Dragage de création de terres humides

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Les zones humides fournissent de l'espace et des ressources à certaines espèces sauvages qui ne peuvent tout simplement pas prospérer en dehors de leur environnement naturel.

La conception des zones humides est fonction des conditions environnementales, notamment l'hydrologie (bilan hydrique, amplitude des marées, forces des vagues), la géomorphologie (types de sol, taux de sédimentation) et les communautés végétales dominantes.

Le processus de conception comprend plusieurs étapes.

Sélectionnez le site candidat
Déterminer le calendrier de développement
Développer la conception hydrologique et le bilan hydrique
Effectuer un échantillonnage et évaluer les propriétés géotechniques
Évaluer les options de confinement et élaborer des critères de conception
Sélectionnez Contrôle de l'eau
Déterminer la capacité du site et la durée de vie opérationnelle
Élaborer des critères de conception biologique et végétale
Préparer la conception finale

Dragage de création de terres humides

Une considération clé est la détermination du volume et du type de déblais de dragage et de la vitesse à laquelle ils seront produits. Un bilan matière doit être établi entre le site de dragage et les sites de placement potentiels, afin d'identifier la taille minimale requise de la zone humide et le retrait des matériaux de dragage.

La conception des zones humides est mieux conçue comme un processus itératif impliquant l'étanchéité ou le dimensionnement de la zone humide (forme et dimensions), la spécification des contours et des profondeurs d'eau (pour les canaux et les systèmes de marais inondés), le taux de consolidation projeté dans le système après la construction, et la configuration des digues, des drains, des déversoirs et des berges. Ces facteurs sont quelque peu interdépendants et il est essentiel d'entreprendre une analyse de faisabilité en mode intégratif pour aider à assurer les rétroactions entre les paramètres du projet et être correctement pris en compte.

Indépendamment des spécificités du projet, certains aspects de base de la planification et de l'ingénierie s'appliquent à l'ensemble du domaine des projets de restauration / création de zones humides. Il s'agit de la phase d'analyse des alternatives du projet et de la phase de conception du projet. Bien que le détail juridique de l'analyse puisse varier d'un projet à l'autre, ces étapes d'analyse alternative, l'évaluation hydraulique / hydrologique et les évaluations de conception sont fondamentales et peuvent profiter à des projets qui pourraient ne pas en avoir besoin par la réglementation ou les directives.

La réutilisation bénéfique des déblais de dragage des ports et des havres est de plus en plus considérée depuis les années 1970 comme
un moyen de compenser les pertes de zones humides (Landin, 1991; Landin et al, 1990; Mohan et Palermo, 1998, USACE, 1986;
Woodhouse 1979; Woodhouse et al 1972). Récemment, la restauration des îles en érosion et la création de nouvelles îles
avec des habitats de terres humides a été envisagée et démontrée dans un certain nombre d'endroits aux États-Unis.Projets à grande échelle
ont inclus le projet de restauration de Poplar Island dans le Maryland (USACE, 1997 et 2000) et le Houston Ship
Channel Marshes (Eiedensticker 2006), pour n'en nommer que quelques-uns. À ce jour, cependant, il n'a pas été bien documenté,
des conseils généralement applicables que la communauté des ingénieurs peut utiliser pour développer de futurs projets. Ce document s'efforce
fournir des conseils communs pour de telles applications.

En général, deux approches sont utilisées dans les projets de restauration / création de zones humides. La première est une approche «livre de cuisine»,
où la conception est basée sur des concepts généralisés et des plans et devis standard et cible en général
espèces végétales appropriées. La seconde est une approche «spécifique au site», où la conception est adaptée en fonction du site détaillé
informations (p. ex., hydraulique, types de sédiments, aspects physiques, etc.), et la composition des espèces est ciblée sur le
base d'enquêtes et de repères écologiques. Cette dernière approche est souvent mise en œuvre dans un contexte de gestion adaptative afin de développer des objectifs de projet réalisables.

Quelles que soient les approches générales, les projets bien conçus partagent des caractéristiques communes.

  • Évaluation du site, pour la planification et l'établissement d'objectifs
  • Élaboration de plans et devis détaillés avec examen approprié et participation des parties prenantes
  • Mise en œuvre du projet, y compris la construction, l'exploitation et l'entretien
  • Suivi et évaluation post-construction

La conception de la zone humide est mieux conçue comme un processus itératif impliquant l'étanchéité ou le dimensionnement de la zone humide (forme et
dimensions), en spécifiant les contours et les profondeurs d'eau (pour les chenaux et les systèmes de marais inondés), le temps projeté
du tassement de consolidation dans le système après la construction et la configuration des digues, des drains, des déversoirs et
rivages. Ces facteurs sont quelque peu interdépendants et il est donc essentiel d'entreprendre l'analyse de faisabilité
un mode itératif pour aider à garantir que les rétroactions entre les paramètres du projet sont correctement prises en compte.

Indépendamment des spécificités du projet, certains aspects de planification et d'ingénierie de base s'appliquent à l'ensemble du domaine des zones humides
projets de restauration / création. Celles-ci incluent la phase d'analyse des alternatives du projet (Figure 3) et la conception du projet
phase (Figure 4). Bien que le niveau de détail de l'analyse puisse varier d'un projet à l'autre - ces étapes -
l'analyse alternative, l'évaluation hydraulique / hydrologique et les évaluations de conception sont tout à fait fondamentales et peuvent bénéficier
projets qui pourraient ne pas les exiger par règlement ou orientation.

Considérations

Une considération clé est la détermination du volume et du type de déblais de dragage et de la vitesse à laquelle ils seront
produit. Un bilan matière doit être établi entre le site de dragage et les sites de placement potentiels pour
identifier la taille minimale requise de la zone humide [c.-à-d., combinaison de la superficie et de la hauteur des digues, en tenant compte
potentiel de gonflement (expansion initiale) et de retrait (consolidation ultérieure) des déblais de dragage].

La phase d'analyse des alternatives comprend la définition de l'objectif et de la portée du projet, l'identification des sites cibles qui répondent
les critères de base, effectuer une analyse logistique (de la disponibilité de l'espace et du terrain, de la disponibilité des matériaux de remplissage et du transport
distances), dépistage des sites, collecte des données de niveau de planification / dépistage pour les sites présélectionnés (hydraulique, végétation
et des données géotechniques sur une base de grille à grande échelle pour comparer les sites du point de vue de la faisabilité), dimensionnement préliminaire
et analyse des coûts des zones humides et sélection de l'alternative préférée.

Encore une autre étape importante est la sélection des conditions de point final biologiques souhaitées du site. Dans de nombreux cas, la communauté végétale dominante fournira les critères de réussite du projet et les objectifs de gestion, et déterminera les aspects associés du biote, y compris les communautés d'invertébrés, de poissons, d'amphibiens, de reptiles, d'oiseaux et de mammifères. Plus généralement, la relation entre la conformation de conception du substrat et les composants potentiels de la communauté biologique joue un rôle important et a souvent une influence déterminante sur les habitats qui persistent. Les vasières à marée, les marais à faible sel soumis à des inondations de marée deux fois par jour, les marais supérieurs inondés une fois par jour ou moins et les zones humides d'eau douce, à marée ou non, selon la conception du site et du substrat, soutiennent tous un biote spécifique et cohérent. Les techniques les plus efficaces pour déterminer la structure finale de la communauté biotique du site sont celles qui mettent l'accent sur les processus naturels plutôt que sur l'ingénierie dure. Le «génie naturel», intégré intégralement dans les phases de conception, de mise en œuvre et de surveillance d'un projet, réduit ou élimine les difficultés inhérentes qui peuvent survenir lorsque l'ingénierie humaine finit par lutter contre les conditions naturelles du site. L'ingénierie naturelle réduit les coûts et augmente les chances de succès, et devrait être envisagée pour tout projet de création ou de restauration de zones humides impliquant des ressources de matériaux de dragage.

Régimes hydrologiques

Une bonne compréhension du régime hydrologique est essentielle pour l'établissement de la végétation à court et à long terme. Des facteurs tels que les précipitations / ruissellement, les tempêtes / inondations, les infiltrations des eaux de surface et des eaux souterraines et les taux de change font partie intégrante de la compréhension du bilan hydrique du site d'intérêt. Si ces facteurs sont en accord avec les objectifs du projet, des étapes de conception supplémentaires peuvent être prises.

Les zones humides créées ou restaurées à l'aide de matériaux de dragage sont souvent confinées par des digues latérales en terre. Cependant, dans certains
cas, des géobags remplis de matériaux de dragage ou des cloisons sont également utilisés dans la construction de la berme. Une fois le périmètre
des digues / structures ont été conçues, les différentes forces auxquelles elles seraient soumises doivent être déterminées.
Ceux-ci comprennent les effets du vent, les critères de conception des vagues et des tempêtes, les vitesses actuelles et l'évaluation des poussées de glace, si
en vigueur. Pour un degré de protection élevé, une couche d'armure avec une hauteur nette supérieure au niveau maximum de vague
le runup (pendant les ondes de tempête) doit être fourni. Dans certains cas, une berme est prévue pour décomposer l'énergie des vagues.

Capacité du site et durée de vie

Une fois les considérations de conception technique finalisées, des estimations de la capacité du site et de la durée de vie opérationnelle du système
peut être déterminé - le premier détermine la quantité de déblais de dragage que le site peut accueillir
prise en compte de facteurs tels que le gonflement et le rétrécissement éventuel (post-placement) du matériau, tandis que ce dernier
fait référence au nombre d'années qu'il faudra pour remplir complètement le site de déblais de dragage.

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