Canal (voie d'eau)

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Le canal de l'Ourcq au parc de la Bergère. Une vue de canal classique en Europe : des berges artificielles mais végétalisées et bordées de peupliers. Le canal est longé par une voie carrossable et/ou une ancienne voie ferrée ayant servi au halage des bateaux. Remarquons cependant que la rectitude du canal ici présenté est loin d’être la règle. Elle est permise ici par le terrain, mais en de très nombreux endroits, les canaux épousent les courbes de relief du terrain et présentent un parcours sinueux.
Tavistock Canal (Devon) construit pour partie en tunnel et pour partie à flanc de colline, pour transporter l’or extrait d’une mine et importer bois, charbon, etc. Il sert aujourd’hui à alimenter une turbine électrique. Les Britanniques ont développé à partir de la fin du XVIIIe siècle un réseau très dense de canaux à petit gabarit pour desservir les sites industriels : mines, carrières, usines…
Le Canal du Loing, près d'Épisy (France), pris par la glace, en février 2012.

Un canal est un cours d'eau artificiel, de section ouverte, navigable ou non.

Remarque : en français, le mot chenal, de même origine étymologique que le mot canal - du latin canalis dérivé de canna, fait référence à un passage maritime rétréci.

Généralitésmodifier | modifier le code

On doit distinguer :

  • les canaux qui servent à transporter de l'eau – canaux d'alimentation ou d'irrigation – pour lesquels il faut assurer un débit optimum,
  • les canaux où l'eau sert à porter des engins de transport – canaux de navigation – pour lesquels on cherche à obtenir la circulation la plus simple de ces engins avec le minimum de débit hydraulique.

Dans les deux cas, le canal sert de conduite canalisant l'eau dont on doit définir la section mouillée permettant le débit nominal ou le passage d'un ou plusieurs engin(s) dont on a défini le gabarit en charge.

Un canal est une machine hydraulique aménagée par l'Homme dont le concepteur doit assurer la permanence d'une alimentation en eau suffisante à sa fonction (voie navigable, voie d'alimentation en eau…) au milieu d'un environnement plus ou moins difficile.

Il peut s’agir d’un ouvrage :

  • entièrement artificiel ;
  • partiellement artificiel, le canal relie des étendues d'eau existantes (lacs ou étangs), comme le canal du Rhône à Sète ou le canal de Suez ;
  • d’un fleuve ou d’une rivière canalisé sur tout ou partie de son cours. L’Homme modifie alors les caractéristiques géométriques et hydrauliques d’un cours d’eau, par curages, creusements, rectifications, élargissement (ex : pour « mise à grand gabarit »). La canalisation des grands fleuves (Rhin, Rhône) ont été accompagnés de comblements de méandres ou de « chevelus » pour « canaliser l’eau » dans un cours principal contraint. On a généralement cherché à rendre ce dernier plus rectiligne pour faciliter la navigation, au détriment de la naturalité et richesse écologique et fonctionnelle des zones humides antérieurement présentes ;
  • mixte avec des portions artificielles et des rivières canalisées, comme sur le canal de Nantes à Brest.

Un canal peut être :

Les canaux sont généralement d’eau douce, mais le canal de Corinthe ou le canal de Suez, qui ne quittent pas le niveau de la mer, sont salés.

Histoiremodifier | modifier le code

Dès l’Antiquité, puis au Moyen Âge, des berges ont été rectifiées, stabilisées et aménagées, pour empêcher les inondations en cas de crue, et pour faciliter la traction (halage) et l’accostage. Ces aménagements étaient complétés par la construction d'embarcadères, quais et chemins de halage, puis par la création d’écluses, voire d’ascenseurs à bateaux, de ponts-canaux ou de passages en tunnels, et enfin par des gares d’eau et des points de virement des bateaux et de ports fluviaux. Le canal de Neufossé, creusé il y a 1000 ans par Baudouin VI était originellement une fortification (canal + mur), gardé par trois garnisons, pour limiter les invasions venants de la Flandre vers l'Artois.

Avec l'invention de la motorisation et pour lutter contre la dégradation des berges par le « batillage » causé par la vitesse des péniches et bateaux à moteurs, de nombreux canaux ont des berges de béton ou palplanches métalliques.

Autres finalités que la navigationmodifier | modifier le code

Certains canaux servent aussi (parfois prioritairement) à l’irrigation (canal d'irrigation), au drainage et à la régulation des crues (canal de dérivation), au transport sur de longues distances d'eau potable ou industrielle, à l'évacuation d'eaux d'exhaure (par exemple en zone d'affaissement minier, de remontée de nappe, ou poldérisées).
Plus rarement, ils peuvent servir à la production d’énergie hydroélectrique (Canal de l'EDF dans les Bouches-du-Rhône).
Dans un cas au moins un canal a été originellement construit comme ligne stratégique de défense militaire (le canal de Neufossé, dans le nord de la France).
À la fin du XXe siècle, un tourisme de plaisance a pris de l'importance sur certains canaux, en grande partie désaffectés par le transport fluvial du fait de leur gabarit devenu insuffisant.

Enjeux et atoutsmodifier | modifier le code

Les enjeux et atouts liés aux canaux s'expliquent par leur histoire.

Outils de gestion de l'eau : Les premiers canaux ont souvent aussi été des canaux de drainage et/ou d'irrigation, en plus de leur vocation de transport de biens, animaux et/ou personnes (ex : canal de Neufossé qui là où il est constitué de l'Aa canalisée draine le réseau des watringues). Les antiques canaux mésopotamiens ou cambodgiens, canal du Midi en France étaient d'abord ou aussi des canaux d'irrigation. En Italie, le grand réseau de canaux de la plaine du Pô qui relient les grands centres entre-eux et la mer Adriatique.

Canaux de l'industrie : Les canaux permettant de transporter à bas prix les lourds minerais et de nombreux matériaux dont le charbon, ils ont attiré de nombreuses industries lourdes (métallurgie, carbochimie, verreries, papeteries, etc. aux XIXe et XXe siècles, ce qui explique le haut degré de pollution de leurs sédiments et de certains terrains de dépôts de ces sédiments (ainsi, 14 % du poids du sédiment stocké sur le terrain de dépôt d'Auby dans le Nord de la France est constitué de plomb pur, mais on y trouve aussi de l'arsenic, du cadmium, du zinc et d'autres toxiques. Le sol est si pollué que sur une partie du dépôt rien ne pousse depuis 20 ans. Ces sédiments viennent de la Gare d'eau de Courcelles-lès-Lens, près de l'ancien émissaire de l'usine Pennaroya, devenue Metaleurop Nord.). D'autres dépôts ne contenant que des terres issues du creusement sont propres et sont devenus de véritables refuges pour la biodiversité.

Enjeux stratégiques : Parce qu'ils étaient des axes vitaux et que d'eux dépendaient de nombreuses industries, les canaux ont été des cibles et enjeux stratégiques durant la Première et la Seconde Guerre mondiale. Près des écluses et anciennes usines ou à proximité des ponts qui les traversent, ils peuvent encore abriter des munitions non explosées, et à leurs abords, les séquelles de guerre ont été particulièrement importantes, notamment en zone rouge. Les grands projets, très coûteux (ex, en France : canal Seine-Nord, canal Rhin-Rhône) sont périodiquement évoqués, étudiés ou relancés.
Les Romains avaient déjà envisagé une liaison Rhin-Rhône par la Moselle. De même, Charlemagne avait déjà un projet de canal Rhin-Main-Danube vers 793, mais dont les premiers travaux, selon Mercator, ont rapidement été interrompus en raison d'effondrement de berges et du manque de moyen de pompage de l'eau, et surtout par le fait que l'on n'avait pas encore inventé l'écluse à sas pour s'affranchir des dénivelés. Il en reste des vestiges bien visibles, appelés Fosse caroline à Graben (Graben = fossé en allemand) dans la région de Nuremberg.
Les canaux et les ports fluviaux ont retrouvé de leur activité et de leur intérêt avec de nouveaux chalands automoteurs de transport de conteneurs et un début de relance du transport multimodal. La notion de développement durable n'est pas étrangère à ce renouveau du transport fluvial : une tonne transportée par bateau consomme 5 fois moins de gazole que par camion pour la même distance, et la pollution est donc en rapport.

Un autre aspect de l'enjeu stratégique peut être évoqué à propos du canal de détournement d'un bras du (Taglio di Porto Viro) par les vénitiens (État de Lombardie à l'époque) pour ensabler le port maritime de Goro (États du Vatican à l'époque) qui faisait commerce avec l'intérieur des terres. Enjeu politique, en Irak quand Saddam Hussein fit creuser un canal pour assécher un immense territoire marécageux où vivait une population "hostile" et où s'étaient réfugiés certains déserteur de la guerre Iran-Irak1

Canaux et environnementmodifier | modifier le code

Les Voies navigables fournissent des aménités (tourisme fluvial, loisirs, pêche) et des services écologiques en contribuant aux réserves et à l'approvisionnement en eau, à la navigation, en offrant quelques habitats de substitution pour certains organismes aquatiques ou oiseaux d'eau, mais ils sont aussi des couloirs de propagation d'espèces invasives, et les peuplements halieutiques y soit très réduits2, car soumis à de nombreux polluants, à des barrières à la migration, aux pertes et simplifications de leurs habitats. La navigation peut en outre amplifier les effets de destruction d'habitats, avec des effets directs sur les peuplements piscicoles et de crustacés, amphibiens, etc.. plus ou moins importants selon la section du canal, la taille, la largeur et le nombre et la vitesse des navires (péniches), le nombre d'écluses, etc2.

Les canaux sont des facteurs très importants de fragmentation écopaysagère pour les espèces terrestres qui les franchissent très difficilement, en raison notamment de l'artificialisation de leurs berges et de l'absence d'écoducs. Un animal tombé à l'eau meurt généralement noyé s'il ne trouve pas un point d'appui pour se hisser sur la berge. Localement, quelques espèces ont appris à traverser à la nage en des points qu'elles connaissent bien ; les chevreuils sont dans ce cas.

Des efforts ont été faits pour concevoir des structures leur permettant de remonter sur la berge, mais, outre que certaines de ces structures présentent un danger pour les bateaux, aucune mesure compensatoire de type écoduc n'a en Europe été tenté pour restaurer une connectivité écologique coupée par un canal.

Il existe cependant quelques passages inférieurs (sous des ponts-canaux, et de très nombreux ponts, qui permettent à quelques espèces (petits mammifères notamment) de traverser. Le cas idéal étant les canaux en tunnel. De plus, des régions entières comme en France l'Auvergne, le Poitou, le Perche, les Alpes, les Pyrénées, entre autres, sont dépourvues de canaux. Quant aux régions qui en sont pourvues, leur réseau de canaux artificiels n'est pas dense au point de les transformer en archipels aux îlots multiples ! Enfin de nombreux ponts qui enjambent des canaux supportent des routes secondaires, et certaines espèces ne se privent pas de les emprunter ! Cette densité d'ouvrages est moindre sur les autoroutes et les lignes de TGV, mais aucun n'est à ce jour conçu ni géré comme un écoduc.

Certains canaux sont trop pollués pour des poissons migrateurs tels que les salmonidés, mais ils constituent cependant pour les anguilles ou certains poissons (et même exceptionnellement pour le castor), des corridors biologiques, bien que de médiocre qualité, à la différence de leurs berges et abords souvent écologiquement très intéressants.

En connectant physiquement et biologiquement des bassins versants naturellement isolés les uns des autres à l'origine, ils ont contribué à l'appauvrissement de la biodiversité au profit de la diffusion d'espèces invasives, dont par exemple la moule zébrée, le rat musqué, le Ragondin, le silure, des jussies, la renouée du Japon, la tortue de Floride. Mais pour certaines de ces espèces, et notamment les trois dernières, la responsabilité en revient d'abord aux citoyens irresponsables qui les ont acquises à titre d'agrément, et s'en sont débarrassés hâtivement dans les rivières quand elles devenaient trop envahissantes.

Dans le monde, plusieurs organismes responsables de la gestion des canaux ou berges, cherchent à augmenter leur potentialités pour la biodiversité, par une gestion différenciée, écologique (ex : abandon des pesticides, utilisation de moutons pour la tonte des chemins de halage), et diverses techniques de renaturation et de génie écologique.

Canaux et paysagesmodifier | modifier le code

En termes de naturalité et de paysage, le canal ne saurait se substituer à un cours d'eau sauvage, et si ses eaux sont souvent turbides et plus calmes, et moins riche en espèces patrimoniales, le canal contribue indirectement à diminuer les impacts paysagers des routes et les impacts environnementaux des transports ;

  • chaque tonne transportée par eau consomme cinq fois moins de gazole que par camion à distance équivalente. La traction depuis la berge si elle était réutilisée réduirait encore d'un facteur quatre le besoin de puissance (par rapport à un même bateau, automoteur). Il a été proposé de turbiner les vidanges des grandes écluse pour produire de l'électricité. Et les techniques disponibles permettraient encore d'autres économies d'énergies, au profit d'une moindre dégradation générale de l'environnement et des paysages.
  • La voie d'eau contribue à limiter l'engorgement urbain (Nous devons par exemple la construction du Stade de France et de la Bibliothèque Mitterrand à la proximité respective du Canal Saint-Denis et de la Seine).
  • Les berges végétalisées de certains canaux ont une valeur paysagère reconnue et il n'est pas rare de voir hérons et autres martins-pêcheurs vivre au bord des canaux.

Le dessinateur Reiser disait : « Vivre à côté d'une nationale, c'est l'enfer. Une voie ferrée, on s'y habitue. Un canal, c'est un paysage ! »

Altimétrie et différents types de canaux de navigationmodifier | modifier le code

Les canaux sont divisés en biefs, plus ou moins longs selon le relief, qui sont séparés par des écluses permettant aux péniches et autres bateaux de changer d'altitude. En Bourgogne, dans l'Yonne, l'écluse septuple de Rogny permettait de franchir une hauteur de 24 m sur un peu plus de 200 m, les chalands passant d'un sas directement dans l'autre.

On distingue plusieurs sortes de canaux :

  1. La dérivation.
    C'est un canal assez court généralement qui permet de court-circuiter des méandres d'une rivière navigable. L'Yonne, la Seine dans son haut cours, la Saône sont ainsi équipées de quelques dérivations.
  2. L'embranchement.
    Lui aussi est un canal court. Il est en cul-de-sac et permet de relier une ville importante à la voie d'eau la plus proche.
    Épinal, Montauban, Vermenton, Vouziers sont ainsi desservies par des embranchements. Selon la configuration du terrain, un embranchement est alimenté par la voie d'eau qu'il rejoint, ou bien au contraire par une rivière en son point amont. Dans ce dernier cas, il peut servir de rigole alimentaire pour le canal principal.
  3. Le canal latéral.
    Comme son nom l'indique, il longe une rivière et remplace la navigation sur celle-ci. Il est alimenté en son origine amont par cette rivière généralement, puis en différents points de son parcours par des ponctions sur les affluents de cette rivière. Il est en quelque sorte une dérivation dont la longueur peut dépasser 200 km. Exemples : le canal latéral à la Loire, le canal latéral à l’Aisne.
  4. Le canal de jonction par dérivation.
    Ce type de canal joint deux rivières appartenant à deux bassins ou sous-bassins différents lorsque le relief qui les sépare est faible. Il part d'un point haut de la rivière A en descendant très peu et en accompagnant une courbe de niveau jusqu'au point où cette courbe passe sur le versant de l'autre rivière. Éventuellement, on peut avoir recours à un passage en tranchée pour réduire la distance. À partir de là, le canal descend rapidement vers la rivière B. La partie sud du Canal de Saint-Quentin (ou « canal de Picardie ») et le Canal de la Sauldre appartiennent à ce type de canal.
  5. Le canal de jonction à bief de partage.
    Un tel canal joint lui aussi deux rivières différentes, mais en franchissant le relief qui les sépare de la même façon qu'une route franchit un col de montagne. Le bief le plus haut est appelé bief de partage (il croise la ligne de partage des bassins des deux rivières) et doit nécessairement être constamment alimenté en eau sous peine de s'assécher un peu à chaque éclusage. Cela nécessite, dans les collines avoisinantes, de créer tout un réseau de rigoles et d'étangs-réservoirs plus hauts que le bief de partage pour l'alimenter.
    Sur le canal de Nantes à Brest, au bief d'Hilvern, une « rigole » de 64 km de long pour une distance à vol d'oiseau de moins de 20 km permet de recueillir de l'eau de l'Oust pour alimenter le canal, en ayant serpenté le long des courbes de niveau. Le prototype mondial de ce type de canaux est le canal de Briare qui, depuis 1642, joint la Loire à la Seine, via le Loing. Les canaux de jonction à bief de partage ont été construits bien avant les canaux latéraux, dans le but de connecter au maximum les rivières entre elles. Les canaux de Bourgogne, du Nivernais, du Midi, de l'Aisne à la Marne, de la Marne au Rhin, etc. sont de ce type.
  6. Le canal maritime.
    Ce type de canal peut être lui-même de trois types.
    A. Le premier est un canal qui permet la jonction du port d'une ville proche de la mer avec celle-ci. Il s'apparente donc à l'embranchement. Le canal de Caen à la mer et celui de Carentan sont de ce type.
    B. Le second type de canal maritime est latéral à un estuaire interdit aux bateaux fluviaux, ou impraticable du fait de son ensablement. Il s'apparente donc à une dérivation. Le canal de Tancarville en est le plus célèbre exemple dans notre pays, mais on peut citer également le canal maritime de Marans à la mer.
    C. Le dernier type de canal maritime joint deux mers entre elles. Il peut être complètement de niveau comme le canal de Suez ou le canal de Corinthe, ou bien à bief de partage, comme le canal de Panama alimenté en son sommet par le lac Gatún.

Le canal, un ouvrage prométhéenmodifier | modifier le code

Canal du Midi, au sud de Toulouse, aujourd'hui utilisé pour le tourisme et l'irrigation

Le canal est une rivière artificielle que l'Homme se construit pour pallier les manques de la Nature pour ses besoins de transports et d'irrigation. Construire ainsi de toutes pièces une rivière est une démarche tout à fait prométhéenne qui place l'Homme à l'égal d'un dieu créateur. Il s'agit de dompter, de maîtriser, d'apprivoiser l'élément naturel le plus capricieux et le plus vital qui soit : l'eau.
De grands travaux de construction (terrassement, étanchéité, maçonnerie, etc.) ont été nécessaires pour construire les différents canaux, depuis le canal proprement dit avec ses écluses, ses ponts-canaux, ses aqueducs, ses tunnels, ses déversoirs, etc. jusqu'aux ports et autre dispositifs hydrauliques. Les premiers travaux d'assainissement du Moyen Âge sont réalisés en Hollande par des spécialistes qui essaimèrent leur savoir-faire dans toute l'Europe, précédés par les Romains qui débutèrent l'assèchement des marais et zones humides par le creusement de fossés au cours de la centuriation des terres conquises. Suivi ensuite par le creusement de canaux artificiels d'assèchement du Delta du Pô et des marais Padusa dès le XIIe siècle. Pour la France, les marais poitevins furent endigués à partir de la fin du Xe siècle.

Les écluses maintiennent un mouillage minimum et permettent aux bateaux de circuler à contre courant sans effort. En contrepartie la pente hydraulique d'un bief (un tronçon entre deux écluses) est pratiquement nulle, ce qui nécessite des opérations de dragage périodiques pour éviter l'envasement.

Catégories de voies navigablesmodifier | modifier le code

Voir l'article Classe CEMT qui explique les différentes classes de canaux en fonction des gabarits acceptés de bateaux.

Canaux célèbresmodifier | modifier le code

Dans le mondemodifier | modifier le code

Un canal sous la neige, aux Pays-Bas

En Francemodifier | modifier le code

Canal de Rompsay à Moullepied

Sourcesmodifier | modifier le code

Référencesmodifier | modifier le code

Bibliographiemodifier | modifier le code

  • (en) C. Wolter et R. Arlinghaus, « Navigation impacts on freshwater fish assemblages: the ecological relevance of swimming performance », Reviews in Fish Biology and Fisheries, Springer Netherlands, vol. 13, no 1,‎ mars 2003 (ISSN 0960-3166, DOI 10.1023, résumé)
  • (fr) CEVNI - Code européen des voies de navigation intérieure (après seconde révision, ref : TRANS/SC.3/115/Rev.2 ) ; Commission économique pour l'Europe, Comité des transports intérieurs, Groupe de travail des transports par voie navigable, 193 pages

Voir aussimodifier | modifier le code

Articles connexesmodifier | modifier le code

Liens externesmodifier | modifier le code









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