I jordbruk , skogbruk og noen ganger innen by planlegging , drenering er en operasjon som består i kunstig bevirker evakuering av gravitasjons vann til stede i den makro porøsiteten til jord som et resultat av utfelling. Drenering har blitt praktisert intensivt i nesten alle de hydrografiske bassengene i Vest-Europa, i deler av Asia, deretter i Nord-Amerika, ikke uten hydrologiske og økologiske påvirkninger.
Dette overflatevann evakuering kan utføres gjennom avløp og, i våtere områder, grøfter, eller til et nettverk av små kanaler, muligens i forbindelse med pumper eller vindmøller ansvarlig for å heve vannet (vannpumpen). Vind , tjasker i polderane , i viss “Lavlandet” også).
Etablering av store dreneringsnettverk er en kostbar operasjon som krever samarbeid mellom bønder, organisasjonene som representerer dem, offentlige myndigheter, designkontorer og beboere. Det kan utføres i stor skala i sammenheng med jordkonsolidering .
Drenering anbefales i landbruket for hydromorf jord . Det er også en teknikk for å håndtere overflødig salt i vanningssystemer, hvor drenering er et sentralt element i bærekraften til systemet.
Ordet " drenering " er lånt fra engelsk, XIX th century (anglisisme).
Drenering har eksistert siden forhistorisk tid. Gamle spor av det finnes på alle kontinenter. Det har generelt bidratt til markante forbedringer i produktiviteten.
Ofte forveksles med utbedring av miljøer, men også i Europa og Asia, fra slutten av middelalderen til XVIII th århundre, et middel for å fjerne våtmarker utilgjengelige for verter områder der Kirken og / eller riker synes det er vanskeligere å utvide sin autoritet .
Lokalt, er det oppfordret til mygg kontroll mål , som i Dombes med Césaire Nivière .
Ved å gjøre det mulig å utgjøre poldere , er drenering, med hjelp fra vindmøllen eller padlefabrikken, animert av dyr, også et middel til å vinne terreng på sjøen, spesielt i Nederland .
Den piletre og poppel , karakterisert ved klipping, rask vekst og en sterk strøm av fordampning ble også brukt til å senke nivået av grunne vannførende lag, spesielt rundt avlinger og frukthager . Om det franske Flandern fra midten av XIX - tallet, skrev naturforskeren J. Macquart i 1851 : "Veikanten er plantet popler Holland (Bois-hvit), hvis krypende røtter styrker jorden og absorberer fuktighet, mens en bred grøft beskytter elvefeltene mot denne effekten ”.
I Frankrike ble arbeidet med å tørke ut myrene først utført av klostrene . Ofte avbrutt av hundreårskrigen og religionskrigene , fortsetter arbeidet på XVII - tallet ved hjelp av nederlendere ( Humphrey Bradley ). På alle bredder av Vest-Europa, fra Holland til Fenene , og fra Charentes til kystdammene i Italia , er ekssikkatorene på jobb, mellom 1600 og 1660.
I henhold til Land Drainage Act of 1847, som bare vil være den første, engasjerer England seg i store landdreneringsarbeider, etterfulgt umiddelbart av Frankrike . Noen ganger vises et yrke som "drener". Ordene "drenering" "drenering" "draineur" "drenering" trer i kraft på fransk språk, i en oversettelse av arbeidet til Henry Stephens , "En manual om praktisk drenering", av en viss Auguste Faure (1807-1863) . En første omtale av begrepet i ordboken for det franske språket (Littré) (Tome 2. 1873) gir denne definisjonen for drenering: "Kunsten å sanere for fuktige land ved hjelp av underjordiske kanaler som er fylt innvendig med steiner eller fasciner , murstein eller fliser; disse kanalene blir ofte erstattet av terrakottarør, kalt avløp. "Avløpet" forteller oss at den samme ordboken er et leirepipe "som brukes til å motta vann i driften av avløpet; rørene, omtrent 30 centimeter lange, er plassert fra ende til side; og skjøtenes mellomrom er tilstrekkelig til å la vannet filtrere ”.
Et århundre senere, i midten av XX th århundre, landbruk snakker om verdsetting av våtmarker gjennom drenering, mens miljøvernere fordømmer her et kraftig middel til ødeleggelse av disse våtmarkene. Offentlige myndigheter i de fleste land favoriserte fremdeles drenering fram til 1990-tallet , vanligvis på forespørsel fra landbrukssamfunnet. Det er bare med erkjennelsen av den økologiske og funksjonelle verdien av våtmarker at mange samfunn forlater sin tekniske eller økonomiske støtte til drenering. Noen finansierer til og med restaurering av våtmark og mildere sanitære teknikker ( daler , naturlig lagune , kunstige våte buffersoner, etc.).
Suksessive dreneringer har ofte blitt gjort gjennom århundrene, hvor minnet stort sett er gått tapt. I Frankrike, hvor disse dataene ble lagret mer eller mindre av administrasjonen, finansfolk, bønder og byggefirmaer, ble et nettbasert dreneringsobservatorium testet i 2017 i en del av Normandie. Skuespillere i felt kan fullføre dette observatoriet på en deltakende måte, og starter med pilotstedet til Charentonne- vannskillet .
Jordbruksdrenering består i å evakuere vann ut av tomtene og ut av vannskillet når det er i overkant. Det praktiseres i vannavstøtende jord, hovedsakelig på grunn av et midlertidig høytliggende vannbord. I motsetning til sunn jord har disse jordene mellom 60 cm og 1 m en teksturell diskontinuitet som utgjør et såkalt ugjennomtrengelig gulv. Regnvann infiltrerer opp til regnfrakken, og danner så et såkalt midlertidig perched water table som stiger til overflaten, eller til og med renner over og sildrer ned. Tilstedeværelsen av avløp gjør det mulig å senke vannet og deretter evakuere vannet gjennom nedgravde rør. Vannbordet synker raskt, noe som hjelper til med å fremme rotutvikling, og derfor avlinger, øker antall tilgjengelige dager for jordbearbeiding, justerer inngangsforsyning, kontrollerer påvirkning.
I følge Irstea (som ble INRAE i 2020) skulle landbruksdreneringseksperter i en rapport publisert i 2015 på vegne av Landbruksdepartementet, overflatearealet til drenert land i Frankrike utgjøre litt over 3.000.000 ha, dvs. 10% av UAA (nyttig jordbruksareal) eller 20% av kornområdet. Vi kan anslå at den årlige økningen over perioden vil være i størrelsesorden 20.000 ha år-1, med sterke årlige variasjoner.
Jo lenger nord man går, jo større øker andelen nyttig jordbruksområde (UAA) av drenerte områder i prosent fra 40% til 50% i Tyskland til 100% (eller til og med mer enn 100%) i visse baltiske og skandinaviske land som så vel som i nederlandsk.
I landene i Nord-Europa betyr "det lille dyrkbare området og det lave antallet gunstige dager for avlinger at landet må tørke opp så raskt som mulig etter tining. Ingeniører bruker sofistikerte teknikker for å tømme torvmark eller sur sulfatjord, fordi hver hektar teller i matbalansen ".
Drenering, langt utover senking av taket på overflatevannet, genererer betydelige påvirkninger, direkte og indirekte, øyeblikkelig og forsinket, lokalt og i stor skala, på vannsyklusen, på økologien i landskapet og på vannveiene.
Noen ganger fører det til en økologisk og fysisk forandring av landskapet og naturlige miljøer eller av visse agrosystemer når det er praktisert med tanke på å øke dyrkbare soner eller intensiteten i jordbruket, spesielt i tilfelle drenering av store våtmarker .
Når de er viktige eller overdrevne, kan dreneringsoperasjoner forårsake eller forverre tørke, oppmuntre brann eller nedbrytning av torvjord, og påvirke visse treslag ikke bare i veksten ( or , poppel , ask ), men også i den naturlige regenereringen av deres står.
Over millioner av hektar, århundrer eller årtusener med drenering har ført til at nesten helt eller fullstendig forsvinner store våtmarker (inkludert brakke eller salte områder). Alluviale daler og deres skogområder, samt torvmarker, er miljøene som har blitt mest drenert. Moderniseringen av verktøy som tillater drenering, for eksempel bruk av kraftige løftepumper, har ofte forårsaket forsvinningen i noen tiår med viktige nettverk av bekker, grøfter, daler, flomområder og uregulerte elver. Forsvinningen av disse elementene reduserer vannet som er tilgjengelig lokalt for naturlig flora og fauna, og noen ganger for lokal drikkevannsforsyning, rekreasjon og fiske. Det bidrar til nedbrytning av jord og biologisk mangfold og kompromitterer mulighetene for å gjenopprette dem.
Moderne, underjordisk drenering er nesten usynlig for øyet. Det fremhever sterkt uttørking av jord om sommeren ( tørke , erosjon ) og fratar vanntabellene en del av vannet som er nødvendig for å lade dem opp igjen. Det oppfordrer ofte til slutt vanning, som i seg selv trekker fra vannbordene når de generelt er på sitt laveste nivå. Imidlertid tillater det å frigjøre betydelige mengder vann regelmessig, inkludert om sommeren.
Ulike studier basert på kvantitative og kvalitative målinger av vann fra avløp fra landbruket (for eksempel: PIREN-SEINE 1996. Picardy-studier, kanadiske studier) viser at:
Dette problemet er viktig for små våtmarker som dammer og små innsjøer i landlige landskap, som allerede er under press fra dreneringsaktiviteter (fall i overflatevannstabeller).
Dreneringsnettet slipper ut store mengder nitrater og fremfor alt av fosfater direkte i grøftene og / eller elven . Det er en noen ganger villedende reduksjon i konsentrasjonen under flomtoppen (noe som gjør en enkel fortynning) som gjenspeiles i elva.
En studie oppdaget i Picardy opptil 40 ganger mer plantevernmidler i dreneringsutslipp enn i avrenning fra en sammenlignbar del av bassenget, men ikke drenert, vel vitende om at glyfosat (det mest brukte ugressmiddel) på den tiden ble målt svært dårlig av tekniske årsaker , og å vite at noen plantevernmidler er veldig oppløselige i vann, men andre blir sterkt adsorbert av jordpartikler. Gjødsel vil oppmuntre til spredning av alger (planktonbommer, problemer med grønne alger og giftige alger i dammer, grøfter, reservoarer og kystlinjer), noen ganger til dystrofisering, langt nedstrøms, eller til og med til sjøs ( døde soner ).
Den økologiske påvirkningen er stor på våtmarker og torvmarker når de selv er drenert, selv om avløpskanalene midlertidig i det minste kan favorisere noen arvearter. Virkningen er opprinnelig diskret når jordbruksdreneringen fullstendig omgir isolerte og lett overhengende skoger eller skogstender, eller når det gjelder nedstrømsområdene med skogforsyning (for eksempel i skogene i Nieppe og Marchiennes i Nord-Frankrike, der vannet har falt kraftig). Dette truer eik og en stor del av floraen og faunaen som utgjorde rikdommen i disse skogene, som er blant de mest produktive i Frankrike når det gjelder biomasse og trekvalitet. En tredjedel av Nieppe-skogen ble en gang oversvømmet minst 3 måneder i året. I 1994 var det bare ett basseng med vann igjen, men kommunene nedstrøms vannskillet ble i økende grad oversvømmet. Virkningen av drenering merkes derfor først når en annen forstyrrelse (spesielt brann og / eller tørke) kombineres med drenering. Det er ofte for sent å raskt kunne komme tilbake til den forrige situasjonen.
I sin analyse av den kanadiske loven om beskyttelse av naturtyper, mener Société de la fauna et des parcs du Québec at drenering i landbruket er (sammen med større avvirkning) en av de første viktigste direkte eller indirekte årsakene til habitatregresjon. Fauna, spesielt våtmarker. I Frankrike og i Europa, hvor drenering av landbruket ble startet for rundt 8000 år siden, men har vokst betydelig de siste tiårene, peker mange analyser i samme retning. Den kraftige nedgangen i våtmarker ved XIX th og XX th århundrer er primært knyttet til landbruksutvikling, men også for hydraulisk kampen mot oversvømmelser. Noen samfunn nekter nå å subsidiere drenering, som Nord-Pas-de-Calais-regionen i Frankrike siden 1990-tallet, eller den vallonske regionen i Belgia for barskog.
Som et alternativ foreslår agronomen Dominique Soltner at, fra toppen av vannskillet, vil jordbruksdrenering bevare vannet som forlater avløpene, i dammer og rekonstituerte våtmarker, etter at dette vannet er blitt renset litt ved å strømme gjennom det. 'En gressstripe .
På INRAE har forskere jobbet i mer enn 15 år med saneringsmetoder for dreneringsvann ved utløpet av samlere. Spesielt har de utviklet oppsamlingsbassenger for avløpsvann som reduserer nitrat- og plantevernmidlet betydelig i dreneringsvann som forlater rørene. Konseptet med en kunstig våtmarksbuffersone (ZTHA) oppsto ut av deres arbeid. Det er et landskapsgrensesnitt som nærmer seg våtmarker som våtmarker eller dammer. "De gjør det mulig å avskjære underflatestrømmer fra drenering i landbruket. Strømmene fanges opp i vegeterte enheter og lagres deretter midlertidig for å fremme deres fyto-rensing, før de returneres til det naturlige miljøet". Pilot ZTHAs er satt opp i Frankrike som en del av ulike forskningsprosjekter: i byen Aulnoy i Seine-et-Marne, ved utløpet av et drenert vannskille på 35 ha (PIREN-Seine-prosjekt); i Bray i Indre-et-Loire, samle dreneringsvann fra et 46 ha vannskille ( LIFE ArtWET-prosjekt) . Et eksperiment for å etablere flere ZTHA på et drenert vannskille på 355 ha ble implementert i 2010 i kommunen Rampillon, i Seine-et-Marne. Etter samråd med bønder har ZTHA et overflateareal på 5600 m², et volum på 2500 m3, dvs. et forhold på ZTHA-areal til drenert areal på 0,15% (7 m3 per hektar drenert) for en estimert kostnad på 340 euro / dyrket ha. Eksperimentelt overvåket siden 2012 innenfor rammen av flere forskningsprosjekter, har undersøkelsene gjort det mulig å vise "en gjennomsnittlig reduksjon på 15% på nitrater, og med 22% i gjennomsnitt for alle plantevernmidler tilsammen (varierende fra 80% for pendimetalin til 0% for Clopyralid), i forbindelse med redusert dimensjonering (7 m3 / ha drenert mot 75 m3 / ha anbefalt etter disse resultatene for et gjennomsnittlig mål på 50% reduksjon). Ingen akkumulering av plantevernmidler ble avslørt på sedimentene, etter åtte år med drift. ZTHA slipper ut få klimagasser (svært lave utslipp av N20 <0,1% denitrifisert nitrogen, en positiv karbonbalanse) ". For forskere bør opprettelsen av en ZTHA ikke betraktes som en rett til å forurense for bønder, men bør ledsages av landbrukspraksis som begrenser bruken av innspill.
Kunstig oversvømmelse av elvebredden er en annen løsning som forskere foreslår: " ideen er å fange opp samleren før utslippet i det hydrografiske nettverket og å distribuere vannet under elvebredden langs vassdraget i elven. Jord ved kunstig hydraulisk forvaltning. A brøkdel av avrenningen bidrar til underflom av ripari-sonen, hvor det organiske karboninnholdet har blitt sjekket på forhånd, og genererer gunstige forhold for denitrifikasjon. "Ifølge forfatterne er dette" den mettede ripari-bufferen "eller “ Integrerte buffersoner ”. En studie utført i 2019 i Iowa, viste at den gjennomsnittlige effektiviteten målt utgjorde 90% av nitratstrømmen som ble fanget opp og sluppet ut på den parallelle dreneringsledningen, eller 35% av den totale strømmen ved utløpet av dreneringsnettene.
Forsvinningen av overflatevann og dreneringsvanningsanlegget når det er intensivt kan ha initiert irreversible fenomener på menneskelig tidsskala (fall i vanntabeller, utdypning av elver, kronisk tørke med jordforringelse , mineralisering av torvmarker osv.). Den økologiske ingeniør noen ganger bringer pålitelige alternativer, gjennom den annealing , elver extubation, gjenopprette våtmarker nettverk (restaurering av torvmyrer i Canada). Under en konferanse om våtmarker, president i Artois-Picardie vann byrå Annick Delelis engang nevnt den 30. mars 2001 i Douai (Nord, Frankrike) at det kan også være nødvendig å starte "de-drain”.
Noen torv, en gang tørket, mineraliserer og kan ikke lenger beholde vann.
På samme måte kan det ta flere år å ta igjen et lag med en eller to meters tykkelse, en gang sprukket og tørket ut av effekten av en tørr sesong som forverres av drenering, og nettverket av spalter (som i dette tilfellet er ofte en meter dyp og noen ganger opptil to) kan noen ganger akselerere utslipp av vann til dalene. Dette nettverket av spor kan også tillate privilegert og akselerert sirkulasjon av vann som er forurenset ved et uhell eller etter for eksempel spredning av oppslemming som da muligens er direkte i kontakt med vannbordet når sistnevnte skylles under.
De to siste franske landbruketellingene har vist en kontinuerlig "modernisering" av utstyr og en generell progresjon av landbrukshydraulikk (vanning og drenering). Samtidig har byplanlegging og veier gitt opphav til mange landkonsolideringer og hydrauliske modifikasjoner, med en jevnlig vekst i overflaten av vanntette jordarter , spesielt i dalene og på kysten der de fleste byene ligger.
Etablering og utvikling av et dreneringssystem involverer flere aktører: bønder, landbrukskammer , fagforening , statlige administrasjoner ( DRAAF , DDTM og DREAL ), kommuner, avdelingsråd, designkontor og innbyggere.
I henhold til artikkel L.2224-10 i den generelle koden for lokale myndigheter definerer disse og deres grupper etter offentlig henvendelse:
Mer og mer er det ofte avdelingene som finansierer drenering av landbruket, med DRAF. De blir ofte kritisert for ikke å innføre virkelige konsekvensstudier og kompenserende tiltak. Teoretisk sett krever europeiske studiepoeng en konsekvensutredning og, når det er hensiktsmessig, kompenserende tiltak, men det er medlemsstatene som alternativt må verifisere at bruken av europeiske studiepoeng ikke har gitt negative virkninger.
Nettverket av Chambers of Agriculture ( APCA ) har utviklet en rekke verktøy, for eksempel den nasjonale guiden om våtmarker eller diagnostisering av våtmarker, slik at rådgivere kan støtte bønder på hvert trinn i prosjektet fram til å utføre arbeidet.
Diagnosen av et våtmark som krever ferdigheter innen forskjellige felt (hydrologi, økologi og pedologi), må utføres av en profesjonell. I 2020 gjennomfører 14 Chambers of Agriculture allerede våtmarksdiagnostikk i henhold til våtmarksdekretet 2008/2009, og femten planlegger å implementere det på kort sikt.
"Når våtmarken er bestemt, gjør denne diagnosen det mulig å bruke sekvensen" Unngå-reduser-kompensere ", med det primære målet å informere operatøren om tilstedeværelsen av våtmarker og å forsøke å unngå påvirkning så mye som mulig. på dette miljøet når arbeidet utføres. I fravær av våtmarker under vannpolitiet, gjør diagnosen det mulig å sikre operatøren før noen inngrep på tomten hans ".
De ANDHAR-Draineurs de France foreningen har utviklet Label'Andhar som et kvalitetsmerke tildeles frivillige drenering operatører som driver ansvarlig drenering, det vil si respekt for miljømessige, økonomiske og sosiale verdier.
Label'Andhar dekker ni temaer: kvaliteten på rådene som gis til prosjekteieren, hensynet til miljøspørsmål, imperativet og kvaliteten på de foreløpige studiene, ledelsen av prosjektet i forhold til eierarbeidet, personalopplæring og sikkerhet , bruk av egnet utstyr og egnede installasjonsteknikker, utførelse av arbeidet i henhold til reglene i kunsten, garantien for arbeidet og råd etter drenering, verdsettelsen av handlene.
I 2020 ble seks avløpsoperatører sertifisert med dette merket.
Drenering av et lavland i Den demokratiske republikken Kongo .
I New Orleans, som i Nederland eller i Nord-Frankrike, erstattet elektriske pumper møller eller låser, noe som tillater avvanning av store områder.
Dreneringskanaler fungerer som en tilleggsrute (Norfolk Marsh, Storbritannia).
Noen dreneringsgrøfter er vanntette og har en utblåst profil som teoretisk tillater dem å absorbere eller "buffere" en plutselig flom, mens de elektriske pumpene sender vannet til sjøen (Drainage collector, New Orleans).
Denne typen kunstig bank er en kraftig faktor i økologisk fragmentering .
Avløp: Undergrunns type.