L'ensemble des passes techniques est composé des passes à bassins, des rampes rugueuses, des pré-barrages et des passes à ralentisseurs.

Recueil de données préalables

Données sur les ouvrages

• Caractéristiques du barrage, vannages
• Type de passe à poissons, hauteur de chute à l’étiage
• Gestion du barrage en fonction des débits et évolution des niveaux d’eau amont et aval
• Documents disponibles : dossier police de l’eau, plans d'exécution, plan de récolement, actes administratifs, ...

Ces données permettent de cibler les débits de fonctionnement de l'ouvrage et les périodes de fonctionnalité a minima de l'ouvrage. 

Données hydrologiques

• Débit d’étiage, module à hauteur de l’ouvrage
• En fonction des données disponibles : courbe des débits classés
• Hydrologie en période de montaison pour chaque groupe d’espèces ciblées : a minima valeur basse et valeur médiane

L’objectif est de préciser les espèces à prendre en compte dans le diagnostic, en s’appuyant sur les données disponibles, selon le contexte de mise en conformité ou de création.

Données biologiques

• Espèces ciblées initialement et nouvelles espèces à prendre en compte
• Stades ou classes de tailles concernés pour chaque espèce ciblée
• Capacité de franchissement (nage, saut, ...) de chaque espèce ciblée (protocole ICE)
• Périodes de migration pour chaque espèce

Acquisition de données sur le terrain

Au regard des données acquises préalablement, il conviendra de réaliser des mesures de terrain dans des conditions caractéristiques des périodes de migration en conditions normales d’exploitation (passe à poissons entretenue). 1 à 2 campagnes de mesures à des débits différents selon complexité du dispositif.  

Attractivité du dispositif

• Implantation du dispositif et positionnement de l'entrée piscicole (situation par rapport à la zone d'attrait)
• Débit dans le dispositif par rapport aux débits concurrents, présence et mode de restitution du débit d’attrait (bassin aval ou proximité dispositif)
• Orientation et forme du jet de sortie (type de jet, hauteur et largeur du jet), masquage du jet par débits concurrents
• Observation des écoulements et des zones de recirculation

Génie civil

• Etat du génie civil
• Relevés de la géométrie du dispositif et des cotes des points singuliers (démarche de vérification de la conformité des travaux réalisés pour une passe à poissons)

Ecoulements

• Mesure des niveaux d'eau amont/aval avec les valeurs retenues lors de la conception du dispositif
• Conditions hydrauliques (en fonction du type dispositif, les points de mesure sont différents : passes à bassins, passes à ralentisseurs, passe en enrochements) : dénivelés entre bassins, vitesses, tirant d’eau
• Suralimentation en débit (écoulements parasites dus à une détérioration du génie civil ou au calage des bajoyers) 

Contraintes d’entretien

• Positionnement de l’entrée amont et accès au dispositif
• Drome ou déflecteurs amont
• Grilles de protection au niveau de l’entrée hydraulique (type et espacement) 

Diagnostic franchissabilité montaison

Attrait du dispositif

• Attractivité dans la plage de débit de fonctionnement en lien avec le comportement des espèces cibles 

Conditions hydrauliques entrée aval

• Forme du jet au niveau de l’échancrure aval (décollements latéraux, instabilités, dénoiement)
• Chutes ou vitesses au niveau de l’entrée piscicole et évolution sur la plage de fonctionnement du dispositif
• Cisaillement du jet de sortie au droit de l’échancrure aval 

Franchissabilité du dispositif

• Conformité du génie civil par rapport aux critères de dimensionnement vis-à-vis des espèces cibles (espèces initiales et nouvelles) : largeur échancrure, géométrie des bassins, pente, dévers latéral, caractéristiques des ralentisseurs, agencement, macrorugosités
• Conformité des conditions hydrauliques sur la plage de fonctionnement avec les capacités de franchissement des espèces cibles (espèces initiales et nouvelles le cas échéant) : dénivelés entre bassin, vitesse d’écoulement, puissance dissipée, tirant d’eau 

 Diagnostic global

Fonctionnalité globale du dispositif

• Détermination des paramètres induisant une sélectivité du dispositif et origine des non-conformités (implantation, conception, débit d'alimentation, entretien, dégradation génie civil, mauvais réglage des parties mobiles)
• Détermination de la fréquence et de la durée de la sélectivité du dispositif :
  • sur la plage de fonctionnement utilisée pour le dimensionnement
  • en fonction des périodes de migration des espèces cibles (espèces initiales et nouvelles)

Enjeux liés à la  dévalaison

Stades dévalants

• Des mouvements de dévalaison de truites peuvent intervenir à tous les stades de développement (de l’alevin post émergent à l’adulte) et à différentes périodes de l’année en particulier au printemps
• Les connaissances actuelles montrent que les flux dévalant sont importants dans certains contextes : rapport EDF/Onema (2015) sur l’état des connaissances sur la migration de la truite en rivière

 Gains écologiques liés à la dévalaison

• A apprécier en examinant notamment, en amont et en aval de la prise d'eau sur un linéaire suffisant en regard des besoins de l’espèce :
  • les caractéristiques de la population, notamment les structures de classes d’âge : différence amont/aval, secteur de fortes productions pour le bassin versant (notion de réservoirs biologiques), stades et tailles des individus dévalant, ...
  • la fonctionnalité des habitats, en particulier la présence et la localisation des frayères potentielles en y intégrant les affluents à enjeux

Niveau de mortalité dans les ouvrages évacuateurs

• Evalué  à partir de la hauteur de chute, des conditions de réception (hauteur d’eau, présence d’éléments pouvant générer des blessures) 

Niveau d'impact  échelle ouvrage

A évaluer en croisant le niveau de mortalité dans les turbines et par les ouvrages évacuateurs et le risque d'entrainement dans la prise d’eau. 

Risques d’entraînement vers la prise d’eau

• Le risque d'entrainement sera appréhendé au regard notamment :
  • du pourcentage du débit d’équipement par rapport au module sur l’année et de l’importance du débit maximum dérivable par rapport à l’hydrologie du cours d’eau en période de dévalaison
  • de la configuration du site (longueur et orientation du seuil, zones de surverses préférentielles, courantologie à l’approche du plan de grilles, tirants d’eau)

Risques de passage dans les turbines

• La présence et la fonctionnalité des dispositifs de dévalaison existants dépendent de :
  • la capacité d’arrêt (espacement barreaux, vitesses d’approches)
  • la capacité de guidage en lien avec l’orientation ou l’inclinaison du plan de grilles
  • la configuration du ou des exutoire(s) (débit, localisation, tirant d’eau, géométrie, …) 

Niveau de mortalité turbines

• L’évaluation des taux de mortalité est effectuée à partir des classes de taille des différents stades dévalant (par défaut 5-10 cm, 10-15 cm, 15-20 cm, …) en utilisant les formules prédictives disponibles applicables aux smolts pour les turbines Kaplan et les turbines Francis

Point de restitution

• Il sera tenu compte dans le diagnostic du devenir des poissons en cas de transfert de bassin versant, en cas de présence d’une  retenue de  barrage réservoir non équipé de dispositifs de dévalaison, ou de restitution très en aval des poissons entraînés (milieu aquatique défavorable à l’espèce)

Niveau de protection recommandé

• Il s'agit de définir les classes de taille à prendre en considération en fonction des stades 0+, 1+, adulte puis de déterminer le niveau de protection sur la base d'une analyse croisant l'importance des enjeux et le niveau d'impact de l'ouvrage
• La solution technique de réduction des risques d’impacts dimensionnée en fonction des classes de taille retenues prendra également en compte les contraintes de site et la faisabilité technico-économique : solutions techniques

Rappel de la notion de barrière physique ou comportementale dans le cas d’un plan de grilles

• Barrière physique : espacement libre entre barreaux ne dépassant pas 1/10 de TL (taille du poisson)

Compte tenu des contraintes d’exploitation, il est considéré pour un plan de grilles classique que l’espacement ne peut être abaissé en dessous de 10 mm

• Barrière comportementale : par analogie avec le comportement des smolts et dans l'attente de résultats d'études spécifiques sur la truite, il est recommandé un espacement libre entre barreaux de 1/6 à 1/8 de TL en fonction des caractéristiques de la prise d’eau (vitesse d’approche, emplacement et débit de l’exutoire, …)

Prises d'eau classiques

• Mise en conformité des prises d’eau existantes : en fonction de la configuration et des contraintes liées au génie civil existant :
  • limitation à l’ajout d’un exutoire (si barrière existante)
  • modification substantielle par reprise du plan de grilles sur la base des critères de dimensionnement des prises d’eau ichtyocompatibles
• Prises d’eau nouvelles : le niveau d’exigence est celui des prises d'eau ichtyocompatibles inclinées ou des prises d’eau ichtyocompatibles orientées avec des adaptations en fonction de la taille des truites (analyse de la structure de classe d'âge) à protéger :
  • espacement libre entre barreaux pour obtenir a minima une barrière comportementale
  • vitesse normale ne dépassant pas la vitesse de croisière des poissons (V = 0.15 + 2.4*TL [m]) : soit de l'ordre de 30-35 cm/s pour les 0+ à l'automne ou de 35-50 cm/s pour les 1+ au printemps. Ne pas dépasser une vitesse normale de 0,5 m/s, même pour les adultes, vis-à-vis des pertes de charge et du dégrillage ; problèmes d'hétérogénéités des vitesses à l'approche du plan de grille à surveiller
  • mêmes critères de conception des exutoires que pour les smolts : alimentation en permanence sauf en situation  exceptionnelle (risque de gel, …) avec possibilité de modulation ciblant les périodes de forte dévalaison potentielle ; prise en compte des réticences des poissons à s'engager dans de faibles lames d’eau déversantes (< 10-15 cm)
  • vigilance particulière à avoir sur le passage des poissons vers l’aval en tenant bien compte de la pente du cours d’eau à l’aval et des profondeurs au point de réception 

Prises d'eau par en-dessous (barreaux longitudinaux)

Traiter la dévalaison :

• au même niveau que la prise par en-dessous, avec :
  • mise en place d'une barrière physique et d'une inclinaison vers l'aval du plan de grille suffisante pour que les poissons ne restent pas échoués dessus
  • maintien de la hauteur d'eau et d’une courantologie suffisante au pied de la grille pour la réception des poissons et l’évacuation des dégrillats
  • positionnement de l’échancrure de restitution du débit minimal à proximité de la grille pour offrir une voie de passage durant les périodes avec de faibles lames d’eau déversantes
  • possibilité de remplacer la grille par un dispositif de tôles perforées
• plus à l'aval, en implantant un dispositif de grilles fines dans le canal d'amenée ou dans un bassin dégraveur-dessableur avec aménagement d’un exutoire et d’une goulotte de dévalaison 

Prises d'eau COANDA

• Espacement inter-barreaux de 1 mm assurant une très bonne exclusion des poissons dévalant, y compris les alevins post-émergent
• Conditions de réception des poissons et d'évacuation des dégrillats à examiner 

Turbines ichtyocompatibles

• Pas de contraintes pour les turbines ichtyocompatibles (VLH et vis hydrodynamiques) 

Faciès caractéristique des zones de frayère

Description des zones de frayères

Les zones propices au fraie des Salmonidés se situent généralement dans les queues de profonds, les plats et plats courants précédant les ruptures de pente et les secteurs de tresse. Des faciès en escalier peuvent également être utilisés si la granulométrie y est favorable

Illustrations

Cf Illustration 1 et Illustration 2

Les nids

Description

Le nid est constitué d’un dôme dans lequel les poches d’œufs sont enfouies et d’un creux correspondant aux matériaux déplacés pour créer le dôme ceci permet une meilleure pénétration de l’oxygène. Le substrat est débarrassé de sa couverture périphytique ainsi que des fines particules lors du « grattage » ce qui lui confère une couleur claire

Illustrations

Cf Illustration 3, Illustration 4 et Illustration 5

Rappel des limites de l’axe

A minima, l’axe couvre la Zone d’Action Prioritaire et la Zone d’Action à Long Terme.
Dans certains cas particuliers, il peut englober l’ensemble du linéaire situé à moins de 1000m d’altitude

Recensement des ouvrages

Localisation des obstacles actuels et futurs à la dévalaison (ROE et projets)

Diagnostic dévalaison ouvrage

Réalisation d'un premier diagnostic par ouvrage  « démarche diagnostic dévalaison ouvrage » 

Répartition des stocks potentiels d’anguilles argentées à l’échelle de l’axe

En cas de données existantes :

• Analyse des données existantes disponibles d’abondance et de classes de taille (carte de répartition par bassin des classes de taille : en cours)

En l’absence de données, estimation à l’aide  des 2 scenarii de répartition :

• Modélisation de l’abondance des Anguilles jaunes sur la base du modèle EDA pour la définition d’un pourcentage d’Anguilles argentées à partir de l’abondance d’Anguilles jaunes dans le BV
• Répartition homogène de la production d’Anguilles argentées en fonction du linéaire de cours d’eau

Prise en compte des objectifs de restauration de la libre circulation piscicole au droit des obstacles à la montaison.

Analyse cumulée à l’échelle de l’axe

Rappel des principales causes de mortalité sur l’axe et application de l’objectif de 75%  par catégorie d’usage.  
Calcul du taux de mortalité à l'échelle de l'axe
Contribution de chaque ouvrage  à l'effet cumulé de mortalité sur l'axe.
Le cas échéant prise en compte  des projets en instruction dans les mortalités totales estimées à l’échelle de l’axe.

Définition de l’objectif de réduction des mortalités

Objectif général par axe : viser la réduction de 75% (échéance Plan Gestion Anguille : 2018) du taux de mortalité à l’échelle de l’axe

Etude avant-projet

Implantation

• Implantation et caractéristiques des dispositifs de dissuasion et de l’exutoire de dévalaison
• Aménagement des conditions de dévalaison par surverse
• Pour la montaison, implantation des ouvrages en prenant en compte les contraintes liées au site (accès, fondations, risques d’engravement et de colmatage …),

Critères de dimensionnement et conditions de fonctionnement

• Tableau consolidé des niveaux d'eau amont et aval pour les débits caractéristiques (débits bas, médian et supérieur  de la plage de fonctionnement retenue)
• Débits d’alimentation des dispositifs pour les débits caractéristiques
• Critères de dimensionnement des différentes composantes des dispositifs de franchissement
• Note de calcul hydraulique des écoulements dans les dispositifs pour les débits caractéristiques de la  plage de fonctionnement retenue : débit dans la  passe, énergie dissipée, chutes, vitesses maximales, niveaux d’eau pour les passes à bassins et les rivières de contournement ; débits et hauteur d'eau dans les passes à ralentisseurs et passes naturelles ; fonctionnement des dispositifs de régulation
• Principes constructifs, de fondation et de structure,

Gestion

• Définition du matériel hydromécanique (vannes, clapets, dégrilleur, …) et de protection (grilles fixes et mobiles, déflecteurs,…)
• Dispositifs de protection et/ou destinés à faciliter l’entretien de l’ouvrage (grilles, masques, caillebotis, ...)

Fourniture de plans

• Suivi minimal (Vérification conformité)
• Suivi efficacité

= Protocole de suivi

= Dimensionnement et principes de fonctionnement du dispositif de piégeage  ou de la chambre d’’observation intégrée au dispositif de montaison

Coût prévisionnel

• Plan général présenté sur fond topographique (échelle 1/200-1/100)
• Vue en plan présentant le dispositif intégré dans son environnement immédiat (accès, protections,…),
• Profil en long et coupes en travers-types de la passe ou plus généralement du dispositif (caractéristiques générales du dispositif définies au 1/100-1/50 et pour les détails et les coupes, au 1/50-1/20)
• Plan de principe du dispositif de piégeage et/ou de la station de contrôle,
• Estimation du coût prévisionnel des travaux y compris l’assistance à maîtrise d’ouvrage

Projet

Dossier technique et plans

• Fixation des caractéristiques et dimensions des différentes parties du dispositif ainsi que son implantation topographique, en vue de son exécution
• Confirmation des choix techniques, nature des matériaux et équipements et conditions de leur mise en œuvre
• Vérification de la stabilité et de la résistance des ouvrages dans les conditions d’exploitation auxquelles ils pourront être soumis
• Plans, coupes ou élévations, formes des différents éléments du dispositif.
• Dispositions générales et spécifications techniques des équipements répondant aux besoins de l’exploitation
• Calcul détaillé du coût des travaux
• Evaluation des coûts de maintenance
• Echéancier d’exécution et s’il y a lieu, partage des lots
• Plan 1/100 -1/50, détails au 1/50-1/10
• guide d'entretien et de vérification du bon fonctionnement des dispositifs à l'attention des agents d'exploitation

Validation projet

Procédure administrative

• Dépôt d’un dossier technique auprès du service police de l’eau incluant la phase chantier
• Examen du dossier avec l’appui de l’Onema pouvant conduire à une demande de compléments ou à l’approbation du projet
• Avenant à l’arrêté préfectoral
• Visas des plans d’exécution produits par le maître d’ouvrage

Réalisation

Phase travaux

• Assistance à maîtrise d’œuvre du bureau d’études concepteur durant toute la phase chantier afin d’apporter le cas échéant les adaptations nécessaires après accord SPE

Suivi

Conformité / Efficacité

• Vérification conformité génie civil et écoulements : récolement des travaux par le SPE avec appui technique de l'Onema
• Mise en œuvre du protocole de suivi prévu dans AP selon calendrier prévisionnel

Etude avant-projet

Implantation

• Rappel des conclusions de l'étude préalable ayant conduit au choix de l'implantation d'un dispositif de dévalaison
• Choix précis de l'implantation des ouvrages en prenant en compte les contraintes liées au site (accès, fondations, risques d’engravement et de colmatage …) et en cohérence avec la présence d'un dispositif à la montaison

Critères de dimensionnement et conditions de fonctionnement

• Tableau consolidé des niveaux d'eau amont pour les débits caractéristiques de la plage de fonctionnement retenue) en intégrant projet éventuel d'optimisation de la régulation du niveau d'eau amont.
• Débits d’alimentation des dispositifs pour les débits caractéristiques
• Critères de dimensionnement des différentes composantes des dispositifs de dévalaison (Grilles, exutoires, goulottes, échancrures ou clapets de surverses…)
• Gestion associée des débits dérivés et gestion particulière en période de crue
• Définition du matériel hydromécanique (vannes, clapets, dégrilleur …) et de protection (grilles fixes et mobiles, déflecteurs,…)
• Dispositifs de protection et/ou destinés à faciliter l’entretien de l’ouvrage (grilles, masques, caillebotis, ...)
• Note de fonctionnement des dispositifs de régulation
• Principes constructifs, de fondation et de structure,

Fourniture de plans

• Plan général présenté sur fond topographique (échelle 1/200-1/100)
• Vue en plan présentant le dispositif intégré dans son environnement immédiat (accès, protections,…),
• Profil en long et coupes en travers-types de la passe ou plus généralement du dispositif (caractéristiques générales du dispositif définies au 1/100-1/50 et pour les détails et les coupes, au 1/50-1/20)

Coût prévisionnel

• Estimation du coût prévisionnel des travaux y compris l’assistance à maîtrise d’ouvrage

Projet

Dossier technique et plans

• Fixation des caractéristiques et dimensions des différentes parties du dispositif ainsi que son implantation topographique, en vue de son exécution
• Confirmation des choix techniques, nature des matériaux et équipements et conditions de leur mise en œuvre
• Vérification de la stabilité et de la résistance des ouvrages dans les conditions d’exploitation auxquelles ils pourront être soumis
• Plans, coupes ou élévations, formes des différents éléments du dispositif. (Plan 1/100 -1/50, détails au 1/50-1/10)
• Dispositions générales et spécifications techniques des équipements répondant aux besoins de l’exploitation
• Echéancier d’exécution et s’il y a lieu, partage des lots
• Calcul détaillé du coût des travaux
• Evaluation des coûts de maintenance
• guide d'entretien et de vérification du bon fonctionnement des dispositifs à l'attention des agents d'exploitation : entretien des dispositifs de franchissement

Validation projet

Procédure administrative

• Dépôt d’un dossier technique auprès du service police de l’eau incluant la phase chantier
• Examen du dossier avec l’appui de l’Onema pouvant conduire à une demande de compléments ou à l’approbation du projet
• Avenant à l’arrêté préfectoral
• Visas des plans d’exécution produits par le maître d’ouvrage

Réalisation

Phase travaux

• Assistance à maîtrise d’œuvre du bureau d’études concepteur durant toute la phase chantier afin d’apporter le cas échéant les adaptations nécessaires après accord SPE

Suivi

Conformité

• Vérification conformité génie civil et écoulements : récolement des travaux par le service instructeur avec l'appui technique de l'Onema

Données sur l’ouvrage

Données administratives liées à l’ouvrage

• AP d’autorisation, concession, date de renouvellement, règlement d’eau, …
• Droits fondés en titre
• Réglementation tronçon de cours d’eau (L. 214_17…)
• Enjeux patrimoniaux

Données sur l’aménagement

• Situation de l’ouvrage
• Caractéristiques de l’ouvrage (plans, coupe des différents ouvrages ou organes, …), gestion de l’eau
• Etat général du génie civil du barrage
• usages associés et contraintes de gestion

Caractéristiques techniques de l’ouvrage

• Données topographique du site
• Conditions hydrauliques en période de crue

Diagnostic des impacts de l’ouvrage sur la continuité écologique

Données hydrologiques

• Module, débits caractéristiques d’étiage et de crue
• Débits caractéristiques en période de migration (courbe des débits classés)
• Mesures des niveaux d’eau amont et aval sur la plage de débits caractéristiques de la période de migration avec pose, si nécessaire, d’échelles limnimétriques

Données biologiques

• Espèces présentes et exigences de continuité à la montaison et à la dévalaison
• Espèces cibles et périodes de migration

Diagnostic montaison

• Diagnostic de la franchissabilité de l’obstacle pour les différentes espèces cibles : diagnostic montaison ouvrage
• Diagnostic spécifique le cas échéant de l’efficacité des dispositifs de franchissement existants : diagnostic montaison passe à poissons

Caractérisation des enjeux et gains

Enjeux

• Enjeux à l’origine du classement
• Déterminisme de migration des espèces cibles

Gains attendus

• Amélioration des conditions d’accès aux zones de reproduction et de croissance

Scénarii d’équipement

Mise en conformité

• Rappel des scénarii retenus et de la nécessaire cohérence des solutions (montaison et/ou dévalaison et/ou transit sédimentaire) lorsque plusieurs scénarii sont retenus.

Esquisse du ou des dispositifs (étude préliminaire)

Espèces cibles

• Choix des espèces cibles et stades retenus

Mémoire explicatif des esquisses

• Rappel des caractéristiques de l’obstacle et du scénario d’équipement retenu
• Implantation du ou des dispositifs envisagés
• Choix de la plage de fonctionnement du ou des dispositifs de franchissement en termes de niveaux (amont et aval) et de débits
• Choix du type de dispositif de montaison envisagé
• Principes généraux de dimensionnement et critères de conception retenus
• Esquisses de la ou des différentes solutions envisagées reportées sur un plan de l’aménagement et de ses ouvrages annexes

Plans

• Etablissement de plans au 1/1000-1/500 pour l’implantation générale et au 1/500-1/200 pour la vue en plan des dispositifs avec certaines coupes au 1/100
• Estimation provisoire du coût des différentes solutions

Faisabilité/compatibilité

• Faisabilité de l’insertion dans le génie civil existant et conséquences sur l’exploitation de l’ouvrage
• Compatibilité le cas échéant avec l’aménagement d’un dispositif de dévalaison

Choix du dispositif

• Analyse comparative des solutions esquissées
• Approbation de l’esquisse de la solution retenue par le service instructeur ou le comité de pilotage constitué