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Wikibardig:Digues : Vie de l’ouvrage

De Wikhydro
Version du 2 août 2019 à 10:45 par Huguette Felix (discuter | contributions)

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Sommaire


Plusieurs phases se succèdent durant la vie d’une digue depuis sa conception jusqu’à son démantèlement ou sa mise en transparence. Chacune d’elles met en œuvre des compétences de différentes natures et est composée de plusieurs étapes.

Reconnaissances et conception

La conception d’une digue de protection contre les inondations est un processus généralement itératif qui comprend notamment les phases suivantes :

  • caractérisation hydrologique et hydraulique du milieu eau pour la détermination des sollicitations,
  • analyse des diverses contraintes (foncier, environnement…),
  • définition de l’implantation et des caractéristiques générales approchées : position en plan, hauteurs (digue en section courante et en section déversante, pentes, le tout sur la base d'un calcul hydraulique,
  • conception et dimensionnement précis de l'ouvrage en tenant compte des sollicitations mécaniques et de celles liées à la morphologie du milieu.

Définition et détermination des sollicitations

Les sollicitations (ou actions du milieu extérieur) qui s'appliquent à une digue sont importantes à connaître initialement pour son dimensionnement et ultérieurement pour sa vérification (diagnostics, étude de dangers…). Ces sollicitations sont de différentes natures :

Sollicitations hydrauliques externes

Les sollicitations hydrauliques, causées par le milieu eau, comportent différentes composantes, à caractériser au cas par cas, en domaine maritime comme en domaine fluvial ou torrentiel. Ces composantes (ou leurs paramètres significatifs) sont :

  • un niveau hydrostatique y compris ses conséquences sur les écoulements internes et sur la surverse éventuelle ;
  • les variations de ce niveau hydrostatique pendant un événement (vitesses de montée et de descente principalement) y compris leurs conséquences sur les écoulements internes et les pressions interstitielles ;
  • une composante dynamique ayant des effets mécaniques directs (impact des vagues par exemple) sur l'ouvrage ou des effets pouvant se traduire en terme de franchissement ou de surpression ; les paramètres significatifs sont notamment une hauteur des vagues, une vitesse de propagation et une période (longueur d'onde) ;
  • une composante de vitesse dans le sens longitudinal à l'ouvrage ;
  • le transport solide ;
  • le transport de corps flottants (arbres, véhicules…).

La connaissance précise de toutes ces composantes des sollicitations hydrauliques est nécessaire pour apprécier correctement la fiabilité d'un ouvrage existant comme pour dimensionner un ouvrage en projet.

Les sollicitations hydrauliques seront étudiées en fonction du milieu eau concerné :

Ces sollicitations représentent en général les principales actions hydrauliques auxquelles devra résister la digue mais il convient d'y ajouter, dans certaines situations, des sollicitations pouvant venir du côté zone protégée (ZP) tel que celles provoquées par des fossés de drainage et/ou ruisseau secondaire en pied de digue ainsi que les plans d'eau qui s'établissent à l'arrière des digues dans les zones d'expansion des crues (ZEC) avec des vitesses de courant et de montée des eaux ainsi que des hauteurs de vagues spécifiques à chaque ouvrage.

Sollicitations mécaniques

Les sollicitations mécaniques directes sont causées par des facteurs extérieurs spécifiques à chaque système d’endiguement : séismes, effondrements localisés de la fondation ou des environs karstiques ou des terrains surplombant environnant de l'ouvrage ou autres, actions anthropiques dont circulation, actions accidentelles, surcharges….

Sollicitations liées à la morphologie

Les sollicitations causées par des évolutions de la morphologie du milieu eau (morphodynamique fluviale ou côtière) sont également à prendre en compte : en modifiant le milieu proche de la digue (estran ou ségonal, fondation), elles peuvent causer l'apparition de mécanismes ou de scénarios de dégradation ou de rupture.

Gestion

La gestion d’une digue doit respecter la réglementation qui s’applique selon la classe de la digue.

La gestion peut être décrite suivant les 3 composantes suivantes :

  • La surveillance ;
    • Situation de crise (crue) ;

Diagnostic

Le diagnostic d'un système de protection contre les inondations est une activité essentielle dans le cadre de sa gestion comme de la sécurité des populations protégées. Ce diagnostic, actualisé à intervalles réguliers, permet de s'assurer du maintien du niveau de protection apporté ainsi que de la non aggravation du niveau de risque résiduel par dépassement ou défaillance. Le diagnostic est l'identification de la cause (l'origine) d'une défaillance, d'un problème à partir des caractères ou symptômes relevés par des observations, des contrôles ou des tests.

L'objectif du diagnostic d'un système de protection est double. Il s'agit de connaître, pour différents événements de sollicitation hydraulique et niveaux d’eau associés, les niveaux effectifs de performance :

  • Hydraulique : niveau(x) de protection,
  • Structurel : niveau(x) de sûreté (résistance aux différents modes de rupture).

La performance mesure l'atteinte des objectifs fixés.

Le diagnostic, au-delà de l'évaluation de ces performances en termes de niveaux, identifie pour arriver à ces résultats la cause (l'origine) des défaillances possibles ou avérées. On confond parfois dans le langage courant diagnostic et évaluation de la performance. L'évaluation de la performance peut être globale et représenter les niveaux de protection et de sûreté d'un ouvrage ou d'un système de protection, sans pour autant expliciter les scénarios et mécanismes à l'œuvre, ce que fait le diagnostic.

Travaux

Les travaux concernant les digues sont liés aux différentes étapes de la vie de l’ouvrage :

  • Travaux de construction de la digue ;
  • Travaux de mise en transparence de l’ouvrage.

Les travaux d’urgence ont pour objectif de stabiliser temporairement l'ouvrage ou retarder sa rupture lors d’une situation de crise (crue, tempête marine). En effet, en période d’urgence, il n’est généralement pas possible de conforter rapidement un ouvrage de manière suffisamment fiable pour être définitive. Les interventions d'urgence nécessitent donc obligatoirement que des travaux de confortement définitif soient réalisés ultérieurement.

Les travaux d’urgence sur les ouvrages sont classés suivant la période ou situation où ils doivent être réalisés :

  • En période normale d’exploitation de l’ouvrage ;
  • En situation d’urgence : Les travaux sont effectués dans les semaines ou les mois qui suivent l’événement ;
  • En situation d’extrême urgence : Les travaux sont effectués immédiatement après l’événement ;
  • En situation de crise : Les travaux sont effectués pour stabiliser l’ouvrage pendant la crue ou la tempête marine.


Travaux d'urgence post crue.jpg Vue panoramique des remblais de fermeture en crue et post-crue de la brèche de Claire-Farine (Petit Rhône rive droite, décembre 2003)- Photo P. Mériaux, Irstea.


Rappel des liens accessibles sur cette page :

Références :

Ministère de l’écologie, du développement durable et de l’énergie (MEDDE), 2015. Référentiel technique digues maritimes et fluviales, 190 p. Le téléchargement est disponible ici.

TOURMENT, R., BEULLAC, B., (coord.), 2019, Inondations : analyse de risque des systèmes de protection – Application aux études de dangers. Editions Lavoisier, 2019.


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Pour plus d'information sur l'auteur : Irstea - UR RECOVER - Equipe G2DR


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