Hydrothermique

L’utilisation thermique du Rhône doit être appréhendée comme un système complexe. Dans le cadre de VIRAGE, un modèle thermique simplifié - mais robuste - pour le Rhône genevois a été développé. Il est appelé « modèle robinet » (FAESSLER J. et al., 2009b) : cette appellation est une image du mélange de l’Arve et du Rhône à la Jonction. La gestion du débit du Rhône au Seujet est comparable au maniement d’un robinet d’eau⁶⁷

L’utilisation thermique de la ressource Rhône implique l’évaluation des impacts liés. Globalement, les impacts positifs sont plus facilement mesurables que les impacts négatifs, plus difficiles à estimer. Les impacts sont nettement positifs au niveau des économies d’électricité (SANTAMOURIS M. et al., 2004 ; BUYUKALACA O. et al., 2003) et de la diminution des risques sanitaires (légionellose liées aux tours aéro-réfrigérées) (FAESSLER J. et LACHAL B., 2008a). Le fait de devoir produire moins d’électricité dans le reste de la Suisse grâce à cette substitution locale permet aussi de diminuer la perturbation du cycle de l’eau dans d’autres cours d’eau, liés aux centrales nucléaires ou aux barrages d’accumulation.

que les SIG contrôlent, tandis que l’Arve peut être illustrée par un tuyau d’eau froide rejoignant le système et dont le débit est incontrôlé, de type nivo-glacio-pluviale (voir partie 3.1.2.5 Arve). Comme vu précédemment, le débit du Rhône est optimisé pour la production hydroélectrique (débits importants la journée en semaine) tout en respectant les conventions intercantonales de niveau du lac.

Dans le Rhône genevois, les conditions écologiques globales sont déjà difficiles pour les communautés piscicoles potentiellement sensibles à l’augmentation de la température de l’eau, comme les truites. L’influence des débits et de la météorologie (variations quotidiennes, hebdomadaires, saisonnières, interannuelles) sur la température du Rhône paraît nettement plus importante que les apports thermiques des rejets actuels issus des climatisations ou des industries.

Dans de rares cas, des problèmes très localisés peuvent apparaître, par exemple un rejet spécifique proche d’un lieu de frai.

67 Chaude ou froide selon la couche superficielle du lac, donc selon la saison ou selon des phénomènes spécifiques tels que le basculement du lac Léman qui provoque une goutte d’eau froide visible thermiquement jusqu’à la Méditerranée (POIREL A. et al., 2009).

Les rejets thermiques dans les cours d’eau issus de systèmes de refroidissement (industriel ou de climatisation), sont soumis à autorisations via un débit maximum autorisé par l’Etat de Genève. La liste des autorisations d’utilisation hydrothermique ainsi que celles pour l’eau potable, est reproduite ci-dessous (autorisations pour l’arrosage exclues - Tableau 16) :

Tableau 16 : liste des autorisations d’utilisation thermique et des autorisations d’utilisation pour l’eau potable dans les cours d’eau genevois (adapté de FAESSLER J. et al., 2009b)

NOM Bénéficiaire autorisation Cours d'eau type installation débit autorisé débit autorisé débit autorisé % Total

[l/min] [m3/s] [m3/h] Rhône

autorisations RHONE LAC (4x) Léman froid confort 10'652 0.178 639 3%

SIG - Genève-Lac-Nations (GLN) Léman froid confort direct 45'000 0.750 2'700 12%

Serono-Merck Léman froid confort direct 21'667 0.361 1'300 6%

TOTAL RHONE LAC Léman 77'319 1.289 4'639 20%

UNIMAIL Arve froid confort 10'000 0.167 600 3%

SOUS TOTAL RHONE URBAIN (20x) Rhône froid confort 69'861 1.164 4'192 18%

SIG - STEP Aïre (autorisation formelle uniquement) Rhône froid confort 7'667 0.128 460 2%

Givaudan SA Rhône froid industriel 24'999 0.417 1'500 7%

SIG - UTVD Cheneviers Rhône froid industriel 170'000 2.833 10'200 45%

Firmenich SA Rhône froid industriel 16'666 0.278 1'000 4%

Techform Fine Chemicals SA Rhône froid industriel 3'340 0.056 200 1%

SOUS TOTAL RHONE MELANGE Rhône 222'672 3.711 13'360 59%

TOTAL RHONE GENEVOIS (hors Lac)Rhône 302'533 5.0422 18'152 80%

TOTAL RHONE 379'852 6.3309 22'791 100%

AUTORISATIONS FORMELLEMENT NON LIEES A UTILISATION HYDROTHERMIQUE

SIG - Eau potable Vessy Arve eau potable 39'600 0.660 2'376

SIG - Eau potable Prieuré Léman eau potable 226'800 3.780 13'608

SIG- Eau potable Tuileries Léman eau potable 132'000 2.200 7'920

TOTAL EAU POTABLE 398'400 6.6400 23'904

Rhône-Léman

Afin de les situer sur le territoire cantonal, on peut représenter schématiquement ces principaux rejets thermiques selon leur débit maximum autorisé (Figure 37) :

Figure 37 : autorisation de prélèvements d’eau et principaux rejets thermiques du canton de Genève (rouge : rejet thermique ; bleu : prélèvement eau potable)

Les enseignements principaux du Tableau 16 et de la Figure 37 sont :

• Les autorisations sur le lac Léman ne représentent qu’un cinquième des autorisations hydrothermiques sur le Rhône genevois. Elles équivalent aux autorisations accordées sur le Rhône urbain ;

• Près de la moitié des autorisations hydrothermiques du canton correspondent à l’Usine de Valorisation et de Traitement des Déchets (UVTD) des Cheneviers à Aire-la-Ville ;

• Une seule autorisation (Uni-Mail) existe sur l’Arve étant donné les difficultés de gestion de cette ressource (voir partie 3.1.2.5 Arve) ;

• Les autorisations de prélèvement d’eau potable (en bleu) correspondent à peu près à la somme des rejets thermiques du lac Léman et du Rhône genevois. Or cette eau prélevée va

être réchauffée par le sol, les immeubles et surtout par l’eau chaude sanitaire (ECS), puis va être rejetée, plus chaude que le prélèvement initial après passage dans les stations d’épuration (STEP).

On a pu montrer dans VIRAGE que les rejets issus des refroidissements indirects des climatisations dans le Rhône urbain, relevaient aujourd’hui plus du bruit de fond comparé aux fluctuations dites naturelles (FAESSLER J. et LACHAL B., 2008a).

Cependant, deux rejets d’importance sont apparus dans la suite de l’analyse : celui de la STEP d’Aïre (issu des prélèvements d’eau potable) et de l’UVTD des Cheneviers, en aval de la Jonction.

La puissance journalière moyenne est comprise entre 20 et 120 MW pour chacun d’eux, avec des caractéristiques saisonnières différentes (en hiver, plus de rejet STEP ; en été, plus de rejet Cheneviers – pour plus de détails, voir la partie rejets thermiques).

La somme actuelle de tous les rejets thermiques peut atteindre un maximum de 300 MW sur l‘ensemble du Rhône genevois (environ 130 MW en moyenne annuelle – annexe 34). Il s’agit ici d’une valeur maximum (tous les rejets fonctionnent en même temps, sans foisonnement) très rarement atteinte. Cette puissance nominale implique des rejets de chaleur dans le Rhône. Ce dernier est considéré ici comme un puit thermique, à l’instar de l’air pour des climatisations avec des tours aéro-réfrigérées. Une meilleure gestion de l’utilisation du gisement des rejets thermiques de l’UVTD et de la STEP (ressource rejets thermiques, voir partie 3.2.4.1) permettrait de libérer une partie de cette puissance nominale pour d’autres usages hydrothermiques (voir plus loin).