Modélisation hydraulique sur la commune de Bonifacio

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

L’ouvrage.

Cartographie de l'aléa

Le créateur de cet article est Christophe Esposito Note : d'autres personnes peuvent avoir contribué au contenu de cet article, [Consultez l'historique]. Pour d'autres articles de cet auteur, voir ici. Pour un aperçu des contributions de cet auteur, voir ici.