Nouvelles serrures dans le canal Albert en Flandre, Belgique
Le canal Albert dans la partie orientale de la Flandre relie les zones industrielles autour de Liège au port d’Anvers. Les navires peuvent continuer leur chemin aux deux extrémités du canal: via l’Escaut jusqu’aux Pays-Bas et par la Meuse jusqu’en France. À l’avenir, le bassin de la Meuse, à partir duquel le canal Albert reçoit son eau, devrait connaître de plus en plus de périodes de faible débit fluvial, en raison du changement climatique. Ainsi, on s’attend à ce qu’il y ait moins d’eau disponible pour les navires d’écluse. Cela limiterait la navigation intérieure. La solution pour utiliser moins d’eau de Meuse pour la navigation sont de grandes vis d’Archimèdes aux écluses le long du canal Albert. Dans les faibles rejets sur la Meuse, les vis peuvent pomper l’eau dans le canal supérieur pour atteindre l’eau perdue en raison du passage d’un navire à travers l’écluse. Dans le cas d’une décharge plus que suffisante à la Meuse, les vis sont utilisées comme dérivation et pour générer de l’hydroélectricité. La combinaison de l’installation de la pompe et de la centrale hydroélectrique est unique au monde.
Description de l'étude de cas
Défis
En raison du changement climatique, la Belgique connaît de plus en plus de périodes de sécheresse. À l’avenir, cela devrait s’aggraver. Selon les projections climatiques développées dans le cadre du projet Cordex.be (2015-2017), les variations des précipitations et de l’évapotranspiration au cours de la période 2000-2100 indiquent qu’au cours des mois d’été, le bilan hydrique négatif s’accentue, ce qui entraîne un risque accru de sécheresses et une gravité plus élevée. Alors que les précipitations hivernales devraient augmenter légèrement, les précipitations estivales diminueront considérablement. La diminution attendue des précipitations simulée par les modèles pour août varie entre -10 % pour le scénario d’émission RCP2.6 jusqu’à environ -40 % pour le scénario d’émission RCP8.5 d’ici l’an 2100 par rapport à l’an 2000.
Dans la partie orientale de la Flandre, l’un des plus grands canaux de Belgique est situé: le canal Albert. Ce canal relie les zones industrielles de la partie wallonne (française) de la Belgique à Anvers, le plus grand port de Belgique. Les navires peuvent continuer aux deux extrémités du canal, vers les Pays-Bas (par exemple, Rhin, Rotterdam) et vers la France (Meuse). En raison de la construction du canal, des zones industrielles importantes ont été développées le long de celui-ci, ce qui en fait une voie navigable extrêmement importante sur le plan économique pour la Belgique, avec un trafic total de 40 millions de tonnes par an.
Le canal tire son eau de la rivière Maas (Meuse), une rivière alimentée uniquement par la pluie. Les Maas alimentent également d’autres canaux, le canal Juliana aux Pays-Bas étant le plus important. Il a donc fallu conclure des accords avec les Pays-Bas pour faire face aux situations de phénomènes météorologiques extrêmes, y compris les faibles rejets d’eau résultant de sécheresses. Dans certains cas (rares), le débit de la Meuse n’est pas suffisant pour alimenter tous les canaux en Flandre et aux Pays-Bas et pour maintenir un débit minimal dans la Meuse elle-même. Pendant ces périodes, le niveau d’eau du canal Albert peut baisser, de sorte que le tirant d’eau autorisé pour les navires doit être réduit, ce qui rend la navigation intérieure moins attrayante en tant que mode de transport. Jusqu’à présent, ces problèmes ont été résolus par un certain nombre de mesures, telles que le blocage des transports maritimes professionnels avec moins d’eau et la limitation des prélèvements d’eau à des fins agricoles et de gestion de la nature, mais ces mesures impliquaient d’accepter les dommages économiques et écologiques associés.
Objectifs
L’objectif principal des mesures décrites dans cette étude de cas était d’éviter les pertes économiques dues à la réduction des possibilités de trafic sur le canal (en raison de très faibles rejets d’eau de la Meuse), qui devraient être aggravées à l’avenir en raison du changement climatique. La protection de l’écosystème et de la biodiversité de la Meuse était un autre objectif secondaire.
Solutions
De grandes vis d’Archimède ont été construites aux écluses du canal de Ham, le premier des six systèmes d’écluses. En cas de sécheresse, ces énormes pompes à vis, les plus grandes d’Europe, pompent de l’eau perdue par le passage du navire à travers l’écluse. En cas d’excès d’eau, principalement en hiver, les vis sont utilisées comme contournement pour se débarrasser de la quantité excessive d’eau. Dans ce cas, les pompes fonctionnent comme un générateur d’électricité, l’hydroélectricité comme énergie renouvelable réduisant les émissions de GES. L’effet net sur les émissions de gaz à effet de serre au fil du temps dépend de l’équilibre entre les niveaux d’eau bas et élevés, mais comme jusqu’à présent de faibles niveaux d’eau n’ont été observés que rarement, l’effet net est généralement positif. Le canal est également une voie navigable possible pour les poissons migrateurs. Par conséquent, les vis sont conçues pour permettre la migration des poissons, en protégeant la biodiversité.
L’installation à Ham (2012) se compose de quatre énormes pompes à vis de 4,3 m de diamètre et pesant 85 tonnes. Les vis peuvent pomper jusqu’à 5 m3 par seconde. Une opération d’écluse déplace 48 000 m3 d’eau. Les quatre vis ont besoin de 50 minutes en pleine puissance pour pomper l’eau à l’arrière. En 2013, trois vis similaires ont été installées à Olen. Après avoir prouvé leur fonctionnalité et leur efficacité, l’installation de pompes à vis sur les écluses du canal Albert s’est poursuivie en 2018, lorsque trois vis d’Archimède ont été construites à Hasselt. Les vis colossales — 22 mètres de long, 4,30 mètres de diamètre, pesant 100 tonnes — peuvent pomper 5 m3 d’eau par seconde au sommet de la serrure, et avec suffisamment d’eau, elles peuvent produire de l’électricité verte pour 1 500 ménages. Les installations de pompage combinées aux centrales hydroélectriques sont également construites sur les autres écluses du canal Albert de Genk, Diepenbeek et Wijnegem. Celles-ci devraient être mises en œuvre après 2021.
Pertinence
Cas développé, mis en œuvre et partiellement financé en tant que mesure d'adaptation au changement climatique.
Détails supplémentaires
Participation des parties prenantes
L’organisation «De Vlaamse Waterweg» est responsable de la gestion et du développement des voies navigables intérieures en tant que réseau contribuant à l’économie et à la prospérité de la Flandre. Cette société agit comme l’acteur principal de coordination pour le développement des vis d’Archimède aux écluses du canal Albert.
Deux grands projets préparatoires préalables à l’installation de vis aux écluses ont conduit à la conception éventuelle des mesures, auxquelles ont participé les parties prenantes concernées. Le premier a été l’élaboration d’une stratégie de basses eaux pour le canal. Dans une première phase d’analyse de problèmes, un inventaire des différentes utilisations de l’eau a été réalisé, en consultant les utilisateurs sur leurs idées pour réduire l’utilisation de l’eau. Dans un deuxième temps, des solutions possibles ont été proposées, invitant toutes les parties prenantes concernées à faire part de leurs commentaires. Dans une troisième phase, les effets des solutions en termes d’efficacité et de coûts ont été analysés quantitativement à l’aide d’une série de modèles et d’autres outils analytiques. Dans une quatrième et dernière phase, les stratégies privilégiées ont été discutées avec un large éventail de parties prenantes, notamment: industries, représentants des transports maritimes, sociétés d’approvisionnement en eau potable, compagnies d’électricité, organisations de protection de la nature, municipalités et autres.
Le deuxième projet portait sur l’évaluation de l’impact sur l’environnement de différentes alternatives. L’option privilégiée a été choisie en tenant compte de diverses considérations environnementales, notamment en ce qui concerne la préservation de la migration des poissons et l’atténuation du bruit.
Facteurs de réussite et facteurs limitants
Parmi les facteurs de succès importants, mentionnons la reconnaissance des valeurs écologiques à maintenir et l’attention portée à l’élaboration d’un processus de collaboration dans lequel tous les intervenants ont été sérieusement engagés.
En ce qui concerne le premier, deux facteurs écologiques ont joué un rôle clé: la possibilité structurelle de protéger certains services écosystémiques dans la vallée de la Meuse en limitant l’extraction de l’eau de la Meuse et de maintenir un niveau de ruissellement suffisamment élevé, ainsi que la prise en compte des stocks de poissons dans le canal Albert.
Quant à ce dernier, le processus a souligné l’importance de laisser suffisamment de temps et de ressources aux parties prenantes pour coopérer, partager les connaissances, se comprendre et apprendre à connaître et à respecter la culture de l’autre. Imposer des solutions ou prendre trop de temps n’aurait que peu de succès. L’un des principaux facteurs de succès de la collaboration a été la prise de conscience de l’insuffisance des solutions actuelles et l’aggravation prévue de la situation en termes de fréquence et de longueur des faibles niveaux d’eau.
Coûts et bénéfices
Le coût de l’installation des vis est d’environ 7 MEUR pour chaque système de verrouillage. Les avantages incluent la navigabilité du canal dans des conditions climatiques modifiées, la fiabilité du canal pour le transport maritime et la production d’électricité. L’électricité verte (hydroélectricité) pour un équivalent de 1 000 familles peut être produite par chaque ensemble de pompes à vis. Au cours des dernières années, il a été observé que l’installation fonctionne comme générateur d’énergie pendant environ 10 mois par an et pompe l’eau pendant environ un mois. Un autre mois se trouve généralement dans une situation de ruissellement juste suffisant pour le transport maritime, mais d’un flux insuffisant pour la production d’électricité. Chaque année, beaucoup plus d’énergie est produite qu’utilisée. La puissance produite annuellement précise dépend de la quantité et de la répartition des précipitations au cours de l’année, de l’intensité du transport et des prélèvements des autres utilisateurs d’eau.
Il y a aussi des avantages pour la biodiversité. En raison de la qualité relativement élevée de l’eau, de riches stocks de poissons se trouvent dans le canal. Les technologies de pointe utilisées pour les installations de pompage et la production d’électricité minimisent les impacts des installations sur les stocks de poissons.
Aspects légaux
Un accord juridique a été conclu entre la Flandre et les Pays-Bas sur la disponibilité de l’eau dans la Meuse. En particulier, cet accord portait sur les extractions d’eau de la Meuse par le Zuid-Willemsvaart à Maastricht. Il couvre également la réduction des pertes d’eau dans la Meuse en cas de faible ruissellement, la collaboration sur la recherche et le développement de la Meuse commune et la compensation des pertes d’eau douce du Kreekraksluizen.
Temps de mise en œuvre
Le premier ensemble de vis a été installé en 2012 à Ham et est entièrement opérationnel. La deuxième série de vis est implémentée à Olen et est opérationnelle depuis 2013. L’installation à Hasselt est opérationnelle depuis 2018, tandis que trois autres ensembles de vis sont installés dans différents systèmes de verrouillage.
Durée de vie
Une durée de vie d’au moins 40 ans a été prise en compte dans l’analyse coûts-avantages.
Informations de référence
Contacter
Griet Verstraeten
Policy Officer Climate Adaptation
Flemish Government
Department of Environment, Nature and Energy
Koning Albert II-laan 20 bus 8, 1000 Brussel
E-mail: griet.verstraeten@lne.vlaanderen.be
Generic e-mail: Beleid@lne.vlaanderen.be
Koen Maeghe
De Vlaamse Waterweg
Tel: +32 11 298400
E-mail: koen.maeghe@vlaamsewaterweg.be
Sites Internet
Référence
Flemish government and De Vlaamse Waterweg
Publié dans Climate-ADAPT Nov 22 2022 - Dernière modification dans Climate-ADAPT Apr 18 2024
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Europe