Nouvelles écluses dans le canal Albert en Flandre, Belgique

En raison du changement climatique, la Belgique connaît des périodes de sécheresse de plus en plus longues. À l'avenir, cette situation devrait s'aggraver. Selon les projections climatiques élaborées 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, au cours des mois d’été, un approfondissement du bilan hydrique négatif, ce qui entraîne un risque croissant de sécheresses et de leur 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'émissions RCP2.6 jusqu'à environ -40% pour le scénario d'émissions 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 (francophone) wallonne de la Belgique à Anvers, le plus grand port de Belgique. Les navires peuvent continuer aux deux extrémités du canal, aux Pays-Bas (par exemple, Rhin, Rotterdam) et en France (Meuse). En raison de la construction du canal, d'importantes zones industrielles ont également été développées le long de celui-ci, ce qui en fait une voie navigable économiquement extrêmement importante pour la Belgique, avec un trafic total de 40 millions de tonnes par an.

Le canal tire son eau de la Meuse, une rivière alimentée uniquement par la pluie. La Meuse alimente également d'autres canaux, le canal Juliana vers les Pays-Bas étant le plus important. Des accords ont donc dû être conclus 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 de Flandre et des 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 étaient résolus par un certain nombre de mesures, telles que le verrouillage des navires 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 l'acceptation des dommages économiques et écologiques associés.

L’objectif principal des mesures décrites dans cette étude de cas était d’éviter des pertes économiques dues à la réduction des possibilités de circulation sur le canal (en raison du très faible débit d’eau de la Meuse), qui devraient s’aggraver 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.

Les grandes vis 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 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 un pontage pour se débarrasser de la quantité excessive d'eau. Dans ce cas, les pompes fonctionnent comme un générateur d'électricité, avec l'hydroélectricité comme énergie renouvelable réduisant les émissions de GES. L'effet net sur les émissions de GES au fil du temps dépend de l'équilibre entre les niveaux d'eau faibles et élevés, mais comme jusqu'à présent les niveaux d'eau faibles ne se sont produits 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 à pleine puissance pour pomper l'eau. 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 vers le haut de l’écluse et, avec suffisamment d’eau, produire de l’électricité verte pour 1 500 ménages. Les installations de pompage en combinaison avec les centrales hydroélectriques sont également en cours de construction sur les autres écluses du canal Albert de Genk, Diepenbeek et Wijnegem. Celles-ci devraient être mises en service après 2021.

L’organisation «De Vlaamse Waterweg» est chargée de gérer et de développer les voies navigables intérieures en tant que réseau contribuant à l’économie et à la prospérité de la Flandre. Cette société agit en tant qu’acteur clé de la coordination pour le développement des vis Archimède aux écluses du canal Albert.

Deux grands projets préparatoires précédant l’installation de vis aux écluses ont conduit à la conception finale des mesures, auxquelles les parties prenantes concernées ont participé. Le premier a été l'élaboration d'une stratégie de faible niveau d'eau pour le canal. Dans une première phase d'analyse des problèmes, un inventaire des différentes utilisations de l'eau a été réalisé, en consultant les utilisateurs sur leurs idées pour réduire la consommation d'eau. Dans une deuxième phase, des solutions possibles ont été proposées, invitant toutes les parties prenantes concernées à faire part de leurs observations. 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: les industries, les représentants maritimes, les compagnies d'approvisionnement en eau potable, les compagnies d'électricité, les organismes de protection de la nature, les municipalités et autres.

Le deuxième projet portait sur l'évaluation des incidences sur l'environnement de différentes solutions de remplacement. 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.

Parmi les facteurs de succès importants, mentionnons la reconnaissance des valeurs écologiques à maintenir et l'attention accordée à l'élaboration d'un processus de collaboration dans lequel tous les intervenants étaient 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 en maintenant un niveau de ruissellement suffisamment élevé, ainsi que la prise en compte des stocks halieutiques dans le canal Albert.

En ce qui concerne ce dernier point, le processus a mis en évidence l’importance de prévoir suffisamment de temps et de ressources pour permettre aux parties prenantes de coopérer, de partager leurs connaissances, de se comprendre et d’apprendre à connaître et à respecter leur culture respective. Imposer des solutions ou prendre trop peu de temps n'aurait qu'un succès limité. 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.

Le coût de l'installation des vis est d'environ 7M€ pour chaque système de serrure. Les avantages comprennent 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 l'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 de l'eau pendant environ un mois. Un autre mois se trouve généralement dans une situation de ruissellement juste suffisant pour le transport maritime, mais de flux insuffisant pour la production d'électricité. Sur une base annuelle, beaucoup plus d'énergie est produite qu'utilisée. La puissance précise générée annuellement dépend de la quantité et de la répartition des précipitations au cours de l'année, de l'intensité du transport maritime et des prélèvements effectués auprès 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 avancées utilisées pour les installations de pompage et la production d'électricité minimisent les impacts des installations sur les stocks halieutiques.

Un accord juridique a été conclu entre la Flandre et les Pays-Bas concernant 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 en matière de recherche et de développement de la Meuse commune et la compensation des pertes d'eau douce du Kreekraksluizen.

Le premier jeu de vis a été installé en 2012 à Ham et est pleinement opérationnel. Le deuxième jeu de vis est mis en œuvre à Olen et est opérationnel depuis 2013. L'installation à Hasselt est opérationnelle depuis 2018, tandis que trois autres ensembles de vis sont installés dans différents systèmes de verrouillage.

Une durée de vie d'au moins 40 ans a été prise en compte dans l'analyse coûts-avantages.

Griet Verstraeten
Policy Officer Climate Adaptation
Flemish Government
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