En agriculture, sylviculture et parfois dans le domaine de l'urbanisme, le drainage est une opération qui consiste à provoquer artificiellement l'évacuation de l'eau gravitaire présente dans la macro-porosité du sol à la suite de précipitations. Le drainage a été intensivement pratiqué dans presque tous les bassins hydrographiques d'Europe de l’Ouest, dans certaines zones d’Asie, puis d’Amérique du Nord, non sans impacts hydrologiques et écologiques.
Cette évacuation des eaux superficielles peut s'effectuer grâce à des drains et, dans les zones plus humides, des fossés, voire des réseaux de petits canaux, éventuellement associés à des pompes ou à des moulins à vent chargés de relever les eaux (pompe à vent, tjasker dans les polders, dans certains « bas-champs » aussi).
Les fossés, creusés dans le sol ou les tourbières, constituent une solution efficace et économique mais peu adaptée à l'agriculture mécanisée. Dans les zones très humides, ils sont plus larges et profonds (becques, watringues et canaux du nord, de la Flandre maritime belge et des Pays-Bas par exemple).
Les drains agricoles sont enterrés dans le sol à une profondeur et selon un écartement calculés. Ils étaient autrefois constitués d'éléments en terre cuite, emboîtés les uns dans les autres, remplacés par des tubes plastiques flexibles perforés et parfois recouverts d'une mousse synthétique (pour empêcher l'entrée des racines à l'intérieur du drain).
La mise en place de grands réseaux de drainage représente une opération coûteuse, nécessitant une collaboration entre les agriculteurs, les organismes qui les représentent, les pouvoirs publics, les bureaux d'étude et riverains. Elle peut être réalisée à grande échelle dans le cadre de remembrements.
Le drainage est préconisé en agriculture pour les sols hydromorphes. C’est aussi une technique de gestion des sels en excès dans les systèmes irrigués, où le drainage est un élément clé dans la durabilité du système.
Le mot « drainage » est un emprunt à l'anglais drain, du XIXe siècle (anglicisme).
Le drainage existe depuis la Préhistoire. On en trouve des traces anciennes sur tous les continents. Il a généralement contribué à de nettes améliorations de la productivité.
Souvent confondu avec l’assainissement des milieux, c’est aussi en Europe et en Asie, de la fin du Moyen Âge au XVIIIe siècle, un moyen de faire disparaître les zones humides peu accessibles aux armées : zones où l’Église et/ou les royaumes ont plus de mal à étendre leur autorité.
Localement, il est encouragé pour des objectifs de démoustication, comme en Dombes avec Césaire Nivière.
En permettant de constituer des polders, le drainage, avec l'assistance du moulin à vent ou du moulin à aubes, animé par des animaux, est également un moyen de gagner du terrain sur la mer, aux Pays-Bas notamment.
Le saule et le peuplier, caractérisés par un bouturage facile, une croissance rapide et un fort pouvoir d'évapotranspiration ont aussi été utilisés pour faire baisser le niveau des nappes superficielles, notamment autour des cultures et vergers. Ainsi, à propos de la Flandre française du milieu du XIXe siècle, le naturaliste J. Macquart écrivait-il en 1851 : « Le bord des chemins est planté de Peupliers de Hollande (Bois-blancs), dont les racines traçantes raffermissent le sol et en absorbent l'humidité, tandis qu'un large fossé préserve de cet effet les champs riverains ».
En France, le travail de dessiccation des marais, a d'abord été réalisé par les abbayes. Souvent interrompus sous la guerre de Cent Ans et les guerres de Religion, ce travail se poursuit au XVIIe siècle avec le concours des Néerlandais (Humphrey Bradley). Sur tous les rivages d'Europe occidentale, de la Hollande aux Fens, et des Charentes aux étangs littoraux d'Italie, les dessécheurs sont au travail, entre 1600 et 1660.
Par le Land Drainage Act de 1847 qui ne sera que le premier, l’Angleterre s'engage dans des travaux de drainage des terres de grande envergure, suivie aussitôt par la France. À l’occasion, un métier apparait celui de « draineur ». Les mots « drainer » « drain » « draineur » « drainage » passent en force dans la langue française, dans une traduction de l'ouvrage de Henry Stephens, « A manual on practical draining », par un certain Auguste Faure (1807-1863). Une première mention du terme dans le dictionnaire de la langue française (Littré) (Tome 2. 1873) donne cette définition pour drainage : l'« Art d'assainir les terres trop humides au moyen de rigoles souterraines que l'on garnit intérieurement de pierres ou de fascines, de briques ou de tuiles ; on remplace le plus souvent ces rigoles par des tuyaux en terre cuite, dits drains ». Le « drain » nous dit le même dictionnaire est un tuyau de terre cuite « servant à recevoir l'eau dans l'opération du drainage ; les tuyaux, de 30 centimètres de longueur environ, sont placés bout à bout ; et les interstices des jointures suffisent pour laisser filtrer l'eau ».
Un siècle plus tard, au milieu du XXe siècle, le monde agricole parle de valorisation des zones humides par le drainage, alors que les protecteurs de l’environnement dénoncent là un puissant moyen de destruction de ces mêmes zones humides. Les pouvoirs publics dans la plupart des pays favorisent encore le drainage jusque dans les années 1990, généralement sur sollicitation du monde agricole. C'est seulement avec la prise de conscience de la valeur écologique et fonctionnelle des zones humides que beaucoup de collectivités abandonnent leur soutien technique ou financier au drainage. Certaines financent même des restaurations de zones humides et des techniques d'assainissement plus douces (noues, lagunage naturel, zones tampons humides artificielles, etc.).
Des drainages successifs ont souvent été faits au cours des siècles, dont la mémoire a été en grande partie perdue. En France, où ces données étaient plus ou moins conservées par l'administration, les financiers, les agriculteurs et les entreprises de travaux, un observatoire du drainage agricole en ligne est expérimenté en 2017 sur une partie de la Normandie. Toutes les archives publiques du drainage des départements de la Seine-Maritime et de l’Eure ont été bancarisé. Selon l'AREAS (Association de recherche sur le ruissellement, l’érosion et l’aménagement du sol), cela correspond à environ 37 000 ha de surfaces drainées sur l’ancienne Haute-Normandie. L’AREAS et le BRGM se sont associés depuis pour concevoir et mettre en place un outil en ligne, la BD Drainage, qui depuis 2023 se déploie à l’échelle nationale. Fonctionnant sur un mode collaboratif, chaque structure peut y ajouter les informations dont elle dispose.
Principes techniques du drainage agricole
Le drainage agricole consiste à évacuer l’eau hors des parcelles et hors du bassin versant lorsque celle-ci est en excès. Il se pratique dans des sols engorgés pour la plupart à cause d’une nappe perchée temporaire. À la différence d’un sol sain, ces sols présentent entre 60 cm et 1 m une discontinuité texturale constitutive d’un plancher dit imperméable. L’eau de pluie s’infiltre jusqu’à l’imperméable, puis forme une nappe dite nappe perchée temporaire qui remonte jusqu’à la surface, voire déborde et ruisselle. La présence de drains permet de rabattre la nappe puis d'évacuer l'eau par tuyaux enterrés. Le niveau de la nappe baisse rapidement, ce qui permet de favoriser le développement des racines, et donc des cultures, augmenter le nombre de jours disponibles pour le travail du sol, ajuster les apports d’intrants, contrôler les impacts.