Rédigé dans le cadre de la mise à jour du guide technique sur l’assainissement routier (GTAR), l’article propose une méthode opérationnelle destinée aux gestionnaires d’infrastructures routières, afin d’améliorer la résilience des ouvrages hydrauliques face au changement climatique et d’identifier les ouvrages les plus vulnérables nécessitant une intervention prioritaire.
Le changement climatique se traduit par une élévation de la température moyenne globale, largement attribuée aux activités humaines et aux émissions de gaz à effet de serre. À l’échelle européenne et plus encore française, cette hausse est supérieure à la moyenne mondiale. Les trajectoires de réchauffement de référence utilisées pour l’adaptation des politiques publiques anticipent, à l’horizon 2100, un réchauffement pouvant atteindre environ +4 °C en France métropolitaine.
Des ouvrages hydrauliques vulnérables aux impacts du changement climatique
Cette évolution s’accompagne d’une modification du régime des précipitations, non seulement en moyenne annuelle, mais surtout en termes d’intensité et de fréquence des épisodes extrêmes. Les infrastructures de transport, conçues sur la base d’hypothèses hydrologiques passées, se trouvent ainsi exposées à des sollicitations hydrauliques dépassant leur capacité nominale.
Les ouvrages hydrauliques de rétablissement des écoulements naturels sous chaussée — buses, dalots, petits ponts — constituent des points singuliers particulièrement sensibles. Leur défaillance peut entraîner des conséquences en chaîne : érosion des remblais, affouillement des fondations, effondrement de la chaussée, interruption totale du trafic et coûts économiques élevés. Les dégradations ne résultent pas uniquement de la violence des événements hydrologiques ; elles sont souvent liées à des défauts antérieurs de conception, d’exécution ou d’entretien, ainsi qu’à la fragilité intrinsèque de certains types d’ouvrages, notamment les buses métalliques. Le changement climatique agit alors comme un facteur aggravant qui amplifie les vulnérabilités déjà présentes.
Plusieurs mécanismes de dégradation sont identifiés :
À ces phénomènes s’ajoutent des causes structurelles : sous-dimensionnement initial, incertitudes sur les débits de projet historiques, défauts d’étanchéité, mauvais calage en plan ou en profil, vieillissement des matériaux et entretien insuffisant des cours d’eau.
Etat des connaissances sur les pluies extrêmes
Les modèles climatiques convergent sur l’augmentation des températures mais demeurent incertains concernant les précipitations extrêmes, en particulier à des échelles temporelles infra-journalières pourtant déterminantes pour le dimensionnement hydraulique. Les projections disponibles portent majoritairement sur des cumuls journaliers et sur des périodes de retour inférieures aux besoins de l’ingénierie des ouvrages (10 à 100 ans). Malgré ces limites, un consensus scientifique émerge quant à une augmentation moyenne de l’intensité des pluies extrêmes journalières de l’ordre de 20 à 30 % d’ici la fin du siècle, avec de fortes disparités spatiales.
Choix méthodologique d’une majoration forfaitaire
Face à l’incertitude scientifique et à l’absence de données suffisamment fines pour une régionalisation fiable, une approche pragmatique consiste à appliquer une majoration forfaitaire de +30 % sur les débits de projet calculés à partir des données pluviométriques actuelles. Ce coefficient vise à intégrer, de manière simple et sécuritaire, l’effet attendu du changement climatique dans les études hydrologiques.
Présentation de la méthode en six étapes
La méthode comprend six étapes, et est conçue pour être directement mobilisable par les gestionnaires d’infrastructures.
1/ Recensement exhaustif des ouvrages
Il s’agit d’établir une base de données exhaustive des ouvrages hydrauliques, incluant leurs caractéristiques géométriques, structurelles et environnementales. L’usage d’outils SIG, de relevés LIDAR ou d’imagerie aérienne est recommandé afin de faciliter et fiabiliser l’inventaire.
2/ Priorisation selon l’exposition au risque d’inondation
L’emplacement des ouvrages est croisé avec les cartographies d’aléas (débordement, ruissellement) afin de concentrer les analyses sur les sites les plus exposés.
3/ Diagnostic structurel
Cette étape évalue l’état structurel de l’ouvrage (fissures, corrosion, défauts d’étanchéité, qualité des remblais, protections amont/aval). Une classification inspirée des référentiels d’ouvrages d’art (IQOA) permet de distinguer les états satisfaisants des situations critiques nécessitant des interventions rapides.
4/ Étude de transparence hydraulique
Elle comprend une étude hydrologique intégrant la majoration climatique des débits, puis une vérification hydraulique portant sur les hauteurs d’eau, les vitesses d’écoulement, les risques de surverse et d’affouillement, et les impacts en aval. Des critères plus « souples » que ceux appliqués aux ouvrages neufs sont proposés pour les ouvrages existants, afin de juger de leur fonctionnement acceptable malgré des conditions dégradées.
5/ Identification et hiérarchisation des interventions
Un logigramme d’aide à la décision croise critères structurels, hydrauliques et contraintes d’exploitation. Les interventions sont classées par niveaux de priorité, depuis le simple entretien jusqu’à la reconstruction complète.
6/ Mise en œuvre des actions correctrices
Les actions vont du nettoyage et curage préventif à des travaux de confortement (chemisage, protections en enrochements, amélioration des têtes d’ouvrage, dispositifs de dissipation d’énergie) ou, lorsque nécessaire, au remplacement intégral de l’ouvrage. Les obligations réglementaires liées à la loi sur l’eau et à la continuité écologique doivent également être intégrées.
Logique de priorisation
La méthode propose une échelle de priorités combinant état structurel et performance hydraulique. Les ouvrages cumulant mauvais état structurel et insuffisance hydraulique constituent la cible prioritaire. À l’inverse, un ouvrage en bon état et respectant les critères hydrauliques est considéré comme non prioritaire. Cette hiérarchisation permet d’optimiser l’allocation des ressources financières dans un contexte budgétaire contraint.
Perspectives et limites
La majoration forfaitaire de 30 % constitue une solution transitoire, justifiée par les limites actuelles en termes de connaissances scientifiques. L’amélioration future des modèles climatiques haute résolution, notamment pour les pluies intenses de courte durée, pourrait conduire à affiner cette valeur et à territorialiser davantage les hypothèses hydrologiques. La méthode se veut donc évolutive, intégrant progressivement les avancées scientifiques.