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

Le White Cart Water a infligé la misère aux résidents et aux entreprises du sud de Glasgow pendant de nombreuses décennies. La rivière est sujette aux crues soudaines. Aussi peu que douze heures de pluie peuvent faire monter les niveaux d'eau de six mètres avec le potentiel de transformer la rivière en un torrent déchaîné alors qu'elle prend de l'élan 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 été à Hogmanay en 1984, lorsque 500 maisons ont été inondées et des millions de livres de dommages 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 de nouveau été frappés. En 1994, la rivière a éclaté ses rives 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 taille dans leurs maisons. Au total, on estime 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. D’importants investissements 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 UKCP09, du scénario d’émissions moyennes et d’un horizon temporel 2050 pour Glasgow, la gravité des inondations fluviales augmentera (de 1:100 à 1:200 par an) et la gravité des inondations pluviales augmentera (de 1:100 à 1:200 par an).

La menace d'inondations répétées a également présenté d'importantes difficultés 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 importante 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 projet a été d'atténuer l'inondation de 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 de la White Cart Water). Le programme 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 plan de prévention des inondations approprié pour l'eau White Cart et son affluent afin d'assurer une protection jusqu'à 1 événement sur 200 ans (correspondant à une protection jusqu'à 1 événement sur 100 ans d'ici 2050, selon les projections considérées du changement climatique). En 2002, le développement du programme 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 est fondé 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 versant supérieur, permettant de limiter les murs de protection 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'autre solution consisterait à ne construire que des murs, ce qui aurait entraîné 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 eaux de crue 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 en aval à travers la ville à un niveau acceptable. Au total, 33 sites ont été envisagés pour la construction des 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 crues 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 s'écouler 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 eaux de crue, 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 d'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 à l'aide de matériaux gagnés sur le site, ce qui a considérablement limité la nécessité de transports lourds par camion pour transporter 180 000 mètres cubes de matériaux. Plutôt que de laisser les structures en béton des déversoirs pour ces réservoirs exposés, car il est peu probable qu'ils soient utilisés, ils ont été remplis de matériaux sacrificiels (sol). La couverture herbeuse a été établie pour s'assurer que les barrages se fondent dans le paysage existant. Ces déversoirs ne seraient déployés que si un événement d'inondation d'un an et demi se produisait, auquel cas la force de l'eau libérée l'évacuerait.

Les barrages et 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 régime 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, avec la base du ponceau posée au même gradient que le lit de la rivière d'origine. Des rebords de mammifères ont également été installés 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: bois 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 le cadre du réaménagement de la ville d'un parc existant, l'embellissement des jardins et des lotissements 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 la progression du projet. 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 supérieur et aux agences environnementales d'apporter leur contribution au programme dès les premières étapes jusqu'à sa forme finale. Cela s'est avéré être un facteur essentiel pour garantir que les contraintes en matière de planification et d'environnement soient identifiées à un stade précoce. Il a également veillé à ce que les possibilités d'avantages pour l'environnement, le développement et les loisirs soient prises en compte, ainsi qu'à ce que l'atténuation des changements climatiques soit intégrée au projet.

L'élaboration de plans d'ingénierie pour le programme a été complétée par la création d'un groupe de travail sur l'environnement (EWG) composé de parties prenantes de l'Agence écossaise de protection de l'environnement, du Scottish Natural Heritage, de Scottish Water, de groupes locaux de pêche et de pêche et de la Royal Society for the Protection of Birds, ainsi que de professionnels de l'environnement des trois autorités locales concernées (Glasgow City Council, East Renfrewshire Council et South Lanarkshire Council). Les travaux de l'EWG 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 programme 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 au moyen de discussions sans qu'une enquête locale publique soit nécessaire.

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

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 statutaires.

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 subséquente des défenses contre les inondations urbaines un défi important. La forme de construction adoptée tenait compte de ces contraintes et d'autres et cherchait 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. Là où cela était nécessaire, des routes temporaires de transport de roche 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 la White Cart Water à Cathcart ont été soutenues par une subvention de 80% de 40 millions de livres sterling du gouvernement écossais. Le gouvernement écossais avait mis en place un régime dans le cadre duquel il fournirait un financement équivalant à 80 % des travaux de gestion des risques d’inondation.

Le risque d'inondation prévu 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 avérées 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, l'impact d'une inondation sur dix (probabilité de dépassement annuel de 10%) a été considérablement réduit, 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 du modèle qui correspondent étroitement aux données observées.

L’instrument juridique clé est le «régime» lui-même, qui a été promu dans le cadre 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 système fournissait le cadre juridique, pour entreprendre les travaux, toutes les autres exigences relatives à la législation en matière de planification et d’environnement devaient être satisfaites et toutes les autorisations, licences et/ou autorisations spécifiques nécessaires à la réalisation des travaux devaient être obtenues. Étant donné que les cours d'eau constituent la frontière entre les différentes autorités locales, 14 demandes d'aménagement distinctes au total ont dû être présentées. Deux des structures du barrage ont été coupées en deux par la frontière entre les autorités locales et ont exigé qu'une partie du barrage soit couverte par une demande d'aménagement 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 impliquées 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 aboutir à une enquête publique locale ou être appelés à être examinés par les ministres du gouvernement écossais. C'était la clé de la réussite 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 les défenses contre les inondations, en protégeant d'autres zones de la région de la ville.

La durée de vie de conception des ouvrages 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.