Prise en compte des risques liés au changement climatique dans la planification de la modernisation du corridor ferroviaire en Slovaquie
Le transport ferroviaire joue un rôle important en Slovaquie, représentant 35,6 % du volume total du transport de passagers et 19,0 % du transport de marchandises en 2017. Le principal corridor ferroviaire, qui relie les villes de Bratislava, Žilina et Košice, qui fait partie du réseau transeuropéen de transport RTE-T et du corridor ferroviaire 9 (corridor oriental, RFC 9), est actuellement en cours de modernisation avec le soutien des instruments financiers européens. La modernisation permettra d’augmenter la vitesse d’exploitation et d’assurer une plus grande sécurité, confort et compétitivité du transport ferroviaire, tout en minimisant les effets négatifs du transport sur l’environnement.
Compte tenu des risques que le changement climatique impose au transport ferroviaire, il est nécessaire d’assurer l’adaptation des chemins de fer ainsi que la modernisation. Par conséquent, les risques et vulnérabilités liés au changement climatique pour le système de transport ferroviaire ont été identifiés dans le cadre de l’étude de faisabilité du processus de modernisation. En outre, des mesures recommandées ont été prises pour assurer la protection climatique de la construction et de l’exploitation de l’infrastructure ferroviaire. Les inondations et les changements dans l’intensité et la fréquence des phénomènes météorologiques extrêmes figurent parmi les principaux risques liés au changement climatique nécessitant des mesures d’adaptation dans le système ferroviaire slovaque.
Description de l'étude de cas
Défis
Les conditions naturelles de la Slovaquie sont très diverses en termes de topographie, de climat, de végétation et d’activités économiques. La partie sud du pays est principalement des plaines, c’est-à-dire plus chaudes et plus sèches, tandis que le nord montagneux a un climat plus frais et humide. Cette diversité est l’une des raisons d’un large éventail de risques naturels induits par les phénomènes climatiques affectant le transport ferroviaire, qui sont susceptibles d’être exacerbés par le changement climatique.
Selon la stratégie d’adaptation de la République slovaque sur les effets néfastes du changement climatique,la température moyenne annuelle a augmenté de 1,73 °C au cours de la période 1881-2017. La variabilité du climat est également en train de changer, notamment en termes de précipitations: au cours de la même période, une augmentation significative de l’occurrence de précipitations extrêmes à court terme a été observée, ce qui a entraîné un risque accru d’inondations locales.
Le changement climatique devrait encore augmenter la température moyenne annuelle en Slovaquie de 2 °C (scénario RPC 4.5) et de 4 °C (scénario RPC 8,5) par rapport à la période 1951-1980. Parallèlement au réchauffement climatique, l’apparition de phénomènes climatiques extrêmes, notamment de fortes tempêtes, de pluies torrentielles, de vents forts et de vagues de chaleur, augmentera probablement. Les conditions météorologiques extrêmes sont potentiellement la manifestation la plus dangereuse du changement climatique pour le secteur des transports et pour le transport ferroviaire en particulier, causant des dommages à l’infrastructure ferroviaire et des perturbations du trafic. Les impacts majeurs comprennent les inondations (en raison d’inondations fluviales ou éclair), les glissements de terrain (en conjonction avec les inondations) ou les vents violents causant lui-même des dommages à l’infrastructure ou au moyen d’arbres tombés sur la piste. Même en hiver, des phénomènes dangereux menaçant le trafic ferroviaire, tels que la pluie verglaçante ou les avalanches de neige, devraient devenir plus fréquents en raison de fluctuations de température plus fréquentes.
Objectifs
Les objectifs généraux du projet de modernisation des chemins de fer slovaques sont les suivants: (i) accroître la qualité et la compétitivité du transport ferroviaire, (ii) renforcer les avantages de cette modalité de transport pour l’économie et l’intégration de la Slovaquie dans les réseaux de transport internationaux, et (iii) contribuer à la protection de l’environnement en mettant au point une solution de transport respectueuse de l’environnement, en remplaçant d’autres modes de transport (notamment le transport routier). L’une des conditions préalables fondamentales à la réalisation des objectifs du projet et, partant, de ses fonctions en matière de protection de l’économie et de l’environnement est d’assurer la résilience climatique de l’infrastructure et de l’exploitation ferroviaires.
Compte tenu de la vaste portée des défis liés au changement climatique auxquels le transport ferroviaire devrait faire face à l’avenir et en raison de la très longue durée de vie de l’infrastructure ferroviaire, le processus visant à rendre les infrastructures résistantes au climat doit être correctement planifié et préparé. Cela implique que l’identification des risques et des vulnérabilités liés au changement climatique pour les moyens de transport ferroviaire et l’exploitation doit faire partie intégrante du projet de modernisation. Les mesures d’adaptation recommandées visent à assurer une exploitation ferroviaire non perturbée même en cas de conditions météorologiques extrêmes et à éviter les perturbations du transport ferroviaire en raison des tendances climatiques à long terme, telles que l’augmentation de la température.
Options d'adaptation mises en oeuvre dans ce cas
Solutions
Les risques et vulnérabilités liés au changement climatique pour les moyens et l’exploitation du transport ferroviaire ont été identifiés et les mesures d’adaptation qui en découlent ont été proposées dans le cadre de l’étude de faisabilité du projet de modernisation ferroviaire. Cette analyse a été élaborée conformément à la directive «Manuel méthodologique sur l’évaluation des impacts du changement climatique sur les grands projets de transport» (en slovaque), qui a été élaborée en 2018 par le Centre de recherche sur les transports de Slovaquie et des consultants pour le ministère des transports et de la construction.
Plus précisément, l’évaluation des risques et de la vulnérabilité a été élaborée pour chaque tronçon du chemin de fer considéré, en intégrant l’aspect de l’exposition (phénomènes attendus des changements climatiques affectant le transport ferroviaire) et la sensibilité (dont le système est susceptible d’être influencé par les impacts des changements climatiques). Les risques ont été attribués aux sections ferroviaires et aux composants ferroviaires (p. ex. ponts, tunnels) selon la catégorisation suivante:
- Insignifiant (bleu); le risque peut être pris en compte au moyen d’une conception technique standard des actifs ferroviaires ou dans le cadre d’une exploitation normale.
- Petit (vert); le risque nécessite une modification partielle de la conception ou du fonctionnement technique.
- Moyen (jaune); le risque nécessite un changement important de la conception technique ou de la gestion des opérations de risque.
- Significatif (rouge); le risque nécessite un changement fondamental de la conception technique ou de la gestion des urgences;
- Catastrophique (noir); le risque peut conduire à la fermeture à long terme de l’exploitation ou à l’endommagement des actifs ferroviaires. Le routage alternatif est fortement recommandé.
Compte tenu du type et de l’ampleur des risques identifiés, des mesures d’adaptation ont été proposées pour les sections pertinentes du corridor et incorporées dans la documentation du projet dans le cadre de la phase préparatoire et de la phase de conception. Les mesures d’adaptation proposées peuvent être regroupées en trois catégories:
- Options techniques, renforcement de la résilience des infrastructures ferroviaires essentielles face aux phénomènes météorologiques extrêmes et aux tendances en matière de changement climatique. Ces mesures, qui visent à prévenir les perturbations de la disponibilité des infrastructures, comprennent: i) l’imperméabilisation au vent du système caténaire (par exemple, capable de résister à la vitesse du vent supérieure à 30 m/s); II) l’augmentation de la capacité du système de drainage, comme les ponceaux capables de faire face à une plus grande quantité d’eau et l’amélioration du drainage de la sous-gradation ferroviaire, des tunnels et des structures de ponts; III) augmentation de l’alignement ferroviaire au-dessus de la limite d’inondation potentielle (entre Q 100 et Q1000 en fonction de la situation sur place); réduire l’inclinaison des pentes en tant que prévention contre les glissements de terrain; IV) les structures de pont résistantes et les piliers de pont profonds; (V) l’utilisation de matériaux de construction très résistants à l’eau pour la sous-gradation ferroviaire et d’autres composants; VI) la manière flexible de monter des rails, ce qui réduit considérablement la déformation des rails en raison de températures extrêmes; (VII) installation de systèmes de protection structurelle (par exemple brise-vent, murs de soutènement, remblais).
- Options de gestion, fournissant des solutions en cas d’événements météorologiques extrêmes et de perturbation de l’infrastructure. Ces options aident à minimiser les impacts négatifs d’événements extrêmes et comprennent: (I) l’entretien et le contrôle accrus des sections à risque, par exemple l’équipement d’interrupteurs, de rails et de caténaires avec des détecteurs de surveillance de la température (pour la surchauffe et le gel), du givrage, des précipitations de neige ou de la vitesse du vent; II) la fourniture d’un service d’autobus de substitution en cas d’interruption temporaire du transport ferroviaire; III) assurer des itinéraires ferroviaires alternatifs et une gestion efficace des transports d’urgence; IV) les mesures relatives à la gestion de l’environnement (par exemple, reboisement des bassins hydrographiques).
- Système d’alerte précoce, suivi et prévision, visant à améliorer la préparation et à permettre l’adoption préalable de mesures de gestion du trafic. Cette typologie des mesures repose sur le système de surveillance, de prévision et d’alerte mis en œuvre et opérationnel de l’Institut hydrométéorologique slovaque (SHMI); il s’agit d’un système de surveillance et de prévision «sur mesure» qui met l’accent sur les événements particulièrement nocifs pour le chemin de fer, tels que le vent fort, le givrage, les inondations ou les fortes chutes de neige. Grâce à la mise en place d’un système d’alerte précoce, l’impact négatif des phénomènes météorologiques extrêmes sur le système de transport ferroviaire et sur l’ensemble de l’économie sera minimisé.
Une partie des mesures proposées a été mise en œuvre dans les tronçons du corridor ferroviaire qui ont déjà été modernisés. Par exemple, des travaux de construction sont actuellement en cours dans le tronçon de corridor entre les villes de Puchov et Povazka Tepla (15,9 km de long), y compris deux tunnels (respectivement 1,1 et 1,8 km de long) et trois ponts majeurs sur la rivière Váh et le réservoir d’eau Nosice. L’ensemble du tronçon de corridor Puchov-Zilina (44 km de long) devrait être achevé d’ici la fin de 2021. Il s’agit du tronçon de corridor restant à moderniser entre Bratislava et Zilina (d’une longueur d’environ 200 km), dont une partie a été modernisée au cours de la période de programmation précédente (2007-2013). Les mesures d’adaptation dans ces sections comprennent: mesures visant à assurer la protection contre les inondations jusqu’au niveaud’inondation Q 500, le drainage de la sous-gradation ferroviaire et les murs de soutènement renforçant les pentes présentant un risque élevé d’instabilité. Tous les ponts et tunnels sont conçus pour résister aux inondations et aux pluies torrentielles (par exemple par des ponts isolés, des piliers de pont résistants) et doivent être testés pour la charge statique et dynamique avant qu’ils ne soient mis en service régulièrement.
Pertinence
Cas principalement développé et mis en œuvre en raison d’autres objectifs politiques, mais avec une prise en compte significative des aspects d’adaptation au changement climatique
Détails supplémentaires
Participation des parties prenantes
Les principaux acteurs impliqués dans la modernisation du corridor ferroviaire en Slovaquie, qui sont également responsables de l’acquisition et de l’allocation des ressources financières et de la gestion des projets, sont le ministère des transports et de la construction de la République slovaque et les chemins de fer de la République slovaque (ŽSR). Un large éventail d’autres acteurs ont participé à la phase préparatoire du projet, y compris des entreprises chargées des études de faisabilité, du processus d’évaluation de l’impact sur l’environnement et des entreprises fournissant l’évaluation de la vulnérabilité et l’épreuve du changement climatique du projet. La mise en œuvre des mesures dans les différents tronçons du corridor est assurée par des entreprises de construction de conception, qui ont été sélectionnées dans le cadre d’un appel d’offres public.
Le Centre de recherche sur les transports de la République slovaque et l’Association européenne des consultants ont été associés en tant qu’acteurs principaux assurant l’épreuve du climat ou l’ensemble du projet. Ils ont réalisé des évaluations et des recommandations selon le «Methodological Handbook on Assessing Climate Change Impacts on Major Transport Projects» préparé par Integra Consulting (société de conseil).
Facteurs de réussite et facteurs limitants
L’un des principaux moteurs du projet de modernisation des chemins de fer est le soutien qu’il peut apporter au développement économique et à la prospérité, en particulier dans les régions les plus reculées de Slovaquie. La disponibilité suffisante des ressources tant européennes que nationales, l’intégration de la modernisation ferroviaire dans les stratégies nationales et régionales de transport et le soutien des municipalités à la planification et à la mise en œuvre du projet ont également joué un rôle moteur important pour le projet de modernisation ferroviaire.
Il pourrait également y avoir des facteurs limitatifs qui peuvent entraver le processus, à savoir les conflits avec les objectifs de protection de l’environnement principalement liés à la fragmentation du paysage ou les conflits avec les communautés locales préoccupées par l’augmentation de la pollution sonore et de la consommation de terres qui peuvent limiter le développement urbain. Au fur et à mesure de la construction du chemin de fer, ces problèmes sont abordés par la consultation des représentants de la municipalité et la discussion avec les experts du transport impliqués dans le projet visant à trouver des solutions mutuellement bénéfiques.
Coûts et bénéfices
Le principal instrument de financement de toutes les phases du projet de modernisation ferroviaire (préparation, conception et mise en œuvre) est le programme opérationnel «Infrastructures intégrées 2014-2020» (OPII), précédé de l’OPII pour la période 2007-2013. La dotation totale de l’axe prioritaire no 1 de l’OPII 2014–2020 — axé sur l’infrastructure ferroviaire au sein du réseau central RTE-T — s’élève à 853,9 millions d’EUR, dont 725,8 millions d’EUR fournis par la Commission européenne par l’intermédiaire du Fonds de cohésion et 128,1 EUR restants, représentés par un cofinancement national sur le budget de l’État. D’autres ressources économiques sont également assurées par l’OPII prévu pour la prochaine période de programmation 2021-2027.
Compte tenu de ce chiffre global, les coûts financiers totaux de la modernisation de l’ensemble du corridor ne peuvent pas encore être quantifiés, la majeure partie de sa longueur totale étant encore en phase préparatoire. Les chiffres financiers ne sont disponibles que pour les tronçons de corridor déjà modernisés ou en cours de construction. Par exemple, le budget total des travaux de construction exécutés dans la section P’chov — Považská Teplá actuellement en construction s’élève à 365 millions d’euros. Dans ce cas, la contribution de l’OPII 2014-2020 s’élève à 361 millions d’EUR. Toutefois, le coût des mesures techniques visant à accroître la résilience des chemins de fer au changement climatique n’est pas disponible séparément, car ils font partie intégrante de l’ensemble des travaux de construction.
Les principaux avantages globaux attendus du projet de modernisation du chemin de fer sont les suivants: transport ferroviaire attrayant, plus rapide et plus confortable; réduction des émissions des transports par rapport au transport routier; une meilleure compétitivité des PME; les avantages pour la santé dus à la réduction de la pollution atmosphérique et à la pollution sonore moindre par rapport au transport routier. En ce qui concerne l’adaptation au changement climatique, le projet devrait accroître la résilience du système de transport ferroviaire et assurer son fonctionnement également lors d’événements météorologiques extrêmes.
Aspects légaux
Le développement des infrastructures de transport en Slovaquie est guidé par le plan stratégique de développement des transports de la République slovaque jusqu’ en 2030, qui porte également sur l’infrastructure ferroviaire. La stratégie d’adaptation au changement climatique de la République slovaque, adoptée en 2014 et mise à jour en 2018, fournit des références pour les mesures d’adaptation à mettre en œuvre dans divers secteurs, y compris les transports.
Temps de mise en œuvre
Les études réalisées dans le cadre de la phase préparatoire du projet de modernisation (étude de faisabilité, analyse d’impact, analyse de vulnérabilité, proposition de mesures d’adaptation) sont actuellement prêtes pour presque toute la longueur du corridor ferroviaire. Leur préparation a duré entre plusieurs mois et environ deux ans en fonction de l’étendue et de la complexité de la section ferroviaire en question. La mise en œuvre a commencé et est en cours sur une partie du corridor. Les travaux de modernisation de la section Bratislava — Žilina d’une longueur d’environ 200 km sont presque achevés; la protection climatique du chemin de fer fait partie intégrante des travaux de construction. En raison d’un grand nombre de facteurs d’influence, la date d’achèvement de l’ensemble du corridor ne peut pas encore être définie.
Durée de vie
Les mesures techniques visant à accroître la résilience climatique des chemins de fer ont une durée de vie de plusieurs décennies, en fonction du niveau de maintenance. La durée de vie de l’infrastructure ferroviaire est également très longue de l’ordre de plusieurs dizaines d’années jusqu’à 100 ans, voire plus, si elle est bien entretenue et surveillée en permanence.
Informations de référence
Contacter
Michal Lukac
Railways of the Slovak Republic
Tel.: +421 903244460; +421 0220297059
E-mail: hovorca@zsr.sk
Ministry of Transport and Construction of the Slovak Republic
Phone: +421 259494702
E-mail: info@mindop.sk
Sites Internet
Référence
Publié dans Climate-ADAPT Nov 22 2022 - Dernière modification dans Climate-ADAPT Apr 18 2024
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Éléments d'adaptation:
Secteurs:
Impacts climatiques:
Niveau de gouvernance:
Caractérisation géographique:
Europe