A_Cours Desserte forestière - Cours en Ligne

DESSERTE
FORESTIERE
©PM
http://www.youtube.com/embe
d/SR7n8vIr-m4
Pascal MERIC
1
Préambule
A) Etude d’opportunité
B) Etude de faisabilité technique et impact
environnemental et social
C) Méthodes d’implantation
D) Les chaussées
E) Les petits ouvrages d’art
F) Les travaux
G) Impact paysager
©PM
SOMMAIRE
2
• Pistes, routes, chemins : une question de
vocabulaire
• Des rôles multiples avec une prééminence pour
la sortie des bois
• Construire une route, c’est quoi ?
• Le processus d’ingénierie.
©PM
Préambule
3
Terminologie 1
Routes
©PM
Pistes
Accessible aux
engins
d’exploitation
Accessible aux
grumiers et
transport de bois
ronds
4
Terrain
naturel
fossé
rive chaussée
Accotement
©PM
Terminologie 2
talus
plate-forme
assiette
Emprise
5
Rôles et…
(sortie des bois, opérations sylvicoles, travaux,
surveillance…)
Entretien des
ouvrages de génie
civil et des cours
d’eau
DFCI
©PM
Accès aux parcelles forestières
Loisirs
6
…usages
Chemins
d’exploitation
Autoroutes
Nationales
Départementales
Voies
communales
Chemins
ruraux
Voies
privées
©PM
Voies
publiques
Chemins
intérieurs
Domaine
public
routier
Domaine privé
communal
Propriétés
privées
Domaine privé
des personnes
publiques
7
Etat
Ouverture
Voies
publiques
Voies
privées
Par définition
Présomption si
chemin
carrossable
Limitation de
tonnage
Restrictions
Barrière de
dégel
Fermeture par
mesure de
police ou autres
©PM
Circulation et restrictions
Fermeture par
mesure de
police
Fermeture par
décision du
propriétaire
8
©PM
Fermeture par décision du
propriétaire
Barrière
Panneau
BO
9
Construire une voie c’est optimiser
un flux…
Débarder
• Piste
• Place de dépôt
Transport
• Route forestière
• Réseau de routes publiques
©PM
Débusquer
• Cloisonnements
10
…en réalisant des travaux de…
Chaussée
Fossés et
buses
• Traitement, fourniture et mise en
place de matériaux, de géotextiles…
©PM
Arase
• Terrassement
• Assainissement
11
…tout en préservant l’état de
conservation…
©PM
Evaluation
• Habitats, faune, flore
Evaluation
Déclaration
• Oiseaux
• Continuité écologique sur les
cours d’eau
12
Le processus d’ingénierie
Etude d’opportunité
Evaluation d’incidence et Déclaration
©PM
Etude de faisabilité foncière et technique
Montage du dossier marché public
Surveillance des travaux
Réception
13
Subventions
Marché public
• Circulaire
DGPAAT
• Arrêté
préfectoral
régional
• Règlement de la
consultation
• Acte
d’engagement
• CCAP et CCTP
• Bordereau
Evaluation
d’incidence,
étude
paysagère et
déclaration
©PM
Montage des dossiers
14
Photocopies
CONCLUSION / PRÉAMBULE
©PM
Attention à utiliser le bon vocable.
Sans subvention, un projet
d’infrastructure a du mal à être créé.
La plus part des projets font l’objet de
contrats conclus entre les pouvoirs
adjudicateurs et des entrepreneurs
(marché public).
Les études d’incidences et déclarations
sont de plus en plus fréquentes.
15
• A1) Intégration du projet dans un document
d’aménagement
• A2) Calcul de densité
• A3) Rentabilité d’un projet de desserte
©PM
A) Etude d’opportunité
16
A1) Intégration dans un
document d’aménagement
• Charte forestière de territoire
• Plan de développement massif
• SDVEF
• http://cartelie.application.developpementdurable.gouv.fr/cartelie/voir.do?carte=sdvef_019_cartelie&service=D
DT_19
• Autre exemple
©PM
• Outils d’aménagement intégrant une action d’amélioration de
la desserte :
• Schéma directeur de desserte forestière
• Serveur régional d’optimisation des flux de bois
• Aménagement et PSG
17
18
©PM
©PM
SDVEF Correze
19
20
©PM
21
©PM
CONCLUSION / INTÉGRATION DANS UN
AMÉNAGEMENT
©PM
L’intégration des projets routiers dans un
document d’aménagement est garante
d’une gestion durable.
L’improvisation dans ce domaine est
souvent source de conflits.
Par ailleurs, il est utile de s’enquérir en
amont de leur densité.
22
Routes
Pistes
Places
de
dépôt
©PM
A2) Calcul de densité
23
Routes et places de dépôt
©PM
a = distance de
débardage
a = distance de
débardage
Place de
dépôt
L
2
Route
forestière
1
Route
forestière
24
Densité minimale
de route forestière sur terrain plat
1
500 m
©PM
500 m
10 m
La densité de routes dépend de la distance de
débardage. Pour 500 m de distance de
débardage, il faut au minimum 10 m de
routes par ha.
25
Densité préconisée
de route forestière en plaine et en montagne
Plaine
Colline
Montagne
Distance de
débardage en m
500
Densité préconisé
en m/ha
10
450
11
400
13
350
14
300
17
250
20
200
25
150
33
©PM
Relief
1
26
Densité optimale
1
de routes et de pistes en plaine et montagne
Densité en m/ha
(CEMAGREF)
ROUTES
PISTES
Plaine accessible
9 à 15
0
Plaine difficile
10 à 13
25
Montagne secteur
continu
35
40
Montagne secteur
discontinu
30 à 35
50
©PM
Relief
27
Densité minimale
de place de dépôt
500 m
Route
Place de dépôt
La surface de forêt
d’un cercle de rayon
de 500 m est de
78.53 ha. Nous
pouvons préconiser
2 places de dépôt
pour cette surface,
soit au minimum 1
place de dépôt pour
39 ha ou 2 places
tous les km de
routes.
©PM
2
28
Cette méthodes fixe à priori un
système d’exploitation et une distance
moyenne de débardage.
©PM
CONCLUSION / ETUDE SIMPLIFIÉE DE
RENTABILITÉ
Elle prend en compte la rentabilité
des projets de voirie forestière d’une
manière très succincte.
Comment procéder autrement ?
29
A3) Rentabilité d’un projet de
desserte
•
•
•
•
A31 Plus-value sur la vente des bois et
retour sur l’investissement
A 32 Optimisation densité vs coût de la
desserte
A33 Calculer le taux de rendement interne
du projet
A34 Intégrer les systèmes d’exploitation
©PM
• Critères d’évaluation
30
COFINANCEURS
Qui ?
Montants apportés par les cofinanceurs ? (K€)
63:
VOLUMES DE BOIS CONCERNES PAR LE PROJET
Volume
Volume (m3) PU Dont
(m3) de bois de bois dont la indica plus
dont la
mobilisation
tif value
Montant total
Total
Total
€/m3 €/ m3
de la plus value
dans
dans
sur estim
(€)/an (sur 5
les 5
les 5
pied
ée
ans)
ans
ans
après (hors
BO
2500
60
bois
B I / BE
2500
15 dt la
TOTAL
0
5000
37.5
3
3000
(1) : ces deux critères peuvent ête complémentaires l'un
mps de retour sur investissement30
:
ans
9
ans (en tenant compte de la subv)
A31 Plus-value
sur la vente des
bois et retour
sur
l’investissement
©PM
COUT DU PROJET :
Coût unitaire (K€)
Quantité (km Coût total (K€)
45
2
90
31
COUT DU PROJET :
Coût unitaire (K€)
Quantité (km Coût total (K€)
45
2
90
COFINANCEURS
Volume
Volume (m3) PU Dont
(m3) de bois de bois dont la indica plus
dont la
mobilisation
tif value
Montant total
Total
Total
€/m3 €/ m3
de la plus value
dans
dans
sur estim
(€)/an (sur 5
les 5
les 5
pied
ée
ans)
ans
ans
après (hors
BO
2500
60
bois
B I / BE 2500
15 dt la
TOTAL 5000
0
37.5
3
37500
(1) : ces deux critères peuvent ête complémentaires l'un
mps de retour sur investissement :2
ans
2
ans (en tenant compte de la subv)
©PM
Qui ?
Montants apportés par les cofinanceurs ? (K€) :
VOLUMES DE BOIS CONCERNES PAR LE PROJET
32
A32 Optimisation densité vs
cout de la desserte
Chercher la densité optimale de routes forestières qui
permet de diminuer les coûts croisés de la desserte et du
débardage
©PM
•
33
Ramenons le coût
de la route au m3
exploité.
Cherchons alors la
densité optimale
de routes pour
laquelle la somme
des coûts est
minimale.
©PM
Ce que l’on sait
34
1er cas (two way haulage)
a
a
L
©PM
• Soit :
• a = distance de débardage
• L = longueur de la route
• L’ = L/ha = densité optimale
• S = surface desservie
• Variables
• m = coût du débardage au 100m en
€/100m
• R = coût de la route + entretien actualisé
au ml
• V = volume exploité actualisé par ha
pendant la durée d’amortissement
• D = durée d’amortissement de la route
• t = taux d’actualisation
S = L*2*a
a = S/(2*L)
Si S = 1 ha
a =10000/(2*L’)
35
Résultat diapo précédente
Calcul de la densité
• Coût du débardage sur la distance a
optimale
en € par m
a =10000/(2*L’)
3
•
•
•
•
•
• a*m/100
Coût de la route ramené au m3
débardé
• (L’*R)/V
Egalité des 2 coûts
• a*m/100 = (L’*R)/V
• a = 10000/(2*L’)
• 10000/(2*L’) * m/100 = (L’*R)/V
• 100*0.5*m = (L’²*R)/V
• L’=((100*V*0.5*m)/R)
0,5 est le coef. du réseau à 2 sens
de débardage ajusté à 0.44
36
Densité optimale
L’=((100*V*0.44*m)/R)
©PM
• Soit :
• a = distance de débardage
• L = longueur de la route
• L’ = L/ha = densité optimale
• S = surface desservie
• Variables
• m = coût du débardage au 100m en
€/100m
• R = coût de la route + entretien actualisé
au ml
• V = volume exploité actualisé par ha
pendant la durée d’amortissement
• D = durée d’amortissement de la route
• t = taux d’actualisation
Un exemple
durée de l'amortissement de la route
taux d'actualisation
coût de la route
entretien annuel
réfection généralisée à 10 ans
coût du débardage au 100 ml
récolte moyenne par ha
20
3
60
0.465
18.5
1.6
7.5
ans
%
€/ml
€/ml/an
€/ml
€/100m
m3/ha
©PM
A SAISIR
CALCULS
Volume actualisé
coût de la route actualisé
densité optimale de route forestière
111.58
77.16
10.09
m3
€
m/ha
37
2ème cas (one way haulage)
a
L
©PM
• Soit :
• a = distance de débardage
• L = longueur de la route
• L’ = L/ha = densité optimale
• S = surface desservie
• Variables
• m = coût du débardage au 100m en
€/100m
• R = coût de la route + entretien actualisé
au ml
• V = volume exploité actualisé par ha
pendant la durée d’amortissement
• d = durée d’amortissement de la route
• t = taux d’actualisation
L’ * a * 1 = 10000
38
L’=((100*V*0.88*m)/R)
Avantages
Nous prenons en compte le coût de la
voirie forestière dans le bilan financier
comme toutes autres dépenses.
Inconvénients
Déterminer le coût aux 100 mètres de
débardage n’est pas courant en France
Nous admettons que la route forestière
est valorisée pour une seule fonction,
celle de sortir du bois.
©PM
CONCLUSION / CALCUL DE LA DENSITÉ OPTIMALE
39
A33 Calculer le taux de rendement interne
du projet
• De manière pratique, un projet est considéré intéressant par
la collectivité si son TRI (taux de rendement interne) est
supérieur au taux d’actualisation (4% en France et 5% en
Europe). Le TRI est la taux pour lequel le bénéfice actualisé est
nul.
©PM
• Ce que l’on sait :
40
2
Calcul du bénéfice actualisé
20
•
•
•
•
•
•
B = bénéfice actualisé ou valeur actuelle nette
I = investissement
Rt = recette à l’année t
Dt = dépense à l’année t
Rm = recette moyenne annuelle
Dm = dépense moyenne annuelle
• a = taux d’actualisation
©PM
• B=-I+ Rt-Dt + Rm-Dm
t=1
(1+a)t a(1+a)20
41
Colonne1
création routes empierrés
coût entretien annuel
Coût réfection généralisée
Durée de l'investissement
surface desservie
mobilisation de bois annuelle
Plusvalue annuelle
Bénéfice actualisé
TRI
Longueur en ml Coût au ml montant
2810
78
219180
2810
0.5
1405
2810
15
42150
©PM
Un autre exemple
20 ans
247.28 ha
2225.52 m3
6676.56
-2.0052E-06
1.74%
42
Avantages
Cette méthode permet de juger de
l’opportunité de subventionner des
projets de voirie forestière.
©PM
2
Inconvénients
Fixer les avantages procurés par la
route forestière nécessite une bonne
connaissance du marché
CONCLUSION / SEUIL DE RENTABILITÉ
43
La construction d’une route
forestière devrait faire baisser le
coût du débardage.
Les consultations des entreprises
démontrent que ce n’est pas
souvent le cas.
La rentabilité d’un tel projet est
alors affectée.
Quelles sont les solutions
alternatives ?
©PM
CONCLUSION / ETAGE COLLINÉEN
44
A34 Intégrer les systèmes
d’exploitation
• Construire des routes sur des reliefs accidentés provoque une
modification du réseau hydrologique.
• De plus, l’insertion paysagère de la voirie y est difficile.
• Le coût des infrastructures est élevé.
• Le câble-mât peut être une alternative.
©PM
• Sur terrain accidenté
45
©PM
Le principe
46
©PM
http://www.youtube.com/watch
?v=5TFJyb3kJ3I&feature=relate
d
47
©PM
Coût comparé
Pour un rendement identique, le câble-mât est 20 € à 30
€ au m3 plus cher que le skidder. Sans subvention, ce
système est réservé à la récolte de bois de qualité.
48
©PM
Distance de débardage
Pour les pentes > 40 %
• Skidder
• Amont = 50 m
• Aval = 100 m
• Câble-mât
• 500 m
49
©PM
Autres
sources
50
• A partir d’un réseau
de desserte, définir
les zones à débarder
par chacun des
systèmes
d’exploitation en
fonction de la pente
1
• Comparer les
bénéfices actualisés
pour des pentes
supérieures à 40%
des 2 modalités :
©PM
Deux méthodes d’optimisation
• Skidder + routes
• Câble-mât + routes
2
51
Un exemple en France
©PM
1
52
Un exemple en Italie
©PM
1
53
Volume présumé récoltable
©PM
1
54
Coût du débardage à l’hectare
©PM
1
55
Un exemple en Grèce
©PM
1
56
Coût du débardage à l’unité
©PM
1
57
Comparaison des Bénéfices
Câble-mât
densité optimale
coût de la route au ml
coût de la route
entretien annuel
renouvellement (10 ans)
avantage
récolte annuelle
taux d'actualisation + 1
durée
Bénéfice actualisé
10
40
400
0,27
200
6
6
1,04
20
152,85
ml
€
€
€
€
€
m3/ha/an
ans
€
©PM
2
58
Comparaison des Bénéfices
skidder
densité optimale
coût de la route au ml
coût de la route
entretien annuel
renouvellement (10 ans)
avantage
récolte annuelle
taux d'actualisation + 1
durée
Bénéfice actualisé
-
50
40
2000
0,27
1000
24
6
1,04
20
109,10
ml
€
€
€
€
€
m3/ha/an
ans
€
35 ml de
routes +
50
mètres
de piste
©PM
2
59
CONCLUSION / ETAGE MONTAGNARD
©PM
En montagne, la création de routes
forestières doit être mûrement
réfléchie. Sur le plan financier, il est
possible de juger de l’opportunité de
subventionner la voirie forestière ou
le système d’exploitation.
Qu’en est-il sur milieux humides ?
60
• Schéma de desserte orienté « eau »
• Impossibilité de créer un réseau de pistes sur
des zones à faible portance qui sont de plus
concernées par la directive habitat 92/43 CEE
du 21 mai 1992
• Nécessité d’exploiter le bois afin de ne pas
assécher le milieu humide
• Utilisation possible du câble-mât qui possède
le grand avantage de ne pas tasser le sol, effet
parfois rédhibitoire sur la dynamique
forestière.
©PM
Sur milieux humides
61
11 500 ha en
forêt de Chaux
(Jura)
©PM
Schéma de desserte orienté
« eau »
62
63
©PM
64
©PM
65
©PM
©PM
Une solution possible le câble-mât
66
©PM
Le principe
67
18.80 ha
©PM
Exemple : 3 chantiers
Mormal
(Nord)
1
68
©PM
1
Tassement lié aux
coupes précédentes
(Juncus effusus)
Peuplement de Mormal sur luvisol
limoneux
69
©PM
2
Chaux
(Jura)
70
Réductions de porosité
marquées suite aux
exploitations précédentes 
hypoxie
©PM
2
Chaux
(Jura)
71
©PM
Hauts-bois
(Meurthe et
3
Moselle)
72
1 opérateur + 1 accrocheur
10 à 20 heures de montage
©PM
5 heures de démontage
IPC = indice de prélèvement Câble (IPC>O,5 m3/ml)
73
©PM
Coût
horaire
Mormal
Chaux
74
©PM
Coût
horaire
Hauts
Bois
75
Bilan
Coût horaire Productivité
Coût de
revient
77.25 €/h
4.63 m3/h 16.68 €/m3
Chaux
77.25 €/h
3.75 m3/h 20.65 €/m3
Hauts-Bois
93.32 €/h
5.01 m3/h 18.63 €/m3
©PM
Mormal
76
MODELE suisse
HeProMe
CONCLUSION / MILIEUX HUMIDES
©PM
Pour le débardage des milieux
humides ou sur sols à faible portance,
l’alternative du câble-mât peut être
envisagée. Mais à quel prix ? Le
martelage doit être réalisé en
fonction de la pose de chaque ligne.
La desserte sera alors raisonnée en
fonction de la longueur du câble
utilisé.
77