Version du 23 septembre 2015 à 10:12

Introduction

Localisation du secteur d'étude

La Direction Départementale des Territoires et de la Mer de Corse du Sud (DDTM2A) a confié au Cerema Direction Territoriale Méditerranée la réalisation d’une étude hydraulique sur la commune de Bonifacio. L’objet de cette étude est de définir quantitativement l’aléa inondation (hauteurs d’eau et vitesses d’écoulement) généré par deux « cours d’eau » (Vallon Saint Julien et Valle) qui viennent terminer leur tracé dans le port de Bonifacio.

L’étude comporte deux phases :

• la phase 1, qui comprend notamment une visite de terrain permettant d’appréhender le contexte et de définir les besoins topographiques, et une analyse des bassins versants et des données disponibles afin d’estimer les débits de crue,
• la phase 2, qui prévoit la réalisation d’un modèle hydraulique 1D des deux cours d’eau en vue d’établir des cartes d’aléa (hauteurs d’eau et vitesses d’écoulement).

Bassin versant du Valle

Bassin versant du Saint Julien

L’approche hydrologique

Analyse du bassin versant du Valle

Ce bassin versant, orienté nord/sud, longe la RN198, puis la RN196. La visite de terrain nous a permis d’identifier le bassin versant et de localiser le cours d’eau et d’en estimer les caractéristiques en termes de réponse hydrologique. Le bassin versant identifié possède une surface de 22ha et a été décomposé en trois sous bassins (de l’amont vers l’aval 8 ha, 6 ha et 8ha), afin de décrire au mieux nos observations.

Le temps de concentration résultant de ces deux types d’écoulement est de l’ordre de 45 minutes. Les caractéristiques pluviométriques de Bonifacio étant proches de celles d’Ajaccio, nous retenons les coefficients de Montana utilisés à Ajaccio dans l’étude de SOGREAH en 2006, ce qui nous amène, pour un temps de concentration de 45 minutes, à retenir une intensité de pluie décennale de 43 mm/h. En appliquant la formule rationnelle préconisée par le GTAR pour des bassins inférieurs à 10 km2, avec un coefficient de ruissellement de 0,3 (valeur moyenne pour un bassin versant majoritairement naturel, pour une période de retour de 10 ans), nous obtenons un débit de pointe décennal généré par les deux sous-bassins de 5 m3/s. Avec le sous-bassin amont, la valeur estimative du débit de pointe décennal est de l’ordre de 5 à 6 m3/s. Cette estimation est très approximative. En effet, l’incertitude liée à cette estimation est au moins équivalente à celle de la méthode Crupédix, soit un intervalle de confiance à 70 % de [3,5 m3/s ; 8 m3/s]. À titre d’information, si on suppose que l’écoulement de 5 m3/s’effectue entièrement sur la plate-forme routière, avec une pente de 2 %, sur une largeur de 8 m et dans des conditions d’écoulement uniforme, on obtient une hauteur d’eau de 25 cm environ sur la route, avec une vitesse d’écoulement de 1,25m/s (le résultat est quasiment identique pour un débit de 6 m3/s).

Analyse du bassin versant Vallon Saint Julien

Ce bassin versant, orienté est/ouest, majoritairement constitué de zones de végétation arbustive et de zones agricoles, comprend zones urbanisées à l’aval (près du port), et le long du talweg « Vallon Saint Julien ». En première analyse, il apparaît que le bassin du « Vallon Saint Julien » s'étend, à l'est, jusqu'au lieu-dit « Corcone », soit une surface de 40 ha environ. Cependant, une analyse plus fine du Scan25 et du MNT révèle la complexité de son fonctionnement, particulièrement sur la partie amont du bassin (partie Est).

À l’amont du sous-bassin, on identifie trois sous-bassins dont la topographie se présente sous forme de « cuvettes ». Pour la suite de l’étude, nous les nommons Catarana, Campu Longu et Bella Cattarina. Ces « cuvettes » drainent des sous-bassins respectivement de 10 ha, 3,5 ha et 4,5 ha, dont le fonctionnement paraît déconnecté de l’aval. La carte suivante, élaborée à partir d’un MNT au pas de 1 m, met en évidence ces « cuvettes ».

Au vue de la topographie du terrain, et sans qu’il soit besoin d’une analyse hydrogéologique plus poussée, on peut considérer que ces trois sous bassins ne contribuent pas à la réponse hydrologique en crue du Saint Julien au niveau du port de Bonifacio. La surface de ces bassins, qui représente 18 ha sur les 40 ha du bassin total, ne sera pas prise en compte pour l’estimation d’un débit de crue.

Ce sous-bassin de 7,5 ha comporte, du nord vers le sud, une partie relativement plate, suivie d’un coteau à forte pente et une plaine en contrebas, puis la route départementale 58, et enfin de nouveau un coteau avec une forte pente. Le bassin est drainé par un talweg qui peut se décomposer en deux parties :

• Une partie Est peu urbanisée, vers l’ancien couvent, dans laquelle le talweg est peu marqué et difficile à localiser. On remarque la présence de nombreuses haies transversales, créant une succession d’obstacles à l’écoulement.
• Une partie Ouest plus urbanisée, où le talweg se présente sous forme d’un canal de faible dimension, traversant des propriétés privées.

À l’aval du sous-bassin, un pont routier qui permet d’accéder à un supermarché depuis la RD58 traverse le talweg. Ce pont constitue un barrage d’environ 7 mètres de haut, ne laissant passer qu’un faible débit par une ouverture de taille restreinte située au niveau du sol.

L’ouvrage voûté sous le pont, de taille approximative 1m x 0.5m, est fortement ensablé. Sa surface de 0.4m2 peut laisser passer un débit maximum de 2m2/s. En cas de crue, le pont joue donc un rôle d’écrêtement.

Pour la partie sud, nous obtenons un temps de concentration de 1h environ, soit, en considérant un coefficient de ruissellement de 0.3, et une intensité de pluie de 32mm/h, un débit de pointe décennal de 2 m3/s. En cumulant ces résultats avec le sous-bassin Saint Julien, on obtient une approximation du débit décennal sur la totalité du bassin « Vallon Saint Julien » de l’ordre de 6 m3/s avec un intervalle de confiance à 70 % de [4 m3/s; 9 m3/s], soit un débit de pointe du même ordre de grandeur que celui généré par le bassin versant du Valle.

Synthèse de la visite de terrain

Sur l’estimation des débits

Les obstacles à l’écoulement présents sur les bassins (murs de clôtures, éventuellement ouvrages hydrauliques enterrés), ainsi que l’absence de données (données pluviométriques et hydrauliques historiques) rendent difficile l’estimation d’un débit de projet. On peut fournir un ordre de grandeur du débit de pointe décennal généré par les bassins (de l’ordre de 5 m3/s pour le « Valle » et 6 m3/s pour le « Vallon Saint Julien »), mais cette estimation reste empreinte d’incertitude. De plus nous ne disposons d’aucune information historique nous permettant de valider les calculs.

Sur la connaissance du fonctionnement du bassin versant

Nous manquons d’information sur le réseau d’assainissement à l’abord de la partie urbanisée des bassins pour comprendre réellement le fonctionnement de l’écoulement au niveau du port, et pouvoir conclure sur l’impact de cet écoulement. On ne pourra s’affranchir, pour la poursuite de l’étude, d’une enquête auprès des services techniques de la ville de Bonifacio et de la CTC.

Sur la modélisation des cours d’eau

Sur le bassin « Vallon Saint Julien » le cours d’eau, lorsqu’il est identifiable, se présente sous la forme d’un talweg pourvu de nombreuses haies et murs transversaux faisant obstacle à l’écoulement, et créant ainsi des cuvettes successives. Avec un modèle 1D, il apparaît difficile de représenter cette configuration. De la même manière, sur le bassin versant « Valle », l’existence éventuelle d’ouvrages enterrés rend plus difficile la qualification de l’aléa avec une modélisation 1D. Malgré ces contraintes, nous allons réaliser un modèle simplifié en essayant, par une analyse plus détaillée, de valider ces résultats.

Conclusion de l'analyse hydrologique

Les paragraphes précédents ont montré la complexité de ce territoire en termes de trajet hydrologique et de caractérisation des bassins versants jouant un rôle lors des crues soudaines. Faute de données sur la station du Pertusato, l’analyse hydrologique est liée aux données hydrologiques issues de la station d’Ajaccio. Les coefficients de Montana sont issus du rapport d’étude SOGREAH, 2006. La DREAL Corse, nous a fourni les coefficients de Montana de la station de Figari qui ont fait l’objet d’une comparaison avec ceux d’Ajaccio. Les résultats donnent des valeurs quasiment identiques. Compte tenu que les bassins versants de Saint Julien et du Valle sont proches de ceux de l’étude d’Ajaccio, il nous apparaît cohérent de prendre un coefficient multiplicateur de l’ordre de 2,4 à 4 pour transformer le débit décennal Q10 en débit centennal Q100. Pour le Saint Julien et le Valle, on obtient un débit centennal qui varie de 15 à 25 m3/s puisque les débits décennaux sont du même ordre (6 m3/s)

Modélisation Hydraulique

Réseau hydrographique modélisé

Le réseau hydraulique modélisé est constitué :

• d’un tronçon du Vallon de Saint Julien. Il s’étend de la route départementale RD58 à la mer sur un linéaire de 1800 m. Un affluent en rive droite est aussi pris en

compte.

• d’un tronçon du Valle, longeant la route nationale RN 196 sur un linéaire de 2200 m jusqu’au port.

Le secteur d’étude est caractérisé par une forte pente. Ainsi, la pente moyenne du lit du Vallon Saint Julien est de l’ordre de 3,6 % et de 6 % pour son affluent alors que la pente du Valle est de l’ordre de 2,6 % en moyenne sur le tronçon étudié.

Cartographie de l'aléa

Bibliographie