction; ce qui a conduit à un très faible nombre d’objections soulevées par les parties prenantes.

La coopération et la collaboration entre les autorités locales environnantes et l'équipe du projet ont été essentielles pour assurer le bon déroulement du projet dans le cadre des processus d'approbation statutaire.

La présence de nombreux services souterrains, la proximité des bâtiments existants, les espèces envahissantes (y compris l'asclépiade japonaise et l'asclépiade géante) et l'accès limité ont fait de la conception et de la construction ultérieure des défenses contre les inondations urbaines un défi important. La forme de construction adoptée a tenu compte de ces contraintes et d'autres et a cherché à trouver la solution la plus appropriée. Dans de nombreuses régions, le seul accès pour construire les défenses contre les inondations était à partir du cours d'eau. Lorsque cela était nécessaire, des routes de remorquage temporaires et des plates-formes de travail ont été construites à l'intérieur de la rivière.

Les travaux de construction ont été réalisés dans le cadre de deux contrats distincts entre 2008 et 2011, pour un montant total de 53 millions de livres sterling (63 millions d’euros). Les défenses contre les inondations sur le White Cart Water à Cathcart ont été soutenues par une subvention de 80 pour cent de 40 millions de livres sterling du gouvernement écossais. Le gouvernement écossais avait mis en place un programme dans le cadre duquel il fournirait un financement équivalant à 80 % des travaux de gestion des risques d’inondation.

Le risque prévu d'inondation a été estimé à moins de 1% (y compris les effets futurs du changement climatique à 2050), ce qui équivaut à moins de 0,5% de risque sur la base de la situation actuelle. Les mesures de protection contre les inondations mises en place se sont révélées efficaces pour éviter des millions de dommages causés par les inondations dès le début, même avant et juste après l’achèvement des travaux. Le 4 février 2011, un événement d'inondation sur dix ans (probabilité de dépassement annuel de 10%) a été considérablement réduit dans l'impact, principalement en raison de l'achèvement hydraulique des zones de stockage des inondations, et on estime qu'entre 1 et 3 millions de livres sterling de dommages ont été évités. Le 29 novembre 2011, une inondation encore plus importante s'est produite. Cet événement s'est produit peu de temps après l'achèvement du projet et quelque 231 propriétés ont évité les inondations, ce qui correspond à un coût économisé de 12 millions de livres sterling. L'analyse post-événement a montré que le schéma fonctionne comme prévu avec des prédictions de modèle correspondant étroitement aux données observées.

L’instrument juridique clé est le «régime» lui-même, qui a été promu en vertu de la loi de 1961 sur la prévention des inondations (Écosse). Cela a donné au Conseil le droit d'accéder à la propriété pour entreprendre les travaux définis par le régime dans certaines limites dimensionnelles définies. Alors que le régime fournissait le cadre juridique, pour entreprendre les travaux, toutes les autres exigences relatives à la législation en matière d’aménagement du territoire et d’environnement devaient être respectées et toutes les autorisations, licences et/ou autorisations spécifiques nécessaires à l’exécution des travaux devaient être obtenues. Étant donné que les cours d'eau constituent la frontière entre les différentes autorités locales, un total de 14 demandes d'aménagement distinctes ont dû être présentées. Deux des structures du barrage ont été coupées par la frontière entre les autorités locales et ont exigé qu'une partie du barrage soit couverte par une demande de planification faite dans une autorité locale et l'autre partie dans une autre. Celles-ci devaient être gérées et coordonnées avec soin. En outre, la législation relative à la gestion des barrages exigeait que la responsabilité légale d'un barrage divisé par une limite soit détenue par une autorité locale. La coopération entre les autorités locales concernées a rendu cela possible.

La nature collaborative du processus entre toutes les autorités locales concernées et d'autres parties prenantes a permis de résoudre les problèmes avant qu'ils ne deviennent des obstacles juridiques potentiels qui auraient pu arrêter le processus ou donner lieu à une enquête publique locale ou faire l'objet d'un examen minutieux par les ministres du gouvernement écossais. C'était la clé du succès du projet.

Le programme de prévention des inondations a été promu par le conseil municipal de Glasgow en 2004 et approuvé par le gouvernement écossais en 2006. La construction des zones de stockage des crues du bassin supérieur et des défenses urbaines a été réalisée dans le cadre de deux contrats distincts, qui se sont déroulés simultanément, entre 2008 et 2011. Les travaux ont été achevés en 2011.

Un mur de défense urbain supplémentaire de 3 km sera construit d'ici l'été 2019, dans le cadre du plan local de gestion des risques d'inondation de Clyde et du Loch Lomond. Cela permettra d'améliorer encore la protection contre les inondations, en protégeant d'autres zones de la région de la ville.

La durée de vie des œuvres physiques est de 120 ans.

Bill Douglas
Glasgow City Council
Flood Risk Management
Project Management and Design
Development and Regeneration Services (DRS)
231 George Street
Glasgow G1 1RX, United Kingdom
Tel.: +44 0141 287 8669
E-mail: bill.douglas@drs.glasgow.gov.uk

Generic e-mail: floodriskmanagement@drs.glasgow.gov.uk

Convention des maires pour le climat et l’énergie: Villes durables, résilientes au changement climatique et dynamiques Bonnes pratiques des signataires de la Convention des maires.