Étude hydrologique – hydraulique du bassin versant de Xhoris

Contexte

Le village de Xhoris fait partie de la commune de Ferrières, et se situe dans une zone où le sous-sol est riche en formations carbonatées. Grottes, chantoirs, résurgences, dolines sont caractéristiques de ces régions dites karstiques, où l’eau se fraie un chemin souterrain dans la roche facilement dissoluble.

Dans un vallon humide, les précipitations ruissellent en surface et se concentrent pour former un cours d’eau. À l’inverse, dans un vallon sec, l’eau ne s’organise pas en rivière permanente mais s’infiltre majoritairement dans le sol. Le village de Xhoris est situé en partie dans un vallon sec. Un vallon sec peut être exposé à des risques d’inondation par ruissellement en cas d’imperméabilisation des sols. Il peut également subir des inondations par débordement d’un cours d’eau ou d’un chantoir saturé, notamment lorsqu’il est situé à proximité immédiate d’un vallon humide.

Le village de Xhoris est soumis à cette double contrainte. En particulier, le chantoir de l’abîme, constitué de deux pertes (=entrées de rivière souterraine), les trous Burton et Pierre, a déjà débordé en 1956 et 2021, causant beaucoup de dégâts en aval, dans un vallon habituellement sec.

La mission vise à comprendre la problématique des inondations en situation existante au travers d’un diagnostic approfondi du bassin versant. Sur base de cette analyse, la mission inclut également une évaluation technico-économique des aménagements possibles, afin de proposer des mesures permettant de réduire le risque d’inondation, tout en en évaluant la faisabilité, l’efficacité et le rapport coût/bénéfice pour la protection des habitations et des zones exposées.

Schéma simplifié du parcours de l’eau en région calcaire, à Xhoris : l’eau s’écoule dans un bassin versant humide, puis s’infiltre dans le sol et crée une rivière souterraine. Son entrée est appelée un chantoir, sa sortie à l’air libre sa résurgence. La doline, dépression naturelle creusée par le temps, abrite le chantoir.

Prestations

  • Relevés topographiques de la zone d’étude (lit mineur et doline du chantoir)
  • Diagnostic du bassin versant (Occupation du sol et paramètres hydrologiques, données caractéristiques du réseau d’écoulement de surface et de subsurface, recueil des données disponibles sur les phénomènes de dysfonctionnement du bassin versant et des évènements d’inondations précédentes,…)
  • Modélisation hydrologique (Transformation des pluies réelles ou théoriques IRM) en hydrogrammes de crue
  • Modélisation hydraulique 2D de la situation existante pour TR20 à 100+30% et reconstitution de la crue de juillet 2021
  • Calibration du modèle hydraulique
  • Propositions d’aménagement sur le bassin versant et le cours d’eau et évaluation de leur efficacité sur le risque d’inondation par modélisation hydraulique
  • Prédimensionnement et évaluation du coût des aménagements étudiés
  • Analyse Multicritère (AMC) par application d’approche des Plans de Gestion des risques d’inondation (PGRI) –> score
  • Priorisation des scénarios et recommandations selon a) le rapport coût/efficacité par rapport aux inondations (bénéfice anthropique uniquement) et b) le rapport coût/efficacité intégré selon l’impact fonctionnel du cours d’eau (bénéfice anthropique et écosystémique)

Résultats

Au vu de la particularité du site, la protection contre les inondations peut être gérée de façon préventive ou curative, d’une part via une diminution ou une temporisation des apports d’eau au chantoir. Pour cela, la Gestion Intégrée des Eaux Pluviales (GIEP) ou une Zone d’Immersion Temporaire (ZIT) en amont du chantoir ont été étudiées. D’autre part, le colmatage du chantoir, qui se bouche de sédiments amenés par l’érosion peut être diminué par dissipation de l’énergie du cours d’eau ou géré par curage régulier d’un bassin de décantation. Dans ce second cas, on ne joue pas sur les quantités amenées, toujours importantes, mais on veille à empêcher le comblement complet du chantoir. Cette action curative a le désavantage de devoir être réalisée indéfiniment.

Parmi les différents scénarios envisagés (combinaison des différentes mesures), ce sont les seuils de correction de pente, similaires aux seuils de correction torrentielle en montagne, associés à de la GIEP, qui présentaient le meilleur rapport coût/efficacité. Associée à la GIEP, la restauration hydromorphologique, bien que plus coûteuse, présentait l’intérêt supplémentaire d’améliorer la fonctionalité du cours d’eau et des services écosystémiques associés.

Les mesures proposées ont été prédimensionnées et spatialisées dans le bassin versant pour chacun des quatre scénarios : i) GIEP + restauration hydromorphologique, ii) GIEP + seuils de correction de pente, iii) GIEP + bassin de décantation, iv) GIEP + seuils de correction de pente + bassin de décantation.

Classification des mesures de protection contre les inondations selon le type d’effet (a à d) et le caractère préventif ou curatif
Aménagement d'un bassin versant agricole par des mesures de Gestion Intégrée des Eaux Pluviales (GIEP)