Le fonctiogramme est un graphique qui représente les fonctions naturelles du cours d’eau en relation avec l’espace à sa disposition. Précisons qu’il s’agit d’un espace de mobilité (c’est-à-dire non stabilisé). Certaines fonctions naturelles dépendent aussi d’autres facteurs que l’espace (qualité de l’eau, apport en matériaux charrié, p. ex.). Ainsi, concernant l’interprétation du fonctiogramme, une note de 100% ne signifie pas systématiquement que la fonction est remplie à 100%, mais que l’espace à disposition permet de remplir la fonction à 100% si toutes les autres conditions nécessaires à cette fonction sont remplies. Cet outil s’adresse avant tout aux gestionnaires des cours d’eau. Il peut être utilisé dans deux cas de figure.
Le fonctiogramme est basé sur les caractéristiques du cours d’eau à l’état naturel. Il n’est pas nécessaire de connaître la dimension et le contenu de l’espace réservé aux eaux pour le dessiner.
On applique la procédure à des tronçons de cours d’eau homogènes. La définition de l’état naturel de référence consiste à définir l’aspect général du tronçon en question s’il n’y avait pas d’activités humaines. Plus précisément on cherche à connaître :
Pour connaître le style fluvial naturel d’un tronçon de cours d’eau, on se réfère à un état historique datant d’avant les premières corrections si possible. La Carte Dufour peut être utile pour cela. Si les conditions hydrologiques ont été fortement modifiées ou si aucune donnée historique fiable n’existe, il convient de définir le style fluvial sur la base d’approches mathématiques. Cinq styles fluviaux différents sont définis. Cette typologie est avant tout basée sur les besoins d’espace et les fonctions naturelles qui sont remplies par ces styles fluviaux.
La notion de largeur naturelle du fond du lit revêt une grande importance : elle intervient dans l’Ordonnance sur la protection des eaux et sert notamment à distinguer les grands cours d’eau (> 15 m) des petits (≤ 15 m). Le rapport « Détermination de la largeur naturelle du fond du lit des cours d’eau » (OFEV, 2023) présente les différentes méthodes de détermination de cette largeur avec des exemples d’application tout en précisant les incertitudes qui leur sont inhérentes. La largeur à pleins bords du cours d’eau dans son état naturel est une notion toute aussi importante. Elle correspond en général à la largeur au miroir atteinte pour le débit morphogène (le plus souvent, pour les crues de période de retour de 2 à 5 ans). La largeur à pleins bords peut être déterminée par expertise. Une possibilité consiste à ajouter la largeur des berges à celle du fond du lit. La largeur des berges est déterminée en considérant la profondeur d’écoulement au débit morphogène et une pente des berges de 1:2 à 1:3. La profondeur d’écoulement peut être déterminée pour le débit morphogène dans le lit naturel en utilisant, par exemple, la formule de Manning-Strickler. Les valeurs peuvent d’autre part être vérifiées à l’aide des paramètres déterminés dans le cadre de la détermination de la largeur naturelle du fond du lit selon la méthode de l’OFEV (2023).
Pour les cours en méandres, l’amplitude naturelle des méandres (en m) doit être définie; cette valeur peut généralement être définie sur la base des cartes historiques ou d’anciens tracés encore visibles de nos jours; à défaut, la valeur de 6-10xLpb peut être utilisée.
Les fonctions définissant l’espace nécessaire au cours d’eau prennent en compte la présence ou non d’une zone alluviale. Hors zone alluviale, les courbes de satisfaction des fonctions de « structure du milieu terrestre » et du « développement des communautés végétales typiques » visent l’installation d’une forêt à bois tendres, alors que dans les zones alluviales l’installation supplémentaire des forêts à bois durs est également visée.
Remarque: il faut que Lfl < Lpb (< Anat). La valeur de Anat n’est pas nécessaire pour les cours d’eau en tresses et rectilignes.