Stockage temporaire des eaux de crue dans les zones agricoles du bassin du Tisza moyen - Hongrie

Près du centre géographique de l'Europe, la rivière Tisza draine une superficie de 157 218 km2 avec une population d'environ 14,4 millions d'habitants. Sur sa route entre les Carpates ukrainiennes et le Danube en Serbie, la Tisza traverse principalement la grande plaine de Pannonie en Hongrie. La topographie du bassin de la rivière Tisza est caractérisée par de hautes chaînes étroites de montagnes entourant de vastes plaines plates. Avec une longueur de 966 km et un débit moyen de 794 m3/s, la Tisza est le plus long et le deuxième affluent du Danube. La plupart des rejets sont générés directement par les précipitations, mais il y a une contribution à la fois de la fonte des neiges et de l'eau souterraine du sol. De graves inondations peuvent provenir des montagnes lorsque l'eau de pluie s'écoule rapidement sur les pentes et s'accumule dans les basses terres. Ce problème est devenu de plus en plus grave au fil du temps, à mesure que la déforestation et l’imperméabilisation des sols avaient progressé et que les régimes de précipitations avaient changé en raison du changement climatique.

La rivière et ses affluents ont été régulés dans la seconde moitié du 19ème siècle. L’objectif principal de ce règlement était d’accroître l’étendue des terres agricoles, à la place des zones humides, des marais et des zones exposées au risque d’inondations régulières (Borsos et al., 2018). La longueur de la rivière a été réduite de plus de 400 km à mesure que les sections sinueuses ont été coupées, tandis que la superficie de la plaine inondable a diminué de plus de 90% à mesure que les digues ont été soulevées pour se protéger contre les inondations. Le redressement des cours d'eau, combiné à d'autres facteurs (accumulation de sédiments dans certaines sections de cours d'eau, déforestation, changement d'affectation des terres) a provoqué l'augmentation continue des niveaux d'eau de pointe.  Compte tenu de quelques inondations historiques enregistrées, le niveau d’eau maximal était de 753 cm en 1876, de 909 cm en 1970 et de 1 040 cm en 2000 (Szlávik, 2005).

Aujourd'hui, la longueur des digues de protection contre les inondations le long de la Tisza et de ses affluents en Hongrie est de 2850 km. La superficie du territoire protégé contre les inondations est de 16 000 km², sur la superficie totale du bassin versant de la Tisza en Hongrie, qui s’élève à 47 000 km². Comme le niveau maximal des inondations a continué d'augmenter au cours du siècle et demi dernier, la hauteur des digues a également augmenté. Une nouvelle augmentation des niveaux d'inondation de pointe est prévue pour le XXIe siècle en raison du changement climatique, et le niveau actuel des digues d'inondation ne sera pas suffisant pour assurer une protection adéquate. On estime que la défense contre les inondations, qui repose exclusivement sur l'agrandissement et le renforcement des digues, est excessivement coûteuse. En 1999, un projet de recherche financé par la Banque mondiale a estimé que le coût des travaux de modernisation restants aurait été de 175 milliards de HUF, soit 700 millions d'EUR au taux de change de 1999 (Szlávik, 2005).

Au cours de la période 1998-2001, quatre inondations graves ont eu lieu sur la rivière Tisza, avec des niveaux d'eau de pointe dépassant toutes les valeurs historiques. L'un des événements (2001) a été la rupture d'une digue et l'inondation de zones censées être protégées. Cet événement a clairement montré que ni la hauteur des digues, ni leur force n'étaient adéquates. Par la suite, un projet de quatre ans a été lancé pour étudier la validité des projections des risques d'inondation utilisées à l'époque (études de l'Institut de recherche sur la gestion de l'environnement et de l'eau de VITUKI, 2006). Le projet a appliqué de nouvelles méthodes de simulation de séries chronologiques et a utilisé une base de données hydrologiques historiques révisée. Elle a examiné l’incidence de plusieurs changements (dans le couvert forestier, les réservoirs et les digues inondables) dans les différentes sections des rivières traversant la Hongrie, y compris le changement climatique (Haase et al., 2006). La principale conclusion du projet était que, par rapport aux projections précédentes, il y a une incertitude accrue et des niveaux d'eau plus élevés prévus pendant les inondations. Les niveaux d'eau devraient encore augmenter en raison du changement climatique. À cet égard, un changement dans la configuration des événements pluviométriques est observé en Europe centrale. Même en l’absence d’une modification substantielle des précipitations moyennes, des événements de précipitations plus concentrés avec des volumes de rejets plus élevés sont attendus (Ungvári,2022).

L'objectif général de la stratégie de protection contre les inondations dans le bassin moyen de la Tisza est d'adopter des mesures rentables. Les mesures proposées visaient à assurer un niveau adéquat de protection contre les inondations, capable de faire face à l'évolution des conditions du bassin fluvial et aux conséquences de l'augmentation des débits de pointe. La stratégie a été conçue pour répondre aux changements de la variabilité climatique locale et aux caractéristiques spécifiques du système hydrologique.

Comme première réaction aux inondations de 1998-2000, le gouvernement a décidé d'accélérer le processus en cours de renforcement des digues: le premier plan (décret gouvernemental n°2005/2000) était axé sur le renforcement de 740 km de digues sur une période de dix ans. Au cours de la deuxième étape, la stratégie gouvernementale visait à intensifier encore le processus en renforçant 550 km de digues supplémentaires, mais dans une période plus courte de 5 ans. Les travaux ont commencé, mais tout à coup le programme a été arrêté.

Une nouvelle loi a été conçue en 2004 avec des objectifs plus larges: renforcer la sécurité contre les inondations par la réactivation des anciennes plaines inondables et la gestion des excédents d'eau, le développement des régions les plus défavorisées et l'amélioration des conditions de vie dans ces régions.

Le nouveau plan de sécurité contre les inondations comprenait: le renforcement des points faibles existants du système de digues, la restauration de la capacité de ruissellement du canal d’inondation (la section transversale entre les digues) et l’achèvement de réservoirs d’inondation temporaires (également appelés «polders») afin de réduire le pic des plus grandes vagues d’inondation d’une capacité totale de 721 millions de m³ à long terme. L'intention était de laisser de la place à la rivière en utilisant des zones agricoles comme réservoirs de stockage temporaires pour contenir le débit de pointe lors d'événements extrêmes. Selon ce plan, la zone utilisée à des fins agricoles dans des conditions normales peut éventuellement être inondée (intentionnellement et dans des conditions contrôlées) et utilisée pour la rétention temporaire des eaux de crue en cas d'urgence. Ce système est conçu pour compléter les digues pour faire face aux inondations avec une période de retour de 100 ans ou plus. Il permet de tamponner lors d'événements de précipitations extrêmes et de réduire la propagation des vagues d'inondation, avec des implications bénéfiques cohérentes pour l'atténuation des risques d'inondation. Un mécanisme de compensation économique pour les agriculteurs impliqués dans la construction de réservoirs de rétention d'eau a été mis en place. La rémunération se compose de deux éléments: une indemnisation forfaitaire pour tous les inconvénients et pertes de valeur liés au régime et une indemnisation des dommages en fonction des événements, afin d’indemniser les pertes économiques éventuelles dues à l’inondation de la surface agricole. Le système d'atténuation des risques d'inondation, fondé sur le stockage temporaire des eaux d'inondation dans les zones agricoles, s'est avéré extrêmement efficace aux fins de la réduction des risques de catastrophe. Il a également révélé des compromis pour la production agricole des zones touchées, qui ne peuvent pas être complètement récupérés avec le régime d'indemnisation.

Le premier polder a été inauguré en 2009, tandis que les cinq autres réservoirs temporaires prévus ont été achevés au cours des années suivantes (2010-2015) avec un soutien financier, provenant à la fois de fonds nationaux et de fonds de l'UE. L'un de ces polders a été utilisé avec succès lors d'une inondation en 2010. Les résultats de la modélisation hydrologique (Ungváriet Kis, 2022) montrent que l’utilisationsimultanée de plus d’un polder lors d’inondations majeures atténue encore les risques par rapport à l’utilisation d’un seul polder. La même étude suggère que l'ajout d'un plus grand nombre de polders au système actuel peut être efficace pour réduire les risques avec une fourchette de coûts d'investissement acceptable.

L'objectif initial du plan était d'inclure une large participation multidisciplinaire et multisectorielle dans le processus de planification de la stratégie. Cet objectif n'a pas été pleinement atteint au cours de la phase de mise en œuvre (Sendzimir et Magnuszewski, 2008). Le projet d'atténuation des inondations a été conçu selon une approche visant à réduire au minimum la superficie des terres agricoles concernées. De cette façon, les décideurs ont essayé de minimiser les conflits potentiels avec les agriculteurs et les propriétaires fonciers qui pourraient représenter un obstacle au développement du projet. La conception et la mise en œuvre du plan et les règles d'exploitation des réservoirs ont été faites par le gouvernement central (niveau national). Le gouvernement a également identifié les sites les plus appropriés pour la construction des réservoirs de stockage des eaux de crue. Les agriculteurs et les propriétaires fonciers, qui n’ont pas été dûment associés à la conception de la stratégie, ont été invités à accepter la décision du gouvernement (recevant une compensation économique pour les pertes potentielles) ou à faire l’objet d’une expropriation de leurs terres à des fins d’utilisation publique. Dans ce second cas, selon les propriétaires interrogés, la somme versée par le gouvernement a été jugée conforme à la valeur marchande.

Ce cas a été analysé dans le cadre du projet EPI-Eau financé par l’UE au titre du 7e PC, intitulé «Évaluer les instruments de politique économique pour une gestion durable de l’eau en Europe». Dans le cadre de ce projet, un système de compensation capable de mieux satisfaire les demandes du secteur agricole et les besoins du gouvernement a été conçu.

Pour le projet EPI-Eau, la participation des parties prenantes a été jugée cruciale. Les propriétaires fonciers et les agriculteurs opérant dans les zones inondables ainsi que les représentants de la direction régionale de l'eau ont participé à l'élaboration d'un système de compensation qui aurait pu compenser plus équitablement les pertes subies par le secteur agricole. L'analyse menée dans le cadre du projet EPI-Eau a proposé aux agriculteurs et au gouvernement un instrument de politique économique basé sur une redevance forfaitaire versée aux agriculteurs plus une indemnisation en cas d'inondation. D’après les résultats du projet, ce régime, qui n’est pas réellement mis en œuvre, présenterait plusieurs avantages:

• l’amélioration de la compensation financière des agriculteurs au moyen d’un régime qui pourrait être perçu comme plus transparent et plus équitable, ce qui renforcerait l’acceptation par le public de la stratégie de gestion des inondations;
• Incitation pour les agriculteurs à réduire la quantité de valeur exposée aux inondations. Cela pourrait être réalisé par une utilisation différente des zones inondables, réduisant la valeur de la culture à risque dans le réservoir. Cela rendrait l'ensemble du régime moins cher à long terme;

Les consultations des parties prenantes menées au cours du projet de recherche ont révélé que les parties concernées avaient des intérêts différents: les représentants du gouvernement étaient favorables à des modifications visant à améliorer le régime, tandis que les agriculteurs avaient des opinions mitigées en raison de leurs conditions économiques spécifiques. Toutefois, bien que pour des raisons différentes, les deux parties ont exprimé leur scepticisme quant à la viabilité et à l'applicabilité des accords à long terme.

La stratégie adoptée par le gouvernement s'est avérée extrêmement efficace en termes d'atténuation des risques d'inondation, étant suffisamment évolutive et flexible pour faire face à l'incertitude des projections futures en matière de changement climatique. La rétention des eaux de crue dans les réservoirs temporaires identifiés est cruciale pour la réduction de la fréquence et de l'ampleur des inondations dans les zones en aval, avec des avantages considérables pour les villes situées le long du fleuve. Malheureusement, comme c'est souvent le cas dans ces cas, toutes les parties prenantes ne sont pas enthousiastes à l'égard de la solution adoptée. Les agriculteurs affirment que leurs points de vue et leurs perspectives n'ont pas été suffisamment pris en compte dans le processus qui a amené le gouvernement à utiliser leurs terres pour le stockage temporaire des eaux de crue. Les propriétaires fonciers sont appelés à utiliser leur propriété pour fournir un service important, mais ils n'ont pas été impliqués dans la conception de la stratégie de gestion des inondations et des règles d'exploitation associées. Ce fait a limité l’acceptation de la mesure par plusieurs parties prenantes, ce qui a entravé le succès de l’initiative.

En effet, le régime actuel a révélé l'existence de multiples problèmes, rendant l'utilisation des réservoirs coûteuse pour le gouvernement et, en même temps, laissant les agriculteurs et les propriétaires terriens insatisfaits. Parmi les facteurs limitatifs figuraient les problèmes non résolus suivants concernant le régime d’indemnisation:

• L'indemnisation n'est pas adéquate par rapport au montant réel des dommages. Il compense les pertes de rendement, mais ne prend pas en considération la réhabilitation des sols et les conséquences financières dues à la perturbation du cycle de production saisonnier. Ces surcoûts sont particulièrement importants pour les cultures de grande valeur.
• Long délai de traitement, pouvant aller jusqu'à un an dans certains cas, pour que le processus d'indemnisation soit terminé.
• Forte imprévisibilité du coût du système de compensation au fil du temps, avec des incidences potentiellement importantes sur le budget financier national.

Une fréquence croissante des inondations futures, projetée par les modèles hydrologiques, devrait augmenter le montant des dommages causés au secteur agricole. Cela pourrait exacerber le débat déjà délicat entre les agriculteurs locaux et le gouvernement et accroître l'opposition à la construction de nouvelles zones de rétention.

L'utilisation de systèmes de polders offre de nombreux avantages en termes d'atténuation des risques d'inondation. La solution est facilement évolutive et flexible (activation d'un polder unique ou d'une combinaison différente de deux polders ou plus), capable de faire face au large éventail d'incertitudes qui caractérise les projections futures d'inondations extrêmes.

La solution adoptée a entraîné un coût global d'environ 260 millions d'euros. La stratégie a été mise en œuvre avec la contribution du Fonds européen de développement régional et du Fonds de cohésion.

Plusieurs analyses ont été effectuées afin d'évaluer les coûts et les avantages de la stratégie d'atténuation des inondations choisie. Les résultats d’une analyse coûts-avantages ex post complète (Koncsos 2006) ont montré que le scénario mis en œuvre, avec 6 réservoirs et aucune modification du système de digues existant, réduit considérablement le risque par rapport au scénario de référence (pas d’intervention). Il représente un compromis entre l'efficacité de la réduction des risques et des coûts d'investissement initiaux relativement faibles. L’analyse des scénarios a également mis en évidence que de nouveaux investissements dans les infrastructures de défense contre les inondations sont économiquement justifiés.

Une analyse coûts-avantages actualisée réalisée en 2022 (Ungváriet Kis, 2022) a montré que l’utilisationde la plupart des réservoirs est économiquement justifiée, même pour les inondations avec une période de retour de 20 à 30 ans. Par conséquent, la plupart des réservoirs seraient avantageux même s'ils étaient utilisés avec une fréquence plus élevée que celle initialement prévue (événements de 100 ans). Cependant, il pose la question du maintien de l'utilisation actuelle des terres (avec une référence particulière à l'agriculture) ou de son adaptation à long terme (vers une zone boisée) pour accueillir une utilisation nouvelle et plus fréquente des polders comme réservoirs d'inondation.

Les stratégies de protection contre les inondations ont été conçues de manière à être intégrées dans un processus plus large de développement régional. Il envisageait un paysage à grande échelle et des efforts de réhabilitation sociale. Ces mesures devraient être combinées avec la restauration de l’écosystème naturel de la région caractérisé par un système complexe de zones humides.

La solution consistant à créer des zones temporaires de rétention des eaux de crue est conforme aux exigences de la directive-cadre de l’UE sur l’eau et de la directive «Inondations». L'intervention adopte une stratégie d'atténuation des inondations respectueuse des écosystèmes naturels et de l'hydrodynamique naturelle. Toutefois, étant donné qu'une grande partie du bassin de la Tisza est consacrée à l'agriculture, d'autres contraintes découlent de la mise en œuvre de la politique agricole commune et de son système de subventions qui influencent les décisions des propriétaires fonciers.

Les régimes d'indemnisation des agriculteurs sont établis par un acte juridique. Toutefois, sa mise en œuvre a laissé une incertitude considérable en ce qui concerne le processus de production agricole, ce qui a augmenté les coûts directs ainsi que les coûts d’opportunité pour les agriculteurs.

La stratégie de protection contre les inondations avec la réalisation de six zones de rétention d'eau a été mise en œuvre au cours de la période 2009-2015. Une zone de rétention d’eau supplémentaire le long de la rivière Tisza a été créée en 2022.

Les zones de rétention d'eau devraient durer plus de 100 ans.

Gábor Ungvári
Corvinus University of Budapest
Regional Centre for Energy Policy Research
Tel.: +36 1 4827073
E-mail: gabor.ungvari@uni-corvinus.hu

András Kis
Corvinus University of Budapest
Regional Centre for Energy Policy Research.
Tel.: +36 1 4827073
E-mail: andras.kis2@uni-corvinus.hu

Attila Lovas
Middle Tisza District Water Directorate
H-5000 Szolnok, Boldog Sándor I. krt. 4.
Tel.: +36 30 2797727
E-mail: lovas.attila@kotivizig.hu
Generic e-mail: tiszaoffice@kotivizig.hu

Ungvári, G., Kis, A., 2022. Réduction des risques d'inondation par l'utilisation efficace des polders à pic d'inondation: Une étude de cas de la rivière Tisza

Ungvári, G., 2022. Combiner l'atténuation des risques d'inondation et le piégeage du carbone pour optimiser les systèmes de gestion durable des terres: Expériences de la section médiane de la rivière Tiszaen Hongrie.

EPIWATER Élément livrable 4.2. WP4 EX-ANTE Études de cas Inondations et exploitation forestière de l'eau dans le bassin de la rivière Tisza (Hongrie)