Brochure de synthèse Fascines et haies pour réduire les effets du ruissellement érosif, par Jean-François Ouvry et co-auteurs (AREAS), 2012

Résumé

Avec un objectif opérationnel très présent, cette étude complète les connaissances sur les conditions d’efficacité des fascines et des haies à plat pour réduire la charge solide des ruissellements en milieu érosif, et pour contribuer au ralentissement dynamique à l’échelle des bassins versants.

Tous les essais ont été réalisés avec des débits spécifiques de 0,5 à 12 l/s/ml. Les capacités d’infiltration mesurées pour des haies très denses à plat sont de l’ordre de 400 mm/h ± 100 mm/h, et celles des fascines sont de l’ordre de 170 mm/h avec une plus grande variabilité, allant de 35 à 360 mm/h. Le ralentissement dynamique créé par ces obstacles perméables a été examiné par le biais du coefficient de Manning (n). Pour des haies très denses avec plus de 50 tiges par mètre linéaire, les valeurs du coefficient de Manning mesurées vont de 0,4 à 0,8 s/m1/3. Avec une haie de 7 ans ayant moins de 20 tiges par mètre linéaire, les valeurs du coefficient de Manning mesurées vont de 0,06 à 0,08 s/m1/3 seulement. Pour les fascines, lorsque la densité de plein (inverse de la porosité) est comprise entre 40 et 45 %, le coefficient de Manning se situe entre 0,5 et 1,0 s/m1/3. Si elles sont plus denses, la valeur du coefficient de Manning varie entre 1,0 et 3 s/m1/3. Si elles sont moins denses, cette valeur est comprise entre 0,3 et 0,5 s/m1/3.

Du point de vue de la sédimentation dans cette gamme de débits, les taux d’abattement obtenus en injectant des pulses de particules issues d’un sol limoneux battant tamisé à 1 mm, vont de 74 à 91 % pour les fascines et pour les haies anciennes. Les taux d’abattement les plus élevés sont obtenus pour les plus faibles vitesses d’écoulement. Ces faibles vitesses correspondent aux cas des plus faibles débits, et au cas des pentes les plus faibles en amont. On constate que les conditions de topographie à l’amont des objets influencent beaucoup les résultats. Notamment la présence d’un plateau sédimentaire ou d’une dépression permet de renforcer significativement la sédimentation en ralentissant l’écoulement. Lorsque les particules sont plus grossières (avec un sol tamisé à 2 mm), les taux de sédimentation peuvent atteindre 93 à 99 %.

L’utilisation des équations de DABNEY et al. (1995) pour évaluer la part sédimentée de différentes classes granulométriques de particules, permet de reconstituer les taux de sédimentation mesurés. Avec les échantillons de sols limoneux tamisés à 1 mm et les débits testés, le taux de sédimentation est en moyenne de 99,9 % pour les particules de taille supérieure à 125 μm, de 94 % pour les particules de taille comprise entre 63 et 125 μm, de 74 % pour les particules de taille comprise entre 32 et 63 μm, de 47 % pour les particules de taille comprise entre 16 et 32 μm, et de 36 % pour les particules de taille inféieure 16 μm.

La localisation des haies et des fascines est donc particulièrement adaptée sur le trajet des écoulements concentrés, situés en tête de bassin versant ou en aval de parcelles érodables, qui engendrent de petits débits avec des charges importantes en éléments grossiers. Afin de rester dans des conditions de débits spécifiques faibles, il convient de chercher à étaler les écoulements en choisissant un site adéquat ou une longueur adaptée.

En région, on constate que la mise en place de ces haies et fascines reste acceptable pour les exploitants agricoles, compte tenu des faibles surfaces nécessaires, et de leur localisation fréquente en bordure de parcelle. En outre, ces solutions peuvent contribuer à améliorer la qualité des eaux et à créer un maillage du territoire favorable à la biodiversité.

L’intérêt des associations du type haie + fascine, ou haie + fascine + bande enherbée est démontré pour assurer la durabilité de l’action, et pour conjuguer les effets positifs sur l’infiltration et sur la sédimentation. Dans les régions érosives, le concept « une haie doublée d’une fascine sur le chemin de l’eau à l’échelle de mon exploitation » est recommandé, et en fonction des enjeux, il faudra ajouter une bande enherbée ou un chenal enherbé.

URL : consulter le document