Sous la gare de Zurich, une rivière coule au-dessus des trains

La Sihl traverse le sous-sol de la principale gare de Suisse par cinq passages couverts de 200 mètres. La capacité de ces ouvrages est connue et publiée : un peu plus de 360 mètres cubes par seconde. Un épisode extrême en pousserait 600. La Confédération chiffre le coût d’un tel débordement jusqu’à 6,7 milliards de francs.

Le contexte : une rivière sans danger apparent

La Sihl descend des hauteurs du canton de Schwytz, traverse une longue vallée forestière, contourne Zurich par le sud-ouest et se jette dans la Limmat à quelques centaines de mètres de la gare centrale. Rien, dans son apparence, n’annonce un danger. C’est un cours d’eau modeste, bordé de promenades, que les habitants longent à vélo et oublient le reste du temps.

Le problème ne vient pas de la rivière. Il vient de ce qui a été construit dessus.

Au milieu du XIXe siècle, au moment de choisir l’emplacement de la gare, les ingénieurs ont retenu un terrain plat, dégagé, idéalement situé entre la vieille ville et les faubourgs, et qui ne demandait ni terrassement ni fondation coûteuse. Ce terrain était le cône de déjection de la Sihl.

Un cône de déjection est l’éventail de gravier, de sable et de limon qu’une rivière dépose en sortant de son relief, quand la pente s’adoucit brutalement et que le courant perd la force de transporter sa charge. Il est plat parce qu’il a été fabriqué par l’eau. Il est bien drainé parce qu’il est constitué de gravier. Et il constitue, par définition, une plaine d’inondation. L’Office fédéral de l’environnement l’écrit sans détour dans son dossier consacré à ces formations : l’accumulation de valeurs et d’infrastructures sur ces surfaces est l’une des causes principales de la hausse du potentiel de dommages en Suisse.

Un siècle de recouvrement

La suite est une longue histoire de couverture. La rivière a été corsetée entre des murs, puis recouverte. Par-dessus ont été bâtis des quais, des halles, des voies, une poste, des immeubles. La ville a grandi en oubliant méthodiquement ce qu’elle avait sous les pieds, sans jamais avoir tort de le faire, du moins jusqu’à présent.

Les archives conservent la trace de crues majeures au XIXe siècle : 1846, puis 1874. Et surtout 1910, l’année où l’eau envahit les rues du centre et laisse derrière elle des dégâts considérables. C’est la dernière fois que la Sihl est sortie de son lit dans la ville. Depuis, plus rien. Plus d’un siècle de calme.

Ce calme est précisément ce qui pose problème. Une ville protégée par la chance ne sait pas qu’elle est protégée par la chance.

Le lac qui ne retient pas les crues

Entre 1932 et 1937, la haute vallée de la Sihl a été barrée en amont, dans le canton de Schwytz. Le barrage a noyé le fond de la vallée et créé un lac de retenue de 10,8 kilomètres carrés pour 96,5 millions de mètres cubes, avec 17 mètres de profondeur au point le plus bas. Par sa surface, et par sa surface seulement, c’est le plus vaste lac artificiel du pays. En volume, plusieurs retenues alpines le dépassent très largement.

Sur le papier, un réservoir de cette taille placé juste au-dessus d’une ville menacée ressemble à une assurance. Dans les faits, ce n’en est pas une. L’ouvrage n’a jamais été conçu pour retenir les crues, mais pour produire du courant. C’est une centrale de pompage-turbinage qui alimente le réseau ferroviaire, avec 135 mégawatts de puissance installée et environ 260 gigawattheures par an. Son exploitant est la compagnie ferroviaire nationale elle-même.

Or un réservoir plein ne retient rien. Pour absorber une crue, il faut du vide au-dessus de la surface de l’eau. Un lac exploité au maximum de sa capacité de production, un jour d’orage, est un lac qui ne sert à rien. La tension est permanente et rarement formulée aussi crûment : la valeur économique de ce lac tient à ce qu’il soit plein, sa valeur sécuritaire à ce qu’il soit vide.

C’est pour arbitrer cette tension qu’un système régional de prévision hydrologique a été mis en place. Treize stations de mesure, installées depuis 2018, surveillent en continu la rivière principale et ses affluents, ainsi que le niveau du lac et les précipitations sur tout le bassin. Le système calcule chaque jour seize variantes météorologiques et produit une prévision à trois jours. Si le risque monte, l’exploitant abaisse le plan d’eau par anticipation, en sacrifiant de la production.

Le fait mérite d’être posé clairement. La deuxième ville du pays ne se protège pas d’abord avec un mur, une digue ou une vanne. Elle se protège avec une prévision météorologique et la décision, prise plusieurs jours à l’avance, de vider partiellement un lac.

Les seuils : 260, 360, 600

En août 2005, la Suisse subit des intempéries d’une violence exceptionnelle. Dans la vallée de la Sihl, le débit atteint 280 mètres cubes par seconde. Sur 90 ans de mesures, ce niveau n’avait été dépassé qu’une seule fois, en 1934, avec 340 mètres cubes par seconde. Les hydrologues estiment la période de retour d’un tel épisode entre 20 et 30 ans.

La ville n’a pas été inondée. Elle n’a pas non plus été sauvée par la solidité de ses ouvrages. Le cœur des précipitations, cette semaine-là, se trouvait ailleurs, sur l’Oberland bernois. Les services de la ville le reconnaissent dans leurs documents publics : si le centre de l’épisode s’était déplacé au-dessus du bassin de la Sihl, des quartiers entiers auraient été inondés. À l’échelle du pays, ces intempéries ont causé environ 3 milliards de francs de dégâts. Le canton de Zurich s’en est tiré avec une quinzaine de millions.

Depuis, les seuils sont connus au mètre cube près.

Débits de la Sihl et capacité des ouvrages du centre-ville
ParamètreValeur
Passages couverts sous la gare5 galeries parallèles de 200 m
Marge de sécurité dépassée à partir de260 m³/s
Capacité maximale des ouvragesun peu plus de 360 m³/s
Scénario extrême documentéjusqu’à 600 m³/s
Débit d’août 2005280 m³/s
Record mesuré (1934)340 m³/s
Dernière crue dans la ville1910

À partir de 260 mètres cubes par seconde, la marge de sécurité sous les ponts et dans les passages couverts n’est plus respectée : l’eau frôle les voûtes et le moindre embâcle de bois flotté peut transformer un pont en barrage. À un peu plus de 360, on atteint la capacité maximale. L’écart entre 600 et 360 n’est pas une marge d’erreur de calcul. C’est un scénario documenté.

La gare sous la rivière

Le plus troublant dans cette histoire est ce que la ville a décidé de construire pendant ce temps-là. Non pas à côté de la rivière, mais dessous.

Pour désengorger le trafic ferroviaire, il fallait ajouter des voies là où il n’y avait plus un mètre carré disponible. La seule direction encore libre était le bas. Une seconde gare souterraine a donc été creusée sous la gare existante : 16 mètres sous les quais, 4 voies capables d’accueillir des convois de 420 mètres.

Le chantier a dû passer sous le lit de la rivière et sous une nappe phréatique qui commence à 5 mètres de la surface du sol, sans jamais interrompre la circulation des trains au-dessus. La méthode retenue consiste à installer d’abord les parois porteuses et la dalle de couverture, puis à évacuer la terre par en dessous. La ville continue de rouler pendant qu’on creuse sous ses pieds. Quelque 300 000 mètres cubes de matériaux ont été extraits de cette manière.

Le résultat est l’une des configurations les plus improbables du réseau ferroviaire européen. Une rivière canalisée sous une ville. Sous la rivière, une gare. Autour de la gare, la nappe phréatique. Et au-dessus de l’ensemble, un nœud ferroviaire majeur qui ne peut pas s’arrêter.

Chaque élément a été calculé, dimensionné, validé. Mais la question posée par les hydrologues ne porte pas sur la qualité du calcul. Elle porte sur ce qui se passe le jour où la rivière dépasse ce que ses passages peuvent contenir, alors qu’un quartier entier se trouve désormais installé sous son niveau.

Vingt-deux ans, puis deux kilomètres

L’alerte date de 2005. Dans les mois qui suivent l’épisode, des mesures d’urgence sont prises : surveillance renforcée, dispositifs provisoires, procédures d’abaissement du lac. Ce sont des pansements, et personne ne prétend le contraire. La solution de fond doit être étudiée, comparée à d’autres variantes, chiffrée, mise à l’enquête, financée par deux collectivités et validée politiquement. Entre l’alerte et le premier coup de pioche, il s’écoule 17 ans. Entre l’alerte et la mise en service, il s’en écoulera 22.

Deux lectures s’affrontent, et les deux se défendent. Les uns y voient la lenteur d’un système fédéral où chaque étape se négocie. Les autres y voient l’inverse : un pays qui refuse de bétonner une vallée sur un coup d’émotion et qui accepte de payer, pendant deux décennies, le prix de l’attente en risque assumé.

Élargir la rivière au cœur de la ville aurait supposé de démolir ce qu’on a mis un siècle et demi à construire. Le canton a donc choisi l’inverse : détourner l’eau avant qu’elle n’arrive. Un tunnel de décharge a été creusé depuis la vallée de la Sihl jusqu’au lac de Zurich, à hauteur d’une commune de la rive gauche.

Caractéristiques du tunnel de décharge Sihl – lac de Zurich
ParamètreValeur
TypeGalerie de dérivation des crues
Longueur2 km
Diamètre intérieur6,6 m
Seuil de déclenchement250 m³/s
Capacité de dérivationenviron 330 m³/s
Canal de sortie8 m de large, 6 m de haut, 90 m dans le lac
Premier coup de piochemars 2022
Percementnovembre 2024
Mise en service annoncée1er trimestre 2027
Coût total175 millions de francs

Le principe est d’une simplicité mécanique. Lorsque le débit atteint 250 mètres cubes par seconde, un ouvrage de prise dérive le surplus vers le lac. L’addition avec les chiffres précédents révèle la logique du projet : 600 mètres cubes par seconde arrivant du bassin, moins 330 détournés, il reste 270 dans le lit de la rivière, sous la barre des 360 que les passages couverts peuvent avaler. L’ouvrage n’est pas dimensionné pour atténuer le pire scénario connu. Il est dimensionné pour l’encaisser.

L’ouvrage le plus spectaculaire du chantier n’est pas le tunnel, mais sa sortie. Pour la construire, il a fallu créer une enceinte étanche dans le lac lui-même, la vider entièrement et travailler à sec au fond d’une fouille de 12 mètres de profondeur. Treize millions de litres d’eau ont été pompés en trois jours et trois nuits.

Aujourd’hui

Jusqu’à la mise en service, la protection de la deuxième ville du pays repose sur ce qu’elle a toujours été : une prévision météorologique, un lac qu’on vide à l’avance et la position d’un nuage.

Les chiffres du scénario extrême sont publics, et ils décrivent moins une inondation qu’une panne générale. Environ 5 kilomètres carrés de ville sous l’eau, avec une hauteur pouvant atteindre un demi-mètre. Entre 1 500 et 3 600 bâtiments touchés selon l’intensité de l’événement, et une concentration frappante du dommage : 5 pour cent des bâtiments concernés représenteraient à eux seuls jusqu’à la moitié des dégâts. Ce sont les infrastructures, l’énergie, les télécommunications et le rail.

Les estimations varient selon l’autorité qui les publie et le scénario retenu. La ville avance 3 à 5 milliards de francs, la Confédération jusqu’à 6,7 milliards pour un événement extrême. L’écart entre ces deux chiffres n’est pas une contradiction : il mesure l’incertitude sur ce qui se passe quand un nœud ferroviaire national s’arrête.

Il y a une phrase qu’on entend souvent à propos de cette rivière : elle n’est pas sortie de son lit depuis 1910. C’est exact. Mais dans le vocabulaire des hydrologues, cette phrase ne décrit pas une sécurité. Elle décrit un intervalle.

Sources

  1. Office fédéral de l’environnement (OFEV). Protection contre les crues et cônes de déjection. Berne. bafu.admin.ch
  2. Canton de Zurich, Office des déchets, de l’eau, de l’énergie et de l’air (AWEL). Entlastungsstollen Sihl – Zürichsee. Zurich. zh.ch
  3. Ville de Zurich. Documents publics relatifs au risque de crue de la Sihl. Zurich. stadt-zuerich.ch
  4. Chemins de fer fédéraux suisses (CFF). Liaison transversale de Zurich et gare de Löwenstrasse. Berne. sbb.ch
  5. Dictionnaire historique de la Suisse (HLS-DHS-DSS). Articles « Sihl » et « Sihlsee ». hls-dhs-dss.ch
  6. SRF et SWI swissinfo.ch. Reportages sur les intempéries d’août 2005 et sur le chantier de dérivation. swissinfo.ch