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Les wateringues, comment ça marche ?

Les Wateringues, exutoire des bassins versants de l’Aa et de la Hem

Situé en Flandre maritime, sur environ 100 000 hectares, le territoire des Wateringues correspond à l’ancien delta de l’Aa, inscrit dans le triangle Saint-Omer – Calais – Dunkerque.

L’Aa est un fleuve côtier qui prend sa source à Bourthes dans les collines de l’Artois. Il se répand ensuite dans le marais audomarois, se faufile par le goulet de Watten, s’écoule dans la plaine maritime (Delta de l’Aa) et se jette enfin dans la mer du Nord à Gravelines.

La Hem est son principal affluent. Elle rejoint directement les Wateringues à Hennuin. D’autres petits cours d’eau, recueillant les eaux ruisselant sur les pentes des collines de l’Artois et de Flandre intérieure, viennent également épandre leurs eaux sur le delta.

Les exutoires à la mer des Wateringues se situent dans les ports de Calais, Gravelines et Dunkerque.

À l’est de Dunkerque, la gestion des eaux est transfrontalière et se traduit par des échanges d’eaux avec nos voisins flamands, via les canaux de Furnes, des Moëres et de la Basse Colme.

À noter aussi que, parfois, pour soulager les crues de la Lys, des transferts d’eaux sont réalisés vers le secteur des Wateringues via le canal de Neufossé et l’écluse des Fontinettes.

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La présence de nombreux ouvrages implantés au fil des siècles

Le système des Wateringues comprend des fossés (appelés watergangs, grachts, vliets) et canaux qui se croisent et communiquent entre eux par de multiples ouvrages, pompes, vannes, écluses, siphons, etc. afin de réguler le niveau des eaux de surface et, en cas de besoin, évacuer les excédents à la mer en s’affranchissant des marées hautes grâce à des stations de relevage.

Le système hydraulique des Wateringues est constitué :

  • d’un cours d’eau naturel, l’Aa, canalisé à partir de Saint-Omer jusqu’à son exutoire à Gravelines,
  • de grands canaux de navigation : canal à grand gabarit, de Bergues, de Calais…
  • du réseau des watergangs (primaire, secondaire et tertiaire pour un linéaire total d’environ 1 500 kilomètres) et de canaux non navigables, servant au drainage et à l’irrigation des terres basses,
  • d’une centaine de stations de relevage dans les canaux et de nombreux ouvrages hydrauliques, vannes, siphons…
  • d’ouvrages d’évacuation à la mer, de pompes, de vannes, de clapets…

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Un écoulement à la mer intermittent

Nous l’avons vu dans la partie historique, le territoire des Wateringues est un polder. Ce sont des terres gagnées sur la mer grâce au travail acharné des hommes.

Le polder des Wateringues est très plat et son altitude générale ne permet l’écoulement des eaux douces à la mer que pendant la marée basse, quand le niveau de la mer est inférieur au niveau d’eau dans les canaux. On appelle cet écoulement l’évacuation gravitaire.

À marée haute, il faut empêcher la mer d’envahir les terres. Les portes à la mer sont fermées. Les eaux douces arrivant de l’amont ainsi que les eaux pluviales sont stockées dans le réseau de canaux.

À marée basse, les portes à la mer sont ouvertes pour évacuer les eaux qui se sont accumulées dans les canaux.

Lorsqu’à marée haute, les pluies engendrent un apport d’eau ne pouvant pas être stocké dans les canaux sans provoquer de débordements et donc d’inondations, des stations de pompage de grande capacité permettent d’évacuer artificiellement les eaux excédentaires à la mer.

L’importance des conditions de marée

L’efficacité de l’évacuation gravitaire des eaux douces à la mer dépend principalement de l’amplitude des marées16.

Cette amplitude est déterminée par un coefficient de marée, variable en fonction des cycles lunaires. L’évacuation gravitaire des eaux à marée basse est d’autant plus efficace que l’amplitude de la marée est importante.

Lors de marées dites « de vives eaux », l’amplitude de la marée est forte. L’écoulement gravitaire est facilité par le niveau bas de la mer, la durée d’ouverture des portes est longue et le niveau des canaux peut être abaissé de manière significative en vue de la marée haute suivante.

A l’inverse, lors des marées « de mortes eaux », l’amplitude est faible. Les portes à la mer sont ouvertes durant un laps de temps très court. De faibles quantités d’eau sont évacuées gravitairement.

Parfois, des phénomènes de surcote17 marine peuvent être observés selon les conditions météorologiques (tempête, dépression atmosphérique). La quantité d’eau évacuée gravitairement est alors diminuée car les portes à la mer sont ouvertes sur un pas de temps plus court. Il devient alors souvent nécessaire d’avoir recours au pompage pour éviter le débordement des canaux et compenser le déficit d’évacuation gravitaire.

Sur le long terme, l’impact du dérèglement climatique entraînera des conséquences négatives sur l’évacuation gravitaire des eaux des Wateringues. En effet, depuis les dernières décennies, il est constaté une augmentation régulière du niveau moyen des mers dont l’origine est attribuée au réchauffement climatique global. Cette augmentation est notamment liée à un effet de dilatation thermique de la mer.

16Écart de niveaux entre la marée haute et la marée basse.

17Les vents, suivant leur direction, peuvent avoir pour effet de surélever le niveau de la mer par rapport à son niveau théorique.

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Une gestion des niveaux adaptée aux saisons

La gestion des niveaux d’eau dans le territoire des Wateringues est permanente et complexe. Cette gestion a pour objectif de faire face soit au manque d’eau, soit aux excès d’eau, mais elle vise également à concilier les différents usages. Les ouvrages sont manœuvrés au rythme des marées.
Deux modes de gestion des niveaux d’eau sont appliqués sur le polder :

  • D’octobre à mars : les niveaux d’eau sont abaissés afin de disposer d’un volume de stockage maximum en cas d’événement pluvieux. Les vannes sont entièrement ouvertes. Le pompage peut être activé pour relever l’eau des terrains les plus bas vers les canaux et pour ensuite la rejeter à la mer si les canaux sont susceptibles de déborder.
  • D’avril à septembre (étiage18) : la pluviométrie est généralement plus faible. Les ouvertures des portes à la mer sont limitées à marée basse afin de ne pas gaspiller l’eau douce. Les pompes ne sont pas mobilisées, certaines vannes (ou clapets) sont abaissées pour retenir l’eau, d’autres sont ouvertes pour alimenter les watergangs par des prises d’eau sur les canaux. Les watergangs sont maintenus à un niveau relativement haut pour empêcher les remontées d’eau salée, éviter le tassement des tourbes, permettre l’irrigation des parcelles et préserver la biodiversité des watergangs et des zones humides.

18L’étiage est la période de l’année où le niveau d’un cours d’eau atteint son point le plus bas

Qui fait quoi ?

Les acteurs de la gestion hydraulique des Wateringues ont des rôles et des périmètres d’action bien définis

Les sections de Wateringues

Les terres basses du polder sont découpées en casiers hydrauliques ceinturés par des canaux et protégés par des digues. Ces casiers sont traversés par des fossés qui drainent les terres basses. Ces fossés sont appelés des watergangs. Lorsque les watergangs ne peuvent pas s’écouler gravitairement dans les canaux, les eaux excédentaires sont relevées par des stations de pompage.

Sur le delta de l’Aa, ce sont les sections de Wateringues (5 dans le Nord et 6 dans le Pas-de-Calais), associations forcées de propriétaires, qui ont en charge l’entretien des watergangs et le fonctionnement des stations de pompage.

Les Voies Navigables de France (VNF)

Les canaux navigables acheminent l’eau vers les exutoires. Ils sont gérés par les VNF et constituent les grandes artères du réseau hydrographique des Wateringues. Ils servent à la fois pour la navigation et contribuent aussi au transit des eaux de l’ensemble du territoire vers les stations d’évacuation à la mer.

Les VNF sont responsables de la gestion et de l’entretien des canaux navigables et des ouvrages de régulation des niveaux d’eau (vannes et écluses).

L’institution Intercommunale des Wateringues (IIW)

L’eau est évacuée gravitairement à la mer lorsque les portes sont ouvertes à marée basse. Quand, à marée haute, les capacités de stockage dans les canaux ne permettent pas d’attendre la marée basse suivante sans provoquer d’inondations par débordements, des stations de pompage évacuent l’eau des canaux à la mer.

C’est l’IIW qui est chargée de réaliser les grands ouvrages d’évacuation des eaux à la mer et d’assurer leur exploitation et leur entretien.

Dans les ports de Calais, Dunkerque et Gravelines, l’IIW a confié aux établissements portuaires l’exploitation et l’entretien des grands ouvrages d’évacuation des eaux à la mer.

Le Smage Aa et le Symvahem

Pour faire face aux inondations de l’Aa et de la Hem, des syndicats ont été créés par les collectivités des bassins versants.
Pour la vallée de l’Aa, il s’agit du Syndicat mixte pour l’aménagement et la gestion des eaux de l’Aa (Smage Aa), pour la vallée de la Hem du Syndicat mixte de la Vallée de la Hem (Symvahem).
Situées en amont du territoire des Wateringues, ces structures s’emploient notamment à réaliser des programmes ambitieux de « ralentissement dynamique » basés sur la mise en place de champs d’expansion de crues.

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Coordonner les actions

Des protocoles sont nécessaires pour coordonner l’action des gestionnaires dans l‘intérêt général

La multitude des ouvrages et des acteurs dans la gestion des Wateringues nécessite l’écriture de règles précises pour coordonner les manoeuvres des ouvrages au regard des différentes situations hydrauliques (étiage, gestion courante, de crue ou de crise). Ces règles sont reprises dans des protocoles de gestion.

L’objectif des protocoles est d’optimiser la gestion des eaux, de satisfaire au mieux les usages et limiter les inondations. Les protocoles :

  • identifient les principaux ouvrages hydrauliques et leurs gestionnaires ;
  • précisent les modalités de manoeuvre des ouvrages par les opérateurs en fonction de la situation hydraulique.

Il n’y a pas de place pour l’improvisation. Les règles inscrites dans les protocoles sont réfléchies et définies en concertation avec les gestionnaires, les élus et les usagers, en toute objectivité. Une fois ces règles approuvées par l’autorité préfectorale, les gestionnaires doivent les appliquer au regard de la situation hydraulique.

 

19L’ouvrage partiteur constitue un by-pass de l’écluse de Holque. Il assure uniquement l’évacuation gravitaire des eaux de crue de l’Aa.

Les protocoles permettent de garantir la transparence des actions et d’expliquer aux élus et aux usagers pourquoi certaines décisions sont prises par les gestionnaires.

Dans le territoire des Wateringues, le fonctionnement hydraulique du système peut se scinder en cinq grands secteurs en fonction du réseau amont et des exutoires possibles. Chaque secteur est doté d’un protocole de gestion.

A titre d’exemple, le protocole de gestion Aa / canal à grand gabarit prévoit des transferts d’eau de l’Aa vers le Dunkerquois lorsque l’évacuation gravitaire de l’Aa à Gravelines devient insuffisante et que des inondations peuvent se produire dans l’Audomarois.

Ce transfert d’eau est effectué grâce au partiteur19 de Holque/Watten dans des conditions fixées par le protocole. Cette eau est alors évacuée à la mer par la station de pompage de l’IIW située à proximité de l’écluse de Mardyck.

À l’avenir, les protocoles de gestion seront complétés pour préciser les mesures à prendre en situation exceptionnelle.

Informations en temps réel

Disposer d’informations en temps réel pour gérer les eaux du polder : la centralisation des données

Dans les Wateringues, la variation des niveaux d’eau est lente mais la situation évolue sans cesse, au rythme de la marée. Elle demande donc une vigilance permanente, 365 jours par an et 24 heures sur 24.

Pour ce faire, un système de centralisation permet de collecter et de diffuser en temps réel des données sur la situation hydraulique (pluviométrie, débit des cours d’eau, niveaux d’eau de la mer et dans les canaux) et le fonctionnement des ouvrages (pompes, vannes) de l’ensemble du territoire. Les données sont enregistrées par des équipements de mesure installés à des endroits stratégiques et transmises à un superviseur via Internet ou la radio.

L’objectif de cet outil est de permettre aux exploitants de surveiller et de commander les stations de pompages et équipements associés en temps réel mais également d’être alerté en cas de dysfonctionnement des installations.

Pour l’IIW et ses partenaires, l’objectif est aussi de disposer d’un outil permettant de faciliter la coordination des actions en matière de gestion des eaux et de protection contre les crues.

Aujourd’hui, une refonte du système de collecte des données est en cours. Le projet consiste à implanter de nouveaux capteurs et sondes afin d’améliorer la connaissance en temps réel de la situation hydraulique du territoire, à sécuriser les dispositifs de collecte, de traitement et de diffusion des données, mais aussi à fournir aux gestionnaires de nouveaux outils d’aide à la décision.

Les objectifs de cette opération de modernisation sont les suivants :

  • faciliter la prise de décision pour les gestionnaires,
  • accroître la réactivité des équipes d’astreinte en cas de panne,
  • diffuser une information en temps réel sur la situation, via Internet,
  • assurer la traçabilité des manœuvres pour vérifier la bonne application
    des protocoles,
  • permettre un retour d’expérience et l’amélioration des règles de
    gestion.

Coopération transfrontalière

L’eau ne s’arrête pas aux frontières administratives ; la coopération transfrontalière est essentielle

Le polder des Wateringues est un territoire transfrontalier qui s’étale de Calais à Nieuport. Des eaux s’écoulent de la France vers la Belgique et inversement.

Une convention internationale entre la France et le Royaume de Belgique a été signée en 1890 pour régir les écoulements des canaux traversant la frontière. Elle définit à la fois les niveaux de navigation sur ces canaux et les principes à respecter en matière d’évacuation des crues.

Le Groupement européen de coopération territoriale (GECT) West-Vlaanderen / Flandre – Dunkerque – Côte d’Opale est le lieu destiné à promouvoir et soutenir une coopération transfrontalière efficace et cohérente au sein de son territoire.

Dans ce cadre, le groupe « eau » du GECT constitue une plate-forme d’échanges et de concertation pour la recherche de solutions concrètes à la problématique des inondations dans la région transfrontalière. D’autres thématiques telles que la qualité de l’eau, la gestion des écoulements ou encore l’adaptation aux changements climatiques y sont également débattues.