La gestion régionale des inondations par la combinaison de solutions techniques douces et dures, la Norfolk Broadlands

Pendant de nombreux siècles, les rivières du Broadland ont joué un rôle important, transportant des marchandises et des équipements pour le commerce et l’industrie. Aujourd’hui, Broadland est toujours une zone très fréquentée, bien qu’à des fins différentes. Environ 50 % des terres sont utilisées pour l’agriculture traditionnelle. Les rivières continuent de fournir de grandes navigations intérieures, qui, avec les Broads, donnent accès à 125 milles de voies navigables. Les loisirs et le tourisme sont devenus très importants, avec plus de 7 millions de personnes visitant l’ensemble de la région de Broads chaque année (site internet de la Broads Authority). En réponse, l’industrie de la location de bateaux apporte une contribution importante à l’économie locale: un total de 584 millions de livres sterling a été généré au sein de l’économie locale grâce aux dépenses des visiteurs et des entreprises touristiques.

L’attraction de la région est étroitement liée à sa diversité de paysages et d’habitats humides qui lui confèrent une qualité que l’on ne trouve nulle part ailleurs dans le pays. La zone revêt une importance internationale pour la conservation de la nature: en 1988, l’ensemble de Broadland a été désigné comme ayant le statut équivalent à un parc national et, en 2015, les Broads ont reçu la subvention officielle du parc national. Le parc national de Broads est pris en charge par la Broads Authority, l’autorité locale de planification.

Comme Norfolk est un comté côtier de basse altitude, le changement climatique et en particulier l’élévation du niveau de la mer sont parmi les principales préoccupations pour ce site dominé par la tidence. En 2016, la Broads Authority a produit un plan d’adaptation au changement climatique, basé sur une analyse approfondie des changements climatiques potentiels qui devraient se produire dans la région de Broads. Les changements prévus ont été comparés au climat moyen observé de 1961 à 1990. Les données utilisées pour l’étude se sont concentrées sur le scénario des émissions élevées (RCP8.5). La température maximale mensuelle moyenne devrait augmenter de 3,5 °C d’ici 2080. Les précipitations mensuelles moyennes devraient augmenter, en moyenne, de 0,62 mm d’ici les années 2050 et de 1,4 mm d’ici les années 2080. Les modèles climatiques sont raisonnablement cohérents avec presque tous les hivers plus humides, et tous, sauf deux, des étés plus secs. L’augmentation des précipitations en hiver devrait être de l’ordre de 5-8 mm d’ici les années 2050 et de 8-13 mm d’ici les années 2080. Dans le même temps, les événements extrêmes devraient augmenter: les deux précipitations plus intenses sur des périodes plus courtes et des périodes sèches plus longues.

À la même année (2080), les projections estiment une augmentation absolue du niveau de la mer de près de 40 cm par rapport au niveau de référence de 1990 dans le scénario des émissions moyennes. L’élévation du niveau de la mer exacerbera les ondes de tempête; les niveaux d’eau dans les Grands Lacs augmenteront probablement. L’élévation du niveau de la mer peut retenir l’eau qui tente de s’écouler des rivières, ce qui peut directement causer des inondations.

Les berges d’inondation (environ 260 km) assurent la protection d’environ 30 000 ha de terres situées en dessous du niveau de la mer. Toutes les berges d’inondation sont sujettes à une détérioration de l’état. S’il n’est pas correctement entretenu et adapté aux nouvelles conditions, ce phénomène entraîne une réduction du niveau de défense fourni, ce qui les rend plus sensibles aux impacts des inondations.

Les digues existantes ont généralement été construites à l’aide des tourbières indigènes des marais et des argiles molles. Le maintien historique des défenses n’avait pas suivi le rythme de la détérioration et, au début des années 1990, ils étaient susceptibles de surmonter et de violer par des poussées de marée même modestes. En outre, l’intégrité des fondations de remblai a été mise en péril en raison de l’érosion des berges, causée principalement par le lavage des bateaux. En 1996, une stratégie d’atténuation des inondations pour Broadland avait été élaborée sur la base du renforcement des remblai afin de résister aux brèches avec suffisamment de crêtes pour protéger les colonies et faire face aux effets projetés des changements climatiques. La première étape du projet BFAP consiste à renforcer les défenses existantes contre les inondations et à les ramener à une hauteur qui existait en 1995, en tenant compte de la montée du levier de mer et du règlement futur des berges d’inondation dans les prochaines étapes. On ne s’attend pas à ce que le projet prévienne toutes les inondations futures à la suite d’un dépassement excessif, mais réduira considérablement le risque de brèche. Cette étape comprenait également le remplacement de la protection existante dans de mauvaises conditions par des méthodes plus respectueuses de l’environnement, dans la mesure du possible. La deuxième étape, prévue jusqu’en 2021, consiste en la mise en œuvre d’un programme d’entretien des berges d’inondation existantes. Il s’agit, par exemple, de coupe d’herbe, de contrôle de l’érosion, de dégagement des canaux et de travaux de sécurité. Il comprend également des berges d’inondation qui se sont installées depuis qu’elles ont été améliorées plus tôt dans le projet.

En outre, tout en offrant un niveau de service amélioré en matière de protection contre les inondations, le projet vise également à protéger et à améliorer les zones humides des larges terres humides riches en biodiversité.

Les terrains de basse altitude intéressés par le projet sont divisés en 40 compartiments de protection contre les inondations. Il s’agit de zones discrètes bordées par de hauts fonds ou par des murs d’inondation, de sorte que si l’inondation se produit, elle est susceptible d’être contenue dans le compartiment.

De nombreuses berges d’inondation se sont installées depuis qu’elles ont été construites ou améliorées pour la dernière fois et risquent d’être dépassées par des poussées de marées, même relativement faibles. Cela devrait être exacerbé par l’élévation du niveau de la mer et l’augmentation potentielle de la fréquence des tempêtes. En outre, dans certaines parties de Broadland, les défenses existantes sont menacées en raison de l’érosion du bord de la rivière (rond) par le vent et les vagues, le lavage des bateaux, les débits normaux de la rivière et l’action de la marée. Bien que certaines longueurs aient été protégées par des pieux de tôle d’acier ou de bois, une grande partie a été installée au cours des 40 dernières années et doit maintenant être remplacée ou enlevée. Les infrastructures existantes et leur degré de détérioration n’ont pas été jugés suffisants pour contrer la pression croissante causée par l’effet combiné du changement climatique, de l’élévation du niveau de la mer et de la pression actuelle due aux activités humaines.

Historiquement, une grande partie du coût de l’entretien des défenses contre les inondations était due aux dispositions de protection contre l’érosion des pieux d’acier et de tôles de bois mises en place pour éviter que les berges d’inondation ne soient minées par les courants de marée et le lavage des bateaux. Le BFAP a cherché à remplacer autant que possible cette ingénierie dure, par des solutions douces telles que la création d’habitats naturels le long de la rivière. Cela s’est avéré efficace pour agir comme un tampon naturel contre les effets dommageables du lavage des bateaux et de forts débits fluviaux. Il a également apporté des avantages supplémentaires appropriés à un parc national, à titre d’amélioration du paysage et de l’écologie.

Le projet suit un concept régional de protection contre les inondations qui consiste en une combinaison de solutions techniques dures et douces mises en œuvre dans la première étape du BFAP:

• Renforcement de la banque d’inondation. Cette solution est utilisée lorsque le lit de roseau existant le long du bord de la rivière est plus large que 5 m ou que le système de protection contre l’érosion ou l’empilement des tôles est en bon état. Cela implique le renforcement de la rive d’inondation existante dans son emplacement actuel en plaçant du matériel sur la pente avant et/ou arrière de la rive. L’élévation du niveau de crête peut également être nécessaire, ce qui est généralement réalisé en plaçant de l’argile supplémentaire au moment du renforcement. Le matériau provient soit de l’élargissement de la digue de soke existante, soit de l’excavation d’un nouveau dans le marais de pâturage. En règle générale, les berges renforcées auront une largeur minimale de 2 m et une pente arrière supérieure à 1 m sur 3 m. Les crêtes de banque sont conçues pour être suffisamment larges pour permettre l’accès à l’entretien et le remplissage supplémentaire si nécessaire.

• Recul de la banque d’inondation. Cette option consiste en la construction d’un nouveau remblai d’argile, de 15 m à 30 m (retour en arrière) derrière la «digue à fumée» existante, le fossé sur le côté marais de la rive de la rivière, qui piège l’eau saline qui s’imprègne de la rivière, empêchant sa propagation à travers le lit de roseau. La distance réelle du recul dépend des taux d’érosion locaux, de la profondeur de la rivière et de la qualité des terres derrière la rive d’inondation existante. Une fois que la nouvelle rive a été établie, la protection existante contre l’empilement ou l’érosion est supprimée, la rive d’inondation existante nivelée et les nouveaux bords des rivières profilés pour promouvoir un bord de rivière stable. Il s’agit d’une solution privilégiée lorsque la rive pourrait devenir instable en raison de l’échec de l’empilement ou de l’érosion du bord du fleuve. Son utilisation est soumise à des conditions de sol appropriées et à la disponibilité de matériaux suffisants pour la nouvelle construction de digues de soke.

• Recul de la banque d’ inondation. Cette option est similaire au recul des berges d’inondation, cependant, la distance que la rive d’inondation est déplacée à l’intérieur des terres est considérablement moins importante. Cette approche réduit la quantité de terres prises, mais nécessite des matériaux supplémentaires pour remplir la digue de socle existante (pour des raisons de stabilité). Il s’agit d’une solution privilégiée lorsque la protection contre l’érosion est insuffisante. Il permet juste le renforcement des banques et où les conditions du sol, les caractéristiques topographiques ou les structures ne permettent pas un recul complet. Il utilise la durée de vie totale de n’importe quel empilement existant, mais dépend de la durée de vie restante adéquate.

Le projet a débuté en 2001 et se poursuivra jusqu’en 2021, en envisageant une phase de mise en œuvre pour achever les travaux d’amélioration suivi d’une phase de maintenance. En 2016, le BAFP a atteint la fin de la première phase d’achèvement de tous les travaux d’amélioration dans les 40 compartiments: (I) renforcement des berges d’inondation le long de près de 200 km; II) le recul des berges le long de 50 km; III) les berges inondables remontant sur 7 km; IV) les autres mesures de protection contre l’érosion, y compris les poteaux d’asphalte et les poteaux de bois combinés avec du roseau le long de 20 km; (V) l’enlèvement des empilements associés aux zones de recul le long de 14,5 km. Le BFAP progresse maintenant avec les exigences d’entretien en cours, qui consistent généralement en la levée des crêtes locales et la protection contre l’érosion. La protection contre l’érosion est assurée par l’adoption de formes de protection des banques respectueuses de l’environnement. Les techniques actuellement utilisées incluent, par exemple, le bitume: les roseaux sont plantés pour pousser à travers le mât, donnant une apparence plus naturelle au bord de la rivière. La Broads Authority a élaboré un guide pour la protection des banques pour plus d’informations.

En outre, étant donné que les banques de Broadland s’installent en permanence, Broadland Environmental Services Ltd (BESL, société privée chargée de certaines fonctions de gestion des risques d’inondation) dispose d’un programme annuel de levée des crêtes qui s’adresse aux sections de banques qui se rapprochent des exigences du niveau de service ou qui ont fait l’objet d’un règlement imprévisible. Enfin, le projet fournit également un fichier de service 24 heures sur 24 et une équipe d’intervention d’urgence en cas d’inondation majeure.

La participation du public fait partie intégrante du BFAP qui cherche à faire participer les parties prenantes à chaque occasion. Le BFAP a mis au point une base de données de consultation qui contient des détails sur plus de 1200 intervenants. Il s’agit notamment de groupes d’intérêt spécial, d’entreprises, d’organismes statutaires et non statutaires, ainsi que de plus de 500 propriétaires fonciers. Une approche ouverte a été adoptée pour la consultation des parties prenantes, encourageant la participation des individus et des groupes d’intérêt locaux à l’élaboration de propositions stratégiques et spécifiques à chaque site. Des consultations participatives distinctes sont entreprises dans des endroits où la première protection contre les inondations est prévue pour les propriétés riveraines et les chantiers navals.

Le passage de l’empilement vertical à des rives fluviales plus naturelles n’a pas été salué par la plupart des intérêts nautiques. Piling a fourni l’installation d’amarrage occasionnel, ce qui fait craindre que l’enlèvement des empilements entraîne une augmentation des taux de sédimentation dans les rivières. Des plans d’action pour résoudre ces problèmes ont été élaborés. Par exemple, le plan local pour les grandes lignes pour la période 2015-2036 contient des indications concernant les dispositions relatives à l’amarrage qui tiennent compte des différents intérêts des parties prenantes, tels que l’économie, le tourisme et la protection de la biodiversité. La mise en place d’un réseau d’amarrages dans l’ensemble du système Broads est essentielle pour les communautés locales, les entreprises et les visiteurs des larges. Au contraire, la concentration des visiteurs où l’amarrage est le plus abondant, a un effet négatif sur la tranquillité et la jouissance tranquille des larges. L’Autorité protégera donc les amarrages existants et encouragera la fourniture de nouveaux amarrages réglementés dans l’ensemble du système.

Les craintes publiques initiales que le projet pâtirait de l’approche novatrice de partenariat public-privé en raison de la nécessité de maximiser les marges bénéficiaires ont été largement apaisées, car les partenaires ont montré une volonté d’en tirer des avantages plus larges. Il a, en fait, fourni une occasion unique d’intégrer les travaux de défense contre les inondations à d’autres initiatives d’intérêt public.

Les défenses contre les inondations ont été conçues pour être durables et dans les limites financières strictes du projet. Le processus de participation du public a contribué à s’en assurer, tant pour l’ensemble du projet que pour chaque programme individuel qui y est intégré, en précisant que chaque partie est:

• Rentable et économiquement viable;
• Techniquement faisable;
• Socialement acceptable, par exemple en identifiant les impacts possibles et les gains pour les communautés locales;
• Respectueux de l’environnement, par exemple en identifiant les gains environnementaux dans la mesure du possible et en minimisant, le cas échéant, les incidences négatives potentielles.

Un facteur majeur de réussite du projet est représenté par un partenariat public-privé efficace. En 1992, le gouvernement britannique a lancé le Private Finance Initiative, un programme de partenariat public-privé, afin de fournir des services publics de meilleure qualité et plus rentables. Dans le cadre du contrat Broadland, l’Agence de l’environnement a effectivement délégué certaines fonctions de gestion des risques d’inondation à une société privée, Broadland Environmental Services Ltd. Cette société fictive Private Finance Initiative est utilisée pour exécuter le contrat, comprenant des participations de 90 % BAM Nuttall Ltd et 10 % Halcrow Group Ltd (aujourd’hui CH2M HILL). Ce consortium est chargé d’améliorer et d’entretenir les actifs de l’Agence, de fournir des services d’urgence et d’agir à titre de gardien de l’environnement. L’une des principales raisons du succès du projet Broadland est le maintien de l’égalité entre les deux organisations partenaires (l’une publique et l’autre privée). Le choix des partenaires et la reconnaissance que chacun a besoin des forces de l’autre a été la clé de la construction d’une équipe forte.

Malgré tous les aspects positifs de la mise en œuvre de ce projet, une intervention massive de protection contre les inondations dans une grande zone comme celle à l’étude a également des effets négatifs. Les principales limitations (la plupart d’entre elles juste temporaires) identifiées pourraient être énumérées comme suit:

• Perturbation temporaire des biens résidentiels;
• Les changements possibles dans l’utilisation des sols résultant de la construction de la défense contre les inondations;
• Effets possibles sur les communautés non défendues en modifiant le schéma des inondations;
• Effets visuels temporaires des travaux pendant la construction;
• Perte temporaire de zones végétales;
• Impacts visuels des nouvelles digues de soke de grande taille;
• Perturbation temporaire de la flore et de la faune.

En outre, bien que le projet comprenne un niveau élevé de participation des parties prenantes, plusieurs propriétaires fonciers se sont opposés à la «remise en état» des défenses contre les inondations sur leurs terres. Dans de tels cas, la désignation d’un nouvel alignement des berges d’inondation a permis de finaliser la phase de mise en œuvre du projet, en évitant les terres de l’agriculteur adverse mais en même temps, ne garantissant pas sa protection contre les inondations futures.

En 2017, le projet Broadland Flood Alleviation a reçu les prix du mérite de l’Est de l’Angleterre de l’Institution of Civil Engineers, reconnaissant l’excellence dans la conception et la construction.

D’ici la fin du projet en 2021, les coûts totaux devraient s’élever à 136 millions de livres britanniques: 107,7 millions peuvent être attribués à de nouvelles constructions et à des travaux d’ingénierie, tandis que 31,3 millions pour assurer les travaux d’entretien jusqu’en 2021. Le projet est limité au coût. Ce plafond de coûts implique que tous les projets individuels du projet doivent être strictement conçus de manière à être rentables et dans le cadre du programme prévu.

Le coût économique du projet devrait être compensé par les avantages résultant d’une réduction significative des pertes pour le secteur agricole causées par les inondations d’eau de mer. L’une des principales caractéristiques de ce projet est la consolidation des berges d’inondation afin de prévenir les violations. Lorsqu’une berge d’inondation s’enfuit, les marais d’eau douce de basse altitude sont submergés par l’eau saline pendant une longue période, tant qu’il faut pour effectuer les réparations, peut-être plusieurs semaines. Cela est susceptible de causer des dommages à long terme et donc coûteux aux qualités agricoles et de conservation de la nature de la terre. Lorsque le dépassement se produit, l’inondation de l’eau saline se produit toujours, mais, parce que le volume d’eau est beaucoup moins important et que les réparations à la berge d’inondation ne sont généralement pas nécessaires, l’eau de crue peut être pompée dans la rivière dans les 2-3 jours. Cela est généralement assez rapide pour éviter tout dommage important à long terme aux terres agricoles. La différence entre les coûts de dommages dus à la violation et au dépassement est l’un des avantages pris en compte dans la conception du projet. Du côté du coût du calcul, il n’y avait que suffisamment de matériel approprié disponible localement pour relever les hauteurs des berges jusqu’aux niveaux de 1995. Pour augmenter les hauteurs des berges et éviter totalement les dépassements, il faudrait transporter de grands volumes de matériaux de construction sur de longues distances, dont le coût aurait largement dépassé les avantages.

La survenance de trois inondations majeures caractérisées par des niveaux d’eau élevés au cours de la période 2006-2013 a permis de montrer pratiquement les avantages du projet. Dans ces occasions, les défenses contre les inondations améliorées dans l’ensemble du Broadland n’ont pas enregistré de dommages structurels graves. En 2013, la région a connu des niveaux d’eau comparables à la grande inondation de 1953, qui s’est produite avant le remplissage des berges d’inondation. Grâce aux interventions mises en œuvre dans le cadre du projet, l’événement de 2013 n’a donné lieu qu’à deux violations et aucun bien n’a été inondé; en 1953, au lieu de cela, le nombre de brèches était nettement plus élevé, conduisant à des inondations généralisées.

Dans l’ensemble, le programme offre une protection contre les inondations à 1 700 propriétés, à l’autoroute A47, à la ligne de chemin de fer Norwich-Great Yarmouth et à 24 000 hectares de terres agricoles. Outre les effets économiques positifs, de nombreux avantages sociaux et environnementaux secondaires sont également obtenus. Ces avantages comprennent l’amélioration de l’accès piétonnier par la modernisation de 100 km de sentiers pédestres, les installations pour les pêcheurs à la ligne et l’amarrage pour l’industrie de la navigation de plaisance et de vacances. Le projet a été élaboré en collaboration avec le Norfolk Wildlife Trust et d’autres institutions similaires pour améliorer les habitats des milieux humides autour de la réserve naturelle nationale de Hickling Broad. Par conséquent, les modifications apportées aux berges d’inondation ont également permis d’améliorer l’étendue et la qualité des habitats naturels: 55 hectares de roseaux d’eau douce ont été créés, offrant un moyen durable et à long terme de protection contre l’érosion pour la nouvelle rive d’inondation. La création d’habitats naturels de lit de roseau contribue également à l’objectif fixé par le Règlement sur les habitats pour les pertes dues aux programmes de gestion des risques d’inondation sur la côte du Suffolk.

Une évaluation formelle de la mesure dans laquelle le projet a apporté des avantages suivra probablement après son achèvement en mai 2021.

En 1996, l’Agence britannique de l’environnement a entamé un processus visant à examiner l’utilisation potentielle de l’approche de l’initiative de financement privé pour l’acquisition de services de gestion des risques d’inondation. En conséquence, le Projet d’atténuation des inondations à large bande (BFAP) a été l’un des deux seuls projets sélectionnés et désignés par le Trésor public. La principale caractéristique de l’initiative est que, dans la région de Broadland, le partenaire privé est responsable de fournir une norme précise de service de gestion des risques d’inondation, y compris l’entretien, les travaux d’amélioration et les interventions d’urgence. L’objectif de ce partenariat entre les secteurs public et privé est de favoriser une prestation rentable des services publics grâce à l’efficacité opérationnelle et à l’innovation, ce qui se traduit par une forme de contrat sur mesure.

Les travaux d’amélioration prévus ont pris 15 ans (2001-2016) pour être pleinement mis en œuvre. La phase de maintenance est toujours en cours et sera systématiquement réalisée jusqu’à la fin du projet BFAP, en 2021. Au-delà de 2021, la défaillance de l’infrastructure sera de relever du programme normal de surveillance et d’entretien de l’Agence pour l’environnement.

La durée de vie des interventions peut être estimée à 50 à 100 ans. En raison de la nature douce du sol sous-jacent dans la zone du projet, il y aura un besoin constant de recharger régulièrement les berges d’inondation.

Paul Mitchelmore
UK Environment Agency
Broadland Flood Alleviation Project
E-mail: paul.mitchelmore@environment-agency.gov.uk 

Kevin Marsh
CH2M HILL
Broadland Flood Alleviation Project
E-mail: kevin.marsh@ch2m.com 

Broadland Flood Alleviation Project and UK Environment Agency