Oser le génie végétal en rivière de montagne – Retour d'expérience sur les ouvrages Géni'Alp

Encore peu utilisées sur les cours d'eau dynamiques comme les rivières de montagne, les techniques de génie végétal représentent pourtant une solution écologique et économique pour la protection des berges. En s'appuyant sur le retour d'expérience de plusieurs chantiers pilotes en France et en Suisse, cet article s'intéresse à la capacité des techniques de génie végétal à résister sur des rivières de montagne associant contraintes climatiques, végétation et hydrologie particulière avec d'importantes contraintes physiques liées à l'eau et au transport solide

Amélioration des méthodes de dimensionnement des ouvrages de génie végétal en berges de cours d’eau par une approche empirique

Entre terre et eau, les berges sont des milieux d'une grande richesse floristique et faunistique qui jouent un rôle majeur de corridors biologiques. Si l’érosion des berges est un phénomène naturel qui contribue à la dynamique et à la diversité des cours d’eau, des ouvrages de protections restent néanmoins nécessaires lorsque des enjeux humains doivent être protégés. La protection des berges par des ouvrages de génie végétal est une solution écologique et économique, mais la faiblesse des éléments de dimensionnement de ces techniques reste encore un frein à leur développement. En s'appuyant sur la littérature et sur l’analyse d’une vingtaine de sites, cet article s'intéresse ici à l'amélioration des méthodes de dimensionnement des ouvrages de génie végétal en berges de cours d'eau par une approche empirique

Fascines for riverbank stabilization : structural failure processes and design suggestions from physical modelling

International audienceWillow fascine is the soil bioengineering technique for riverbank stabilization the most frequently used in France. Made up of bundles of living branches fixed between stakes, the fascine presents various possible configurations, adaptable to each site. The structure, with high theoretical resistance, is implemented at the bottom of the riverbank joining the riverbed and the riverbank, which makes it subject to strong constraints. Terrain return of experience showed that 22 % of the fascines did not start or did not stand after few years. Punctual observations in the field do not give the possibility to understand the whole process behind fascines structural failure nor to test various fascine configurations over a short period of time. The study based on physical modelling (scale 1:25) describes how riverbanks with fascines are destabilized and develops which fascine design could better stand. The techniques are replicated on the extrados of three meanders created in the flume. Each bank protection technique undergoes the same flood hydrogram. Three various bank toe protection techniques are tested with and without geotextile to protect the rest of the bank. Bank toe without protection is confronted to designs of (i) fascines with one bundle, (ii) fascines with two bundles and (iii) ripraps with the thickness of the two bundles fascine. Bank pressure is measured continuously, the topography is established by photogrammetry before and after each experiment and direct observations are conducted. As first main result, the process of destabilization of riverbanks with fascines could be descripted. Scour holes, naturally occurring at meanders extrados, develop bellow the fascine level of implementation. The bank material initially stocked behind the fascine is than free to fall in the scour hole. The fascine ends up isolated in the river. Without contact to the substrate, the living material cannot start anymore. Moreover, consecutive to the scour holes development, the fascines stakes fall into the river leading to the fascine structural failure. As second result, between the three bank toe protection techniques tested, the fascine with two bundles and geotextile stabilized the best the bank. However, this strong configuration resulted with deeper scour holes at the bottom of the fascine. Finally as third result, with the sediment material used, the water pressure differential between the riverbank and the running water did not enhance any bank erosion. The destabilization of riverbank with fascines is mainly driven by natural morphologic river adjustment. Consequently, the fascine design could be adjusted as follow. (i) The bank slope must be reduced to its maximum to minimize the scour hole. (ii) The fascine must be deeply anchored by the stakes. (iii) The fascine toe, below the level of vegetation start, is preferentially reinforced by extra bundles, wood pieces or riprap, in order to confined the bank material

Processus et causes de défaillance du génie végétal pour la stabilisation des berges de rivière : retour d’expérience sur un large jeu de données issues de la BD GeniVeg

International audienceSoil bioengineering structures for riverbank protection take advantage of vegetation to structure the riverbanks by mimicking natural patterns. This approach is mainly based on expert knowledge and is limited by a lack of precise design criteria. This study focuses on damaged structures. Understanding the deterioration processes and the causes of failure through an empirical approach makes it possible to establish technical recommendations. We investigated 223 degraded bioengineering structures involving 269 techniques and included 454 observations of degradations. We observed two main failure types: (i) vegetation mortality, or absence of growth; and (ii) the mechanical failure of the structure and the adjacent bank. The most prevalent causes of vegetation mortality were submersion, lack of water, too much shade, lack of contact with the substrate, and species competition. From most to least frequent, the processes leading to mechanical failure were: scouring at the toe, erosion behind and at the ends of the structures, scouring around hard points in or around the structures, and partial failure of the internal structure. Toe scouring and erosion behind the structure remove substrate and therefore seriously affect vegetation growth. Multiple erosions quickly lead to the total collapse of the structure. Therefore, anticipating these processes from initial project conception and repairing the structure as soon as the first signs of erosion occur can help prevent failure and facilitate vegetation establishment by maintaining plant contact with the substrate. Finally, the causes of deterioration point to a need for special care such as watering, replanting, pruning and maintenance during the first years after installing bioengineering structures

Oser le génie végétal en rivière de montagne ::retour d'expérience sur les ouvrages Géni'Alp

Encore peu utilisées sur les cours d'eau dynamiques comme les rivières de montagne, les techniques de génie végétal représentent pourtant une solution écologique et économique pour la protection des berges. En s'appuyant sur le retour d'expérience de plusieurs chantiers pilotes en France et en Suisse, cet article s'intéresse à la capacité des techniques de génie végétal à résister sur des rivières de montagne associant contraintes climatiques, végétation et hydrologie particulière avec d'importantes contraintes physiques liées à l'eau et au transport solide

Les fascines de ligneux

International audienceReprésentant près d'un quart des ouvrages de génie végétal pour le contrôle de l'érosion en rivière en France, les fascines de ligneux sont une méthode privilégiée pour la stabilisation. Ces techniques ont une origine ancestrale et sont mises en œuvre de manière variée de nos jours, en fonction des objectifs spécifiques et des contextes. Que ce soit pour la diversification des habitats, le drainage, ou encore la protection des talus et des berges, le fascinage offre une grande flexibilité d'application

Les fascines de ligneux en génie végétal. Guide technique Office Français de la Biodiversité et Institut National de Recherche pour l’agriculture, l’alimentation et l’environnement.

International audienceLes techniques de génie végétal pour le contrôle de l’érosion en rivière font fréquemment appel aux techniques de fascinage. Ces techniques ancestrales consistent généralement en la mise en place en pieds de berge de fagots de saules vivants fixés à des pieux. C’est la technique de protection de pied de berge la plus utilisée dans les ouvrages de génie végétal en France, elle y constitue ainsi 26 % des ouvrages de pied de berge (Jaymond et al., 2021). Les fascines s’insèrent le plus souvent dans une combinaison de techniques, chacune apportant sa contribution pour une bonne protection de la berge et/ou du talus. Le fascinage est ainsi régulièrement combiné à d’autres techniques de génie végétal ou génie civil afin de répondre précisément à chaque particularité, spécificité, et besoin du talus ou cours d’eau considéré. On trouve notamment des associations avec du bouturage, des lits de plants et plançons pour le génie végétal et avec de l’enrochement pour le génie civil.Bien que simples à première vue et connues pour leur forte résistance mécanique, ces techniques demandent un réel savoir-faire pour résister durablement et connaître une bonne reprise végétale. Le type d’espèces utilisées, la qualité du matériel végétal, la nature du contact avec la terre, la hauteur d’implantation par rapport à la ligne d’eau sont autant de facteurs déterminants dans la réussite et la bonne tenue des ouvrages.Les modalités d’application des fascines sont variées, elles peuvent se présenter sous différentes formes : mortes ou vivantes, en pied de berge ou sur les talus, de petit ou de grand diamètre, sous forme de barrière ou de drain. Leurs modalités de mise en œuvre sont également multiples : une ou deux rangées de pieux ; installation in situ sous forme de fagot pré-confectionné ou branche par branche ; pied des branches ancrées ou pas dans la berge ; fixation avec du fil de fer ou de la corde coco…Pourtant aucun document technique ne décrit l’ensemble de ces possibilités et les avantages et inconvénients de l’ensemble de ces différentes techniques. Les profils techniques disponibles sont souvent similaires et prennent rarement en compte les différentes possibilités offertes, ni les contraintes afférentes. Outre ces formes classiques de fascinage, le terme fascine inclut également la fascine d’hélophytes, également un ouvrage de protection/végétalisation de pied de berge. Toutefois, cette technique ne sera pas décrite dans ce guide, on ne s’intéressera qu’aux techniques de fascinages avec des ligneux.Fort de ces constats, le présent guide a pour vocation de répondre à ce manque de document techniques en contribuant à l’amélioration de l’utilisation et la mise en œuvre des techniques de fascinage. L’objectif est de rendre disponible à tous, la diversité de leur modalité d’utilisation, et les avantages et inconvénients de chacune en exposant les diverses applications dans le détail. Il s’agit d’abord de décrire la grande variabilité des techniques de fascinage, en fournissant des spécifications techniques et des profils détaillés, ainsi que les modalités précises d’utilisation, leurs limites, leurs avantages et inconvénients. L’objectif finalisé est de mettre à portée de chacun les préconisations techniques précises à apporter aux gestionnaires pour la bonne réalisation de fascines, depuis les matériaux constitutifs jusqu’à l’entretien en passant par les modalités de mise en œuvre et les conditions de milieux appropriées à ce type d’ouvrage.Ce document constitue un support technique pratique pour les concepteurs, maîtres d’œuvre, techniciens et maîtres d’ouvrage ou grand public. Il ne constitue pas une réponse à toutes les situations en matière de protection de berge, ni un catalogue de recettes à appliquer sans se poser de question.Les techniques décrites sont régulièrement combinées à d’autres techniques afin de répondre précisément à chaque particularité et spécificité du tronçon de cours d’eau considéré. La conception d’un ouvrage de stabilisation à l’aide de techniques végétales nécessite des compétences multiples et pluridisciplinaires aussi bien en botanique, en écologie mais également en sciences de l’ingénieur, pédologie ou hydraulique en intégrant une connaissance complémentaire des processus érosifs et morphodynamiques. La conception d’un ouvrage de génie végétal demande un diagnostic et une étude précis et rigoureux, s’appuyant sur une bonne analyse du terrain et débouchant sur des plans et spécifications techniques associée

Le génie végétal sur les berges de cours d’eau : des techniques aux multiples bénéfices

International audienceDans les zones où la pression foncière est forte, l’espace disponible pour les forêts riveraines (ripisylves) est souvent réduit, et les endiguements et protections de berges associées sont fréquents. La place disponible pour la préservation ou la restauration d’un espace de mobilité pour le cours d’eau est ainsi souvent limitée. Des aménagements sont construits dans l’objectif de protéger les enjeux humains (habitations, infrastructures...) des risques d’érosion et d’inondation. D’une façon générale, les ouvrages de protection de berge sont de trois types : les ouvrages de génie civil constitués de maçonneries en pierre ou en béton, de gabions ou d’enrochements ; les ouvrages de génie végétal constitués de végétaux vivants et qui utilisent les caractéristiques des plantes pour protéger les berges contre l’érosion ; et les ouvrages mixtes qui associent ces deux techniques.Le génie végétal fait l’objet de multiples travaux de recherche depuis de nombreuses années. Mais qu’est-ce que le génie végétal ? Quels sont les avantages des ouvrages en génie végétal pour la biodiversité par rapport à d’autres techniques ? Quelle est leur résistance mécanique ? Quelles préconisations peut-on formuler en ce qui concerne leur entretien ? Cette publication a pour objectif d’apporter des éléments de réponse à ces questions

Le génie végétal sur les berges de cours d’eau : des techniques aux multiples bénéfices

International audienceDans les zones où la pression foncière est forte, l’espace disponible pour les forêts riveraines (ripisylves) est souvent réduit, et les endiguements et protections de berges associées sont fréquents. La place disponible pour la préservation ou la restauration d’un espace de mobilité pour le cours d’eau est ainsi souvent limitée. Des aménagements sont construits dans l’objectif de protéger les enjeux humains (habitations, infrastructures...) des risques d’érosion et d’inondation. D’une façon générale, les ouvrages de protection de berge sont de trois types : les ouvrages de génie civil constitués de maçonneries en pierre ou en béton, de gabions ou d’enrochements ; les ouvrages de génie végétal constitués de végétaux vivants et qui utilisent les caractéristiques des plantes pour protéger les berges contre l’érosion ; et les ouvrages mixtes qui associent ces deux techniques.Le génie végétal fait l’objet de multiples travaux de recherche depuis de nombreuses années. Mais qu’est-ce que le génie végétal ? Quels sont les avantages des ouvrages en génie végétal pour la biodiversité par rapport à d’autres techniques ? Quelle est leur résistance mécanique ? Quelles préconisations peut-on formuler en ce qui concerne leur entretien ? Cette publication a pour objectif d’apporter des éléments de réponse à ces questions

Le génie végétal sur les berges de cours d’eau : des techniques aux multiples bénéfices

International audienceDans les zones où la pression foncière est forte, l’espace disponible pour les forêts riveraines (ripisylves) est souvent réduit, et les endiguements et protections de berges associées sont fréquents. La place disponible pour la préservation ou la restauration d’un espace de mobilité pour le cours d’eau est ainsi souvent limitée. Des aménagements sont construits dans l’objectif de protéger les enjeux humains (habitations, infrastructures...) des risques d’érosion et d’inondation. D’une façon générale, les ouvrages de protection de berge sont de trois types : les ouvrages de génie civil constitués de maçonneries en pierre ou en béton, de gabions ou d’enrochements ; les ouvrages de génie végétal constitués de végétaux vivants et qui utilisent les caractéristiques des plantes pour protéger les berges contre l’érosion ; et les ouvrages mixtes qui associent ces deux techniques.Le génie végétal fait l’objet de multiples travaux de recherche depuis de nombreuses années. Mais qu’est-ce que le génie végétal ? Quels sont les avantages des ouvrages en génie végétal pour la biodiversité par rapport à d’autres techniques ? Quelle est leur résistance mécanique ? Quelles préconisations peut-on formuler en ce qui concerne leur entretien ? Cette publication a pour objectif d’apporter des éléments de réponse à ces questions