Cours d'eau enherbé

Agdex :	751
Date de publication :	03/94
Commande no.	94-040
Dernière révision :	03/94
Situation :
Rédacteur :	Robert P. Stone - ingénieur/MAAARO

Table de matières

1. Introduction
2. Planification
3. Profil du cours d'eau
4. Pente du cours d'eau
5. Sorties de cours d'eau
6. Assèchement du cours d'eau
7. Construction du cours d'eau
8. Ensemencement et fertilisation du cours d'eau
9. Entretien du cours d'eau enherbé
10. Fiches du MAAARO relatives à ce sujet
11. Liens connexes

Introduction

Un cours d'eau enherbé est un canal large et peu profond qui est tapissé de plantes couvre-sol. Ce canal a un profil en forme de soucoupe et il est destiné à faire s'écouler l'eau de surface à travers une terre agricole sans causer l'érosion du sol. Sa couverture herbacée ralentit le débit d'eau et protège le lit du canal contre l'érosion en rigoles ou en ravins. Les cours d'eau sont souvent aménagés dans des baissières naturelles où l'eau s'accumule avant de s'écouler vers une sortie.

Lorsque sa capacité et sa conception sont correctes, le cours d'eau conduit l'eau sans dommages dans les pentes. Par ailleurs, les cours d'eau peuvent aussi servir de canaux d'évacuation ou de dérivation pour la culture sur terrasses en gradins et en courbes de niveau.

Figure 1. Un cours d'eau enherbé préviendrait une telle érosion

Les cours d'eau enherbés sont considérés comme une bonne solution à l'érosion en rigoles ou en ravins dans le cas d'un bassin versant relativement étendu. À titre indicatif, disons qu'on peut envisager la construction de cours d'eau enherbés lorsque le bassin versant à desservir couvre une superficie d'au moins 20 hectares (50 acres). Pour les bassins versants de moindre étendue, il vaudrait mieux avoir recours à d'autres mesures de lutte contre l'érosion, telles que les bassins de sédimentation et de contrôle des débits. Voir la fiche technique du Ministère intitulée Bassins de sédimentation et de contrôle du débit, AGDEX 751, com­mande n^o 91-044.

Voici les principaux avantages des cours d'eau en­herbés :

1. Possibilité de gros débits; adaptation aux grands bassins versants;
2. Traversée de machines agricoles;
3. Facilité d'entretien après l'établissement des plantes couvre-sol.

Par contre, elles présentent aussi certains inconvé­nients :

1. Difficulté d'opération des machines agricoles à leurs abords;
2. Profondeur trop faible pour recevoir l'eau des tuyaux de drainage;
3. Établissement de la végétation parfois difficile.

Planification

La planification du cours d'eau passe par la détermi­nation de ses dimensions. Il faut : 1) que la vitesse du débit d'eau n'érode pas le lit du cours d'eau; et 2) que la capacité du cours d'eau puisse accepter toute l'eau de surface du bassin versant, sans déborder.

La vitesse admissible de l'eau dans le cours d'eau dépend de l'espèce végétale, de l'état des plantes et de leur densité de peuplement, ainsi que des caractéristiques érosives du sol formant les berges et le lit. L'uniformité de la couverture herbacée est importante parce que la stabilité du canal dépendra de celle de la zone la plus clairsemée, et donc la plus vulnérable. Les graminées donnent une meilleure couverture herbacée que les légumineuses parce qu'elles sont moins endommagées par le déplacement de l'eau.

La capacité du cours d'eau dépend de sa largeur, de sa profondeur et de la pente de son lit, de même que des caractéristiques érosives du sol et de l'état de la couverture herbacée dans le canal. Une végétation qui est laissée haute dans le cours d'eau offre de la résistance au débit et constitue un facteur limitant pour ce qui est de la capacité.

En résumé, il faut généralement adapter les dimensions du cours d'eau en fonction des règles suivantes

1. Aux grands volumes d'eau de ruissellement corres­pondent une augmentation de la largeur du cours d'eau et de sa profondeur;
2. Les lits à pente forte nécessitent des cours d'eau plus larges et moins profonds;
3. Un sol très érosif sera mieux protégé dans un cours d'eau large et peu profond.

Il existe des tables qui aident à choisir les dimensions appropriées des cours d'eau.

Profil du cours d'eau

Les cours d'eau enherbés sont construits selon un profil transversal de forme parabolique ou en soucoupe. Le canal, large, peu profond et dont le lit n'accuse qu'une très faible pente, étale la masse d'eau, ralentit sa vitesse et réduit son pouvoir érosif. L'inclinaison des parois latérales ne dépasse pas le rapport 10 : 1 (horizontale : verticale) de façon à permettre la traversée de machines agricoles.

Les erreurs de construction les plus courantes consistent à faire les cours d'eau trop profonds, trop étroits, ou en forme de V trop prononcé, ce qui accentue l'action érosive de l'eau et prédispose au ravinement.

Figure 2. Un cours d'eau parabolique (en forme de sou­coupe) permet à l'eau de s'étaler, ce qui réduit l'effet de l'érosion sur le lit du canal.

Pente du cours d'eau

Dans la mesure du possible, les cours d'eau suivent habituellement la pente naturelle du terrain. Toutefois, la pratique a démontré que la pente la plus satisfaisante varie de 1 à 5 %. Dans les cas de pentes prononcées (dépassant 5 %), il faut aménager des chutes aux points critiques dans le trajet du cours d'eau pour réduire la déclivité à 5 %. S'il s'agit de pentes raides, on devra recouvrir le centre du cours d'eau d'un matériau antiérosion, par exemple une couche de pierres. En revanche, quand la pente naturelle est inférieure à 1 %, il faut l'accentuer par creusage.

Sorties de cours d'eau

C'est au propriétaire de la terre qu'il appartient de prévoir une sortie appropriée pour le cours d'eau. Le propriétaire qui dirige ses eaux sur la propriété d'un voisin serait tenu responsable des dommages qui pourraient en résulter. La solution la plus désirable est la construction d'un cours d'eau traversant un ensemble de terres vers une sortie appropriée, et la signature d'un accord mutuel par tous les propriétaires concernés. Les cours d'eau enherbés aboutissent souvent dans des fossés ou ruisseaux à ciel ouvert, et il est important de construire des sorties stables et non érosives à ces endroits. Des déversoirs en pierres ou des structures verticales de changement de niveau conduisent l'eau sans dommages vers la sortie.

Figure 3. Déversoir en pierres à la sortie d'un cours d'eau enherbé.

Assèchement du cours d'eau

Les cours d'eau ne doivent pas être continuellement détrempés, car la croissance des plantes couvre-sol serait inhibée et la traversée du cours d'eau avec de la machinerie agricole serait impossible.

Drainage souterrain

Pour empêcher que le cours d'eau reste mouillé durant de longues périodes, on installe dans son lit des drains souter­rains dans le même sens que le cours d'eau, à une distance du centre équivalant à au moins le quart de sa largeur supé­rieure. Selon le type de sol et le niveau de la nappe phréatique, il faudra une ou deux canalisations de 100 mm (4 po).

Drainage en surface

Des entrées d'eaux de surface, c'est-à-dire des puisards, doivent être installées en amont du cours d'eau et reliées à un drain souterrain pour recevoir l'eau de suintement et l'eau d'infiltration à faible débit. Cette canalisation n'interceptera qu'un faible pourcentage de l'eau emportée dans le cours d'eau. Le drainage de cette eau de suintement asséchera davantage le cours d'eau, permettant d'établir une meilleure couverture herbacée et facilitant la traversée des machines pendant les travaux aux champs.

Construction du cours d'eau

La construction des cours d'eau demande des machines de déplacement et de nivellement du sol. On peut utiliser des bulldozers et des niveleuses de terrain ou de route. Les machines de travail superficiel du sol sont utiles pour la préparation du lit de semences.

La méthode et le temps requis pour la construction d'un cours d'eau enherbé dépendent de la topographie des lieux et des machines disponibles. Si le cours d'eau doit être aménagé sur une ravine naturelle montrant peu de zones érodées, les travaux de terrassement et de nivellement ne seront pas de grande envergure. Mais si le cours d'eau doit être établi sur un ravin à récupérer, les travaux de terrassement seront considérables.

Il est extrêmement important de choisir le bon moment pour entreprendre la construction d'un cours d'eau enherbé. Un fort pourcentage des cours d'eau enherbés ont été rongés dans les premières semaines ou dans l'année de leur cons­truction parce qu'ils ont été façonnés tard en automne, la couverture herbacée n'ayant pas eu le temps de s'établir.

Le moment le plus propice pour la construction d'un cours d'eau est le début de l'automne ou la fin d'août, pour permettre une bonne reprise des plantes couvre-sol avant l'arrivée des pluies de fin d'automne.

Toute nouvelle partie du cours d'eau doit être ensemencée à la fin de chaque jour des travaux. Il y a alors assez d'humidité dans le sol pour faire germer la semence. Pour le semis, on devrait utiliser un semoir cyclone manuel.

Figure 4. Cours d'eau ensemencé au moyen d'un semoir cyclone manuel.

S'il est impossible d'utiliser un semoir cyclone, on peut se servir d'un semoir en lignes, pourvu qu'on fasse le semis en travers du cours d'eau. (Les traces de roues d'une machine agricole dans le nouveau cours d'eau, combinées avec les lignes de semis dans le sens du courant, prédisposeraient le lit à l'érosion.)

Il est parfois nécessaire de prendre une mesure temporaire pour protéger le nouveau cours d'eau, surtout s'il y a grand risque d'érosion, à cause par exemple d'un gros orage survenant avant l'enracinement des plantes couvre-sol. Les moyens suivants sont recommandés :

• Construire un canal de dérivation temporaire à la tête du cours d'eau pour prévenir l'entrée d'un gros débit avant que la végétation soit établie. Cette mesure n'est applicable que s'il existe une voie alternative acceptable pour l'écoulement de l'eau de surface. Enlever ce canal de dérivation une fois la couverture végétale établie.
• Après l'ensemencement du cours d'eau, l'application d'un paillis au taux de 3,4 tonnes à l'hectare (1,5 t/acre) peut fournir une protection efficace. La paille doit être tenue en place; on y arrive normalement par écrasement, disquage, roulage ou poinçonnage de la paille dans le sol. De nombreux matériaux se trouvent sur le marché pour la stabilisation de la surface du sol pendant l'établissement des plantules de graminées, notamment : des stabilisants chimiques, de la fibre ou du filet de plastique, du paillis à l'asphalte, du tapis biodégradable. Ces matériaux sont utilisés :
  1. comme paillis pour ralentir l'assèchement;
  2. comme isolant contre l'impact de la pluie et l'effet du vent; et
  3. comme ralentisseur du débit de ruissellement.

Ensemencement et fertilisation du cours d'eau

Les mélanges de graines pour le cours d'eau devraient comprendre des annuelles hâtives, pour la protection temporaire, et un mélange de vivaces rustiques. La plupart des semenciers offrent un mélange spécifique pour chaque utilisation, selon, notamment, le drainage du sol, la tolérance à l'ombre, la résistance à la vitesse de débit, les exigences d'entretien et les conditions climatiques. La fétuque rouge traçante à raison de 20 kg/ha (18 lb/acre) et le lotier corni­culé Empire à raison de 12 kg/ha (11 lb/acre) sont un bon exemple d'un tel mélange. Pour plus de renseignements, voir la fiche technique du MAAARO intitulée L'ensemencement des structures de lutte contre l'érosion, AGDEX 751, commande n^o 95-048.

Les graminées qui poussent en touffes, comme la fléole des prés et le dactyle pelotonné, sont déconseillées. Bien que les légumineuses à racine pivotante ne soient pas souvent recommandées isolément, la luzerne peut fournir une cou­verture satisfaisante si elle entre dans la composition d'un mélange graminées-légumineuses. C'est d'un intérêt pratique pour les éleveurs de bétail qui peuvent compter cette culture dans leur plan de production fourragère.

Dans la plupart des conditions, les graminées ou mélanges graminées-légumineuses forment une couverture résistante à l'érosion pour des vitesses de déplacement d'eau jusqu'à 1,2 m/s (4 pi/s). Au-delà de cette vitesse, d'autre types de revêtements doivent être envisagés, comme l'em­pierrement ou les tapis permanents de protection contre l'érosion.

Figure 5. Un cours d'eau enherbé conduit les eaux de surface hors de la terre en culture, sans dégâts.

Le sol qui forme le cours d'eau doit être amené à un haut niveau de fertilité et chaulé selon les exigences de la terre en culture. Idéalement, l'engrais est épandu à la volée et enfoui à faible profondeur aux derniers stades de la préparation du lit de semences. Pour des renseignements sur les taux de fertilisation, voir la fiche technique du MAAARO intitulée L'ensemencement des structures de lutte contre l'érosion, AGDEX 751, commande n^o 95-048.

Entretien du cours d'eau enherbé

Pour conserver leur bon état, les cours d'eau enherbés doivent faire l'objet d'une attention régulière, particulièrement pendant l'année suivant leur construction.

1. Les endroits dénudés ou érodés doivent être rapidement réparés et réensemencés.
2. Appliquer de l'engrais pour favoriser une croissance herbacée épaisse.
3. Le cours d'eau doit être fauché deux ou trois fois par année pour aider à accroître la densité du tapis végétal.
4. Le bétail ne doit pas avoir accès au cours d'eau.
5. Le cours d'eau enherbé ne doit pas servir à la circulation continue du bétail et des machines agricoles.
6. Les instruments doivent être levés et les buses de pulvérisateurs en position fermée pour traverser le cours d'eau.
7. La terre environnante doit être travaillée à angle droit du cours d'eau pour permettre aux eaux de surface de s'y écouler. Ne jamais tracer un sillon de tournière parallèle au cours d'eau car il se transformerait sans tarder en ravin.
8. De bonnes pratiques de labour superficiel et de récolte s'imposent pour réduire l'accumulation de sédiments dans le cours d'eau et prévenir la destruction de la structure.

Fiches du MAAARO relatives à ce sujet

• L'ensemencement des structures de lutte contre l'érosion, AGDEX 751, commande n^o 95-048.
• Bassins de sédimentation et de contrôle du débit, AGDEX 751, commande n^o 91-044.

Nous remercions le Secrétariat d'État pour sa contribution financière à la réalisation de la présente fiche technique.

Liens connexes

• L'ensemencement des structures de lutte contre l'érosion
• Bassins de sédimentation et de contrôle du débit