Bureau d'études hydraulique — Pau, Pyrénées-Atlantiques
Note technique — Environnement, biodiversité et hydroélectricité
Desman des Pyrénées et prises d'eau de centrale hydroélectrique
Analyse critique des prescriptions existantes et proposition d'un double critère de protection proportionné
Accès libreNote techniquePDFDOI ZenodoHALDenis Bouzon — Cabinet Eau-Energie, Pau — 20 mai 2026 — version 1.0 — licence CC BY 4.0
Résumé. Le Desman des Pyrénées (Galemys pyrenaicus), espèce protégée au titre de la directive Habitats 92/43/CEE, constitue un enjeu réglementaire majeur pour les projets hydrauliques en zone pyrénéenne. La note critique la recommandation d'un entrefer de grille inférieur à 15 mm lorsqu'elle est appliquée sans distinction de typologie d'ouvrage ni contrôle de la vitesse d'aspiration. Elle montre que, pour les prises d'eau haute chute avec bassin de mise en charge, le risque pertinent n'est pas la « chute » dans la chambre d'eau, mais le risque de plaquage contre un plan de grille colmaté.
La proposition opérationnelle repose sur un double critère indissociable : vitesse d'aspiration au plan de grille inférieure à 35 cm/s et entrefer garde-fou supérieur ou égal à 20 mm. Une méthode de calcul vérifiable est fournie pour les dossiers Loi sur l'Eau.
Point critique identifié : un entrefer de 15 mm sans maîtrise de la vitesse d'aspiration aggrave le risque. Sur un plan de grille colmaté, la vitesse locale peut atteindre plusieurs m/s — suffisant pour plaquer et noyer un juvénile, quelle que soit la dimension des mailles.
Critère hydrauliqueVitesse d'aspiration au plan de grille : < 35 cm/s. Calculée sur la surface utile nette, déduction faite du colmatage.
Critère mécaniqueEntrefer garde-fou : ≥ 20 mm. Évite le blocage par colmatage progressif, contrairement à l'entrefer 15 mm.
Risque identifiéPlaquage des juvéniles sur plan de grille colmaté — et non simple chute dans la chambre d'eau.
Usage viséDossiers Loi sur l'Eau, prescriptions DDT/DDTM, prises d'eau de centrales haute chute avec bassin de mise en charge.
1. Contexte réglementaire — le Desman des Pyrénées
Le Desman des Pyrénées (Galemys pyrenaicus) est un mammifère semi-aquatique endémique du massif pyrénéen, protégé au titre de l'article L.411-1 du Code de l'environnement et de l'arrêté ministériel du 23 avril 2007. Il bénéficie également de la protection de la directive Habitats 92/43/CEE (annexes II et IV) en tant qu'espèce d'intérêt communautaire nécessitant une protection stricte.
Son habitat est le lit mineur des cours d'eau pyrénéens à forte pente, précisément le secteur dans lequel sont implantées les prises d'eau des centrales hydroélectriques haute chute. Cette coïncidence géographique explique que les dossiers d'autorisation (Loi sur l'Eau, renouvellement de concession, autorisation environnementale) intègrent systématiquement des prescriptions relatives à la protection de l'espèce au droit des prises d'eau.
Le Plan National d'Actions (PNA) en faveur du Desman des Pyrénées a conduit à la diffusion d'une recommandation de portée générale fixant un entrefer de grille inférieur à 15 mm. Cette recommandation, reprise par de nombreux services instructeurs (DDT/DDTM), est appliquée de façon uniforme à toutes les typologies de prises d'eau, sans distinction de hauteur de chute, de débit ni de géométrie du bassin de mise en charge.
2. Typologies de prises d'eau concernées
La présente note s'applique spécifiquement aux prises d'eau haute chute avec bassin de mise en charge, caractéristiques de la petite et moyenne hydroélectricité pyrénéenne. Ces ouvrages présentent une architecture hydraulique distincte des prises d'eau au fil de l'eau :
Prise d'eau haute chute avec bassin de mise en charge : l'eau est dérivée du cours d'eau par un seuil de dérivation vers un canal d'amenée aboutissant à un bassin de décantation / mise en charge. En aval immédiat du bassin, une grille (le plan de grille) sépare la chambre d'eau de la conduite forcée. La grille est soumise à une dépression hydraulique permanente due à la hauteur de chute. C'est sur ce plan de grille que s'exerce le risque de plaquage.
Différence avec la prise d'eau au fil de l'eau : dans ce dernier cas, la grille est placée en berge dans le cours d'eau et les vitesses sont généralement faibles. La problématique de plaquage par aspiration ne se pose pas dans les mêmes termes.
La recommandation générique d'un entrefer à 15 mm a été conçue principalement pour les prises d'eau au fil de l'eau, dans lesquelles le risque est que l'animal passe physiquement à travers la grille. Elle n'est pas adaptée aux prises d'eau haute chute avec bassin, pour lesquelles le mécanisme de risque est fondamentalement différent.
3. Analyse critique du critère d'entrefer 15 mm
L'entrefer de 15 mm correspond approximativement à la section transversale du Desman adulte au niveau du thorax. L'objectif initial est d'empêcher l'animal de passer physiquement à travers les barreaux de grille. Ce critère est pertinent lorsque la vitesse au plan de grille est faible et que le risque est le passage physique.
En revanche, appliqué à une prise d'eau haute chute avec bassin de mise en charge, ce critère produit deux effets négatifs cumulatifs :
Effet 1 — Colmatage accéléréUn entrefer de 15 mm colmate rapidement par accumulation de matières en suspension, de feuilles, de branchages et de débris. La surface utile réelle de passage diminue, ce qui augmente mécaniquement la vitesse d'aspiration locale sur les zones non colmatées.
Effet 2 — Aggravation du risque de plaquageSur les zones non colmatées d'un plan de grille partiellement obstrué, la vitesse locale peut atteindre plusieurs fois la vitesse nominale. Un juvénile de Desman approchant la grille est attiré par le courant résiduel et plaqué contre la zone dégagée avec une force proportionnelle au carré de la vitesse locale.
Ainsi, prescrire un entrefer de 15 mm sans contrôle de la vitesse d'aspiration peut, paradoxalement, aggraver le risque pour l'espèce en créant les conditions d'un colmatage critique à forte aspiration résiduelle.
4. Identification du risque pertinent : le plaquage sur grille colmatée
Pour les prises d'eau haute chute avec bassin de mise en charge, le risque pertinent n'est pas le passage physique de l'animal à travers la grille, mais le plaquage par aspiration sur un plan de grille partiellement colmaté.
Ce mécanisme est bien documenté pour les poissons dans le contexte des prises d'eau industrielles (centrale thermiques, nucléaires) où des systèmes de dégrillage actifs sont imposés précisément pour éviter le colmatage et maintenir les vitesses d'aspiration sous des seuils critiques. La transposition de ce raisonnement au Desman — mammifère semi-aquatique de taille analogue à un jeune poisson de grande espèce — est mécaniquement fondée.
Le critère hydraulique déterminant est la vitesse d'aspiration au plan de grille, calculée sur la surface utile nette réelle, et non sur la surface géométrique totale de la grille.
5. Proposition : double critère indissociable
La note propose de substituer au critère unique d'entrefer un double critère cumulatif et indissociable :
Critère A — HydrauliqueVitesse d'aspiration au plan de grille < 35 cm/s, calculée sur la surface utile nette avec un coefficient de colmatage conservatif de 50 % de la surface géométrique.
Critère B — MécaniqueEntrefer garde-fou ≥ 20 mm, afin de limiter le colmatage rapide tout en excluant le passage physique des adultes (section thoracique adulte ≈ 25–30 mm).
Ces deux critères sont indissociables. Le critère hydraulique (vitesse) est le critère de protection effectif. Le critère mécanique (entrefer ≥ 20 mm) est la condition technique qui permet au critère hydraulique d'être durablement respecté en limitant le colmatage critique.
Un entrefer de 20 mm n'exclut pas les juvéniles de très petite taille par le seul obstacle mécanique. C'est la maîtrise de la vitesse d'aspiration à moins de 35 cm/s qui assure la protection fonctionnelle, en rendant le courant d'aspiration insuffisant pour attirer et plaquer l'animal contre la grille.
6. Méthode de calcul de la vitesse d'aspiration
La vitesse d'aspiration nominale au plan de grille se calcule par :
Vasp = Q / Sutile
avec :
— Q : débit dérivé maximal (m³/s), à prendre au débit de dimensionnement de la prise d'eau ;
— Sgrille : surface géométrique totale du plan de grille (m²) ;
— τbarreaux : taux d'obstruction par les barreaux (rapport section pleine / section totale), typiquement 0,30 à 0,45 selon l'épaisseur des barreaux ;
— τcolmatage : taux de colmatage conservatif retenu pour le calcul, typiquement 0,50 (50 % de la surface libre obstruée) pour les cours d'eau pyrénéens à fort transport solide.
La vitesse ainsi calculée doit rester strictement inférieure à 35 cm/s.
Ce calcul doit figurer dans le dossier Loi sur l'Eau ou la demande d'autorisation environnementale, avec indication de la surface géométrique totale de la grille, des dimensions des barreaux, du débit de dimensionnement et du coefficient de colmatage retenu. Il constitue la pièce justificative vérifiable de la conformité au critère hydraulique.
7. Application aux dossiers Loi sur l'Eau
Pour les dossiers soumis à déclaration ou autorisation au titre de la réglementation IOTA (art. L.214-1 et s. du Code de l'environnement), la justification de la protection du Desman des Pyrénées au droit des prises d'eau doit comporter :
1. Description de la typologie de la prise d'eau : haute chute avec bassin de mise en charge, identification du plan de grille, dimensions et géométrie ;
2. Calcul de la vitesse d'aspiration selon la méthode ci-dessus, avec justification du coefficient de colmatage retenu ;
3. Spécification de l'entrefer retenu (≥ 20 mm) avec justification de la compatibilité avec le critère de vitesse ;
4. Dispositif de dégrillage : fréquence de nettoyage prévue, conditions déclenchant un nettoyage d'urgence (perte de charge mesurée, débit dérivé anormal) ;
5. Compatibilité avec le PNA Desman en vigueur et les prescriptions du SDAGE applicable.
Le service instructeur (DDT/DDTM) est invité à apprécier les prescriptions au regard du double critère hydraulique et mécanique, plutôt que de retenir mécaniquement l'entrefer de 15 mm sans analyse de la vitesse d'aspiration effective dans la configuration de l'ouvrage considéré.
8. Références
Biffi, M. (2017). Influence des facteurs environnementaux et des interactions biotiques sur la sélection de l'habitat et le régime alimentaire du Desman des Pyrénées, Galemys pyrenaicus. Thèse de doctorat, Ecolab, Université Paul Sabatier, Toulouse.
Lim, M., Xéridat, P., Némoz, M. et al. (2020). Livret 4 — Guide technique de recommandations pour la gestion du Desman des Pyrénées et de ses habitats. CEN Midi-Pyrénées / LIFE+ Desman.
Lim, M. et al. (2021). Étude comparative de la densité et du déplacement des Desmans des Pyrénées Galemys pyrenaicus par une méthode non invasive. Naturae 2021 (17): 233-242. https://doi.org/10.5852/naturae2021a17
Némoz, M. & Bertrand, A. (2009). Plan national d'actions en faveur du Desman des Pyrénées 2010-2015. DREAL Midi-Pyrénées / CEN Midi-Pyrénées.
Art. L.411-1 du Code de l'environnement (protection des espèces) ; Arrêté ministériel du 23 avril 2007 (JORF du 10/05/2007) ; Directive Habitats 92/43/CEE, annexes II et IV.
Citation recommandée :
Bouzon, D. (2026). Desman des Pyrénées et prises d'eau de centrale hydroélectrique : analyse critique des prescriptions existantes et proposition d'un double critère de protection proportionné. Note technique, Cabinet Eau-Energie, Pau, version 1.0. DOI : 10.5281/zenodo.20322166 — HAL : hal-05628774 — URL : https://www.eau-energie.fr/papers/desman-hydro.html
Mots-clés : Desman des Pyrénées ; Galemys pyrenaicus ; prise d'eau hydroélectrique ; centrale haute chute ; bassin de mise en charge ; plan de grille ; vitesse d'aspiration ; colmatage ; entrefer ; juvéniles ; plaquage ; petite hydroélectricité ; Loi sur l'Eau ; prescriptions DDT ; proportionnalité ; PNA Desman ; biodiversité pyrénéenne.
