Quels périmètres pour la gestion intégrée de l’eau?

Depuis la Conférence de Dublin sur l’eau (1992) et le Sommet de la Terre de Rio de Janeiro, la même année, qui, dans le chapitre 18 de l’Agenda 21 des Nations Unies, reconnaît la nécessité de promouvoir les approches intégrées pour une gestion durable de l’eau [1], la gestion intégrée des ressources en eau (GIRE) est promue tant au niveau international [2], que national [3–5], comme le meilleur moyen d’éviter une surexploitation des ressources en eau et de protéger la qualité des eaux en ajustant les différentes demandes en eau à la ressource disponible et en coordonnant les intérêts des différents groupes d’acteurs.

Le territoire d’application de la GIRE est généralement le bassin versant, à savoir l’espace géographique drainé par un cours d’eau, autant à l’échelle des grands bassins hydrographiques (comme les districts hydrographiques de la Communauté européenne) que des cours d’eau à l’échelle régionale (p. ex. l’étude LEMANO, sur la durabilité de la gestion des eaux dans les bassins versants régionaux des Dranses, de l’Aubonne ou de la Versoix [6]). La gestion intégrée par bassin versant (GIB) n’est toutefois pas sans poser des problèmes d’application [7], parmi lesquels la difficulté à considérer les eaux souterraines, dont l’extension géographique ne coïncide pas toujours avec le bassin hydrographique de surface, notamment dans les régions karstiques, l’inadéquation entre les limites des bassins versants et les frontières administratives (cf. p. ex. la Broye, entre les cantons de Vaud et Fribourg), ou encore la difficulté à prendre en compte les transferts d’eau interbassins. Dans les pays fédéraux, comme la Suisse, la délimitation de bassins versants comme unités opérationnelles de gestion des eaux (comme cela s’est fait dans le canton de Fribourg [8]), vient rajouter un niveau administratif à la répartition des compétences entre les différents échelons administratifs existants [9], compliquant de ce fait la gestion des territoires.

Sur la base d’une étude de cas dans le bassin versant de la Sionne (Valais), cet article discute de la pertinence de considérer de manière conjointe trois périmètres – le bassin versant, les bassins d’usages et les limites administratives – comme espace fonctionnel [10] de gestion intégrée des eaux à l’échelle régionale.

LE CONTEXTE DU PROJET

Transition énergétique et gestion intégrée des eaux

La réflexion proposée ici a été menée dans le cadre d’un projet portant sur la conciliation entre transition énergétique et gestion intégrée des eaux, réalisé par une équipe de recherche de la HES-SO Valais-Wallis et de l’Université de Lausanne entre 2024 et 2025 dans deux bassins versants valaisans: la Dranse de Bagnes et la Sionne [11, 12]. Cet article se base uniquement sur le cas de la Sionne.

Dans le double contexte de la transition énergétique et du multi-usage de l’eau, l’étude visait à:

• comprendre les impacts et synergies, actuels et futurs, entre les usages énergétiques (thermiques et hydroélectriques) de l’eau et la gestion intégrée et multifonctionnelle de l’eau à l’échelle régionale et cantonale, telle que promue par la stratégie «eau» cantonale [13];
• mettre en évidence les rivalités d’usages potentielles entre les usages énergétiques et les autres usages de l’eau, entre les usages non-énergétiques et enfin entre les communes concernées.

Méthodologie

La méthodologie (fig. 1) a été déclinée en cinq étapes principales [11, 12]:

• la délimitation des périmètres de l’étude
• l’estimation des ressources en eau
• l’état des lieux des usages de l’eau
• l’élaboration de bilans ressources –usages
• l’identification de rivalités et synergies potentielles et la formulation de recommandations

Ces recommandations ont été présentées aux gestionnaires de l’eau et de l’énergie dans la région d’étude et au niveau cantonal.

La région d'étude

L’étude a porté sur le bassin versant de la Sionne (fig. 2), un affluent en rive droite du Rhône. La Sionne prend sa source vers 2080 m d’altitude, dans un environnement karstique [14]. Elle s’écoule sur les territoires des communes d’Arbaz, Savièse, Grimisuat et Sion, sur 11 km, avant de se jeter dans le Rhône à 490 m. Le bassin versant de la Sionne couvre une superficie de 27,2 km² et est délimité à l’est par le bassin versant de la Lienne et à l’ouest par celui de la Morge. Au débouché d’un parcours en gorges à l’amont du pont sur la Sionne, au nord de la Ville de Sion, le cours d’eau a construit un cône de déjection sur lequel a pris place la ville.

La Sionne a un régime nival et son débit moyen (sur la période 2007–2023) est de 0,425 m³/s à la station hydrométrique de l’Office fédéral de l’environnement (OFEV) de Sion (497 m). En raison de son régime nival et de la forte réduction des débits en seconde partie d’été, la Sionne a historiquement fait l’objet de litiges entre communautés riveraines, en particulier pour l’accès à l’eau d’irrigation [15]. Actuellement, les principaux usages de l’eau sont l’approvisionnement en eau potable, l’irrigation, la production d’énergie (électrique et thermique) et les usages immatériels (paysage, loisirs).

La combinaison de quatre périmètres d'étude 

Le point de départ de l’analyse a été le bassin versant hydrologique, mais il est vite apparu que ce périmètre ne serait pas suffisant pour appréhender la gestion de l’eau dans son ensemble. Quatre périmètres complémentaires ont ainsi été considérés (fig. 1). Ils sont décrits ici en mettant l’accent sur l’intérêt de chacun d’eux et sur les difficultés d’opérationnalisation.

Le bassin versant

Cet espace géographique (fig. 2) a été considéré pour caractériser la ressource disponible (fig. 3) et son évolution dans le temps (fig. 4). La présence d’une station hydrométrique de l’OFEV à l’exutoire du bassin versant a facilité la quantification de la ressource. Elle a été estimée à deux endroits: à l’exutoire dans le Rhône (bassin versant de la Sionne, 27 km²) et dans un sous-bassin versant à l’amont des principaux prélèvements (vallon de la Sionne, 9 km²). Les précipitations ont été estimées à partir de stations de MétéoSuisse. Aucune station pluviométrique n’étant située dans le bassin versant, quatre stations proches (Sion, Montana, Anzère et Tsanfleuron, par altitude croissante) ont permis de calculer des gradients altitudinaux et d’estimer les précipitations moyennes qui se montaient en 2021 (année de référence) à environ 2300 mm dans le vallon de la Sionne, ce qui correspond à un volume de ressource de 21,16 millions de m³, et à environ 900 mm pour la Sionne aval, soit 16,38 millions de m³, pour un total de ressource de plus de 35,5 millions de m³ pour l’ensemble du bassins versant (tableau 1 dans [11]).

En plus des données mesurées, les simulations Hydro-CH2018, effectuées par le National Centre for Climate Services (NCCS) ont été appliquées sous la forme d’une grille raster à résolution de 500 x 500 m. Ces données de grille sont disponibles pour quatre périodes climatiques de 30 ans (1981–2010 (période de référence), 2020–2049, 2045–2074 et 2070–2099) et trois scénarios d’émission de gaz à effet de serre (RCP 2.6, RCP 4.5 et RCP 8.5).

La quantification de la ressource à l’échelle du bassin versant s’est heurtée à quatre problèmes:

• L’estimation de la ressource est basée essentiellement sur les eaux de surface (précipitations, écoulements). Or, la région étant karstique [14], la ressource «réelle» ne correspond pas totalement à la ressource estimée.
• L’estimation des ressources basée sur les précipitations ne tient pas compte de l’évapotranspiration. Si elle peut être considérée comme négligeable en altitude, dans le vallon de la Sionne, ce n’est pas le cas plus en aval, surtout durant les mois d’été. Le volume brut de la ressource obtenu à partir des précipitations est donc une estimation haute.
• L’utilisation thermique de l’eau exploite essentiellement la nappe phréatique du Rhône et pourrait utiliser les eaux du Rhône, sur le territoire de la Ville de Sion. Le périmètre de la nappe a ainsi été ajouté au bassin versant hydrographique (fig. 3) pour tenir compte de cet usage.
• Enfin, les débits mesurés à l’exutoire ne traduisent pas le régime naturel de la Sionne, mais le régime influencé. Afin d’estimer la ressource, il a fallu ajouter les différents prélèvements (fig. 4a) et retrancher les apports à la Sionne (apports des bassins versants voisins par les bisses). Dans un deuxième temps, les modélisations Hydro-CH2018 ont été appliquées (fig. 4b). Elles permettent d’observer l’évolution de la disponibilité de la ressource dans le temps.

En conclusion, l’estimation de la ressource à l’échelle du bassin versant ne peut se limiter aux seules données d’une station hydrométrique (si elle est présente) mais doit combiner une connaissance fine des prélèvements et apports, le calcul de gradients altitudinaux de données climatologiques et la modélisation hydrologique. Le périmètre de la ressource englobe le bassin versant de surface mais aussi les ressources souterraines (nappe phréatique par exemple).

Les bassins d'usages

Le bassin d’usage est l’espace géographique d’un usage particulier. Il est délimité par les infrastructures d’adduction, de distribution et d’évacuation des eaux de cet usage. Le bassin d’usage est parfois contenu intégralement dans un bassin versant hydrographique, mais très souvent, il s’étend sur plusieurs bassins versants hydrographiques. En Valais, dans le domaine de la production énergétique, les nombreux transferts d’eau couvrent généralement plusieurs bassins versants (p. ex. aménagement de la Grande Dixence, qui s’étend du Mattertal à la vallée de la Printse). Sur le coteau de l’adret, au nord de Viège ou de Sion, les bisses multiplient également les transferts interbassins. On comprend dès lors qu’une approche basée uniquement sur les bassins versants est trop limitée et doit être complétée par d’autres périmètres.

Dans sa thèse de doctorat [16] ainsi que dans un article [17], Martin Calianno a discuté de la notion de bassin d’usage et l’a appliquée à la région de Crans-Montana. À la suite de travaux pionniers réalisés en France dans les années 1980 [18], il a également proposé de considérer le «cycle d’usage de l’eau» [19]. Ce dernier comprend différentes étapes (prélèvement, adduction, stockage, distribution, apport, consommation, restitution), dont la forme et l’extension spatiale dépendent de l’usage considéré (eau potable, irrigation, usages in situ, tels que la navigation ou la baignade, etc.) [19].