Le laboratoire d’hydraulique et hydrologie appliquées de l’HEPIA a érigé une maquette géante de passe à poissons. Son but: tester le procédé en reproduisant les conditions réelles de la future rivière Drize. Reportage.
Le bouillonnement de l’eau résonne dans l’atelier. Éclairée par le soleil à travers la verrière industrielle, une piscine de six mètres de diamètre trône au centre de la pièce. Nous sommes au laboratoire d’hydraulique et hydrologie appliquées (LH2A) de la Haute école du paysage, d'ingénierie et d'architecture de Genève (HEPIA).
Davide Ceresetti, professeur HES assistant au sein de l’Institut du paysage, d'architecture, de la construction et du territoire (inPACT), et responsable du laboratoire, présente son projet. «Nous cherchons une solution pour que les poissons de rivière puissent remonter la Drize depuis l’Arve. Les passes à poissons comme celle-ci leur permettent de remonter de bassin en bassin. Pour vérifier la faisabilité, nous avons créé ici une maquette physique dans laquelle nous effectuons des tests de mise en situation.»
Vue de la maquette à l’échelle 1:3. © HEPIA
Le professeur s’accoude au bord de l’installation. Jetons un œil à l’intérieur. Un large tuyau coudé déverse un flux continu d’eau qui s’écoule en suivant le trajet des bassins en enfilade. «L’eau tombe ensuite dans une piscine de 40 m3 au sous-sol puis est pompée pour revenir dans les tuyaux et réalimenter la passe à poissons par le haut. La maquette fonctionne ainsi en circuit fermé.»
Le système est équipé de sondes permettant de mesurer le niveau d’eau dans les bassins. Le débit peut être régulé en temps réel par ordinateur grâce à une application développée par Nicolas Andreini, maître d’enseignement et chercheur en mécanique des fluides.
«Notre installation est hautement versatile: elle permet de recréer tous les niveaux d’eau de la Drize, qu’il s’agisse du faible débit habituel en été ou des grosses inondations. Grâce à un système réglable, nous pouvons aussi simuler la montée des eaux de l’Arve. Cette configuration offre la possibilité de tester des scénarios de crues simultanées ou indépendantes entre ces deux rivières.»
Réglage automatisé du débit d’eau. © HEPIA
La maquette est une reproduction à l’échelle 1:3, c’est-à-dire que le modèle est trois fois plus petit que ce qu’il sera en réalité. Le projet s’inscrit dans l’important chantier de remise à ciel ouvert de la Drize au sein du quartier Praille-Acacias-Vernets (PAV). «Quand elle reliera l’Arve, il y aura un dénivelé de quatre mètres entre les deux cours d’eau. Les poissons nageant dans l’Arve auront ainsi besoin de cette passe pour rejoindre la future rivière.» Ce travail, financé par l’Office cantonal de l’eau (OCEau), est mené en collaboration avec le Service de l'aménagement des eaux et de la pêche.
La passe à poissons devrait être fonctionnelle pour la remontée piscicole environ 300 jours par année, une tolérance étant acceptée pour les 60 jours hors des normales — les 30 jours les plus secs, et les 30 les plus pluvieux.
«Avec le changement climatique, le nombre de crues augmente et les sécheresses s’intensifient, dit le professeur. Ce partenariat avec l’OCEau nous permet d’œuvrer à la conservation de la biodiversité, mais aussi à une meilleure gestion des cours d’eau.»
Nicolas Duparc, aujourd’hui assistant HES, montre une maquette complète du projet à l’échelle 1:40. Il l’a réalisée dans le cadre de son travail de Bachelor — pour lequel il a reçu le prix de la Société suisse des ingénieurs et des architectes (SIA), qui récompense des réalisations au service d’un cadre de vie durable, ainsi que le prix de l’association romande pour la protection de l’environnement (ARPEA).
On y voit en détail l’alignement des 7 rangées de 3 bassins et la «rampe de décharge». «La rampe sert lors de grands débits d’eau. L’excédent s’écoule latéralement. Elle permet également aux poissons de redescendre la passe.»
Maquette à l’échelle 1:40. © HEPIA
Maquette 3D. © HEPIA / N. Duparc.
Les poissons remontent les rivières notamment pour se reproduire. Sans ce mouvement migratoire, leur survie est mise en péril. Les poissons impactés sont notamment «les truites, les chabots, les loches franches, les chevesnes ou encore les vairons», précise Nicolas Duparc.
Des cailloux reposent sur le fonds de quelques bassins, «installés sous les consignes des biologistes», précise Davide Ceresetti. La remontée de la rivière peut être une aventure épuisante pour les poissons. Certains ont besoin de s’arrêter et de se reposer en chemin. Les cailloux leur servent de rempart face au courant: ils se cachent derrière pour faire une pause et retrouver des forces avant de poursuivre leur ascension.
La passe sera construite en béton mais habillée avec des pierres «pour une meilleure intégration paysagère et pour que les poissons retrouvent un habitat semblable à celui des rivières».
Les assistants HES Anthony Garcia et Nicolas Duparc observent la maquette. © HEPIA
L’enjeu principal de la passe à poisson réside dans sa capacité naturelle à évacuer les sédiments qui vont se déposer dans les bassins durant les crues de l’Arve. Anthony Garcia, assistant HES, plonge les mains dans un seau. «Une fois séchés, les sédiments, principalement du limon et du sable fin, forment une matière cohésive qui se désagrège difficilement.»
Sédiments de l’Arve séchés. © HEPIA
Bottes pour l’exploration de terrain. © HEPIA
Le professeur complète: «Cette cohésion de la matière rend la question des sédiments complexe pour notre passe à poisson. Lorsque la rivière monte, les courants déposent d’importantes quantités de cette matière limoneuse. Une fois que le niveau d’eau revient à la normale, les dépôts sédimentaires s’assèchent et bloquent le passage entre les bassins, ce qui rend impossible la remontée des poissons.»
Comment garder les bassins non-obstrués? Pour répondre à cette problématique, l’équipe teste ses idées en laboratoire. «Nous utilisons un mélange de farines de roche, capable de reproduire à petite échelle les mêmes caractéristiques que les sédiments récoltés dans l’Arve. En les déposant dans notre maquette, nous simulons le blocage de la passe et étudions dans quelles conditions le débit naturel de la Drize parvient à les chasser. Nous travaillons également sur un système de jets d’eau pour déloger les sédiments incrustés, que nous testerons cet été 2026.»
Farines de roches. © HEPIA
Vue large de la maquette à l’échelle 1:3. © HEPIA
L’équipe a également fait construire deux bassins à taille réelle au bord de l’Arve. «Ils sont positionnés de manière à ce qu’ils se remplissent de sédiments lors de la prochaine crue de l’Arve. Ces tests nous permettront d’évaluer la granulométrie et la distribution spatiale des sédiments, afin de valider nos hypothèses de laboratoire.»
Un des bassins à l’échelle 1:1 installé au bord de l’Arve. © HEPIA / N. Duparc.
Photo vignette: L’équipe de recherche. De gauche à droite: Dr. Davide Ceresetti (professeur HES assistant), Nicolas Duparc (assistant HES), Anthony Garcia (assistant HES), Alexandre Schaller (assistant technique) et Dr. Nicolas Andreini (maître d’enseignement HES). © HEPIA
