Article

1 - ÉLÉMENTS DE CONTEXTE

2 - SITUATION DES ENDIGUEMENTS PAR RAPPORT AUX ALÉAS HYDRAULIQUES

3 - FONCTIONNEMENT ET DYSFONCTIONNEMENTS DES SYSTÈMES D’ENDIGUEMENT

4 - MÉTHODOLOGIE D’ANALYSE DU COMPORTEMENT ET DE LA RÉSILIENCE D’UN SYSTÈME D’ENDIGUEMENT

5 - ADAPTATION DES SYSTÈMES D’ENDIGUEMENT EXISTANTS

6 - CONCLUSION

7 - GLOSSAIRE

Article de référence | Réf : TRP5003 v1

Diagnostic et adaptation des systèmes d’endiguement

Auteur(s) : Marc IGIGABEL

Date de publication : 10 févr. 2017

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RÉSUMÉ

Hérités d’une longue histoire, les systèmes d’endiguement, fluviaux ou littoraux, demeurent un élément essentiel de la gestion du risque d’inondation. Or ces systèmes, constitués principalement d’ouvrages en terre, sont sujets à évolution. Il est donc nécessaire d’évaluer régulièrement leurs performances et leurs dysfonctionnements possibles. L’analyse du comportement d’un système d’endiguement, en conditions nominales ou soumis à un événement extrême, est indispensable à la connaissance du risque et à la définition des mesures appropriées pour le réduire. Dans cette perspective, l’article précise la composition de ces systèmes, les principes et les méthodes pour analyser leur fonctionnement et les principes d’adaptation en relation avec la réglementation et les contraintes économiques.

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ABSTRACT

Diagnosis and Adaptation of Levee Systems

The fluvial and coastal levee systems of the ancient world are still an essential part of flood risk management. However, these systems, mainly composed of earthworks, can evolve rapidly. It is therefore necessary to assess their performance and their possible dysfunctions on a regular basis. Analyzing the behavior of a levee system in nominal conditions or subject to an extreme flood event is an integral part of assessing risk and deciding on appropriate measures to reduce it. This article specifies the composition of these systems, the principles and methods used to analyze their functioning, and principles of adaptation in response to the regulatory framework and economic constraints.

Auteur(s)

  • Marc IGIGABEL : Ingénieur responsable d’études - Centre d’études et d’expertise sur les risques, l’environnement, la mobilité et l’aménagement (Cerema), Plouzané, France

INTRODUCTION

Tant pour ses besoins vitaux que pour de multiples activités, le bord des cours d’eau et le littoral ont toujours constitué pour l’homme des lieux d’implantation privilégiés. Sur ces territoires, pour se prémunir des inondations fluviales ou des submersions marines, ont été aménagés des « systèmes d’endiguement », ensemble organisé de digues, généralement associées à d’autres structures ou aménagements hydrauliques (murs de protection, structures de fermeture, dispositifs de rétention, stations de pompage, etc.).

La protection offerte par ces systèmes est néanmoins limitée : lorsque les phénomènes naturels dépassent une certaine intensité, les ouvrages laissent passer l’eau, soit par surverse, soit au travers d’une brèche en cas de rupture accidentelle. Dans un cas comme dans l’autre, il peut en résulter une aggravation de l’aléa, notamment par une accélération des phénomènes hydrauliques. L’effet positif de réduction de la fréquence des inondations produit par le système d’endiguement étant plus immédiatement perceptible que ses effets négatifs potentiels, cela produit souvent une fausse impression de sécurité.

L’aménagement des « systèmes de protection » au fil des siècles a donc modifié l’expression de l’aléa dans les zones endiguées, mais sans le supprimer. En outre, dans une période plus récente, l’exposition des enjeux a sensiblement augmenté : l’attractivité croissante des bords de mer et de rivière et surtout, la raréfaction des emprises disponibles sur ces sites ont conduit à implanter des enjeux vulnérables dans des zones situées à basses altitudes ou dans des « cuvettes » sujettes à des phénomènes de submersion rapide.

Au-delà de cet état de fait, la maîtrise du risque inondation dans les zones endiguées se heurte à de multiples incertitudes : les sollicitations hydrauliques, les évolutions morphologiques du milieu et l’évolution de l’état des ouvrages ne peuvent être qu’imparfaitement connues.

Le constat que nous pouvons dresser est donc double : d’une part une augmentation de la vulnérabilité par une concentration des enjeux sur les sites exposés à un aléa fort et d’autre part une protection dont le principe est équivoque (puisque dans certains cas, l’aléa peut être aggravé) et dont la performance est soumise à de multiples incertitudes.

Il apparaît donc nécessaire d’améliorer la sécurité des systèmes d’endiguement par :

  • la compréhension du fonctionnement et des risques de défaillance de ces systèmes ;

  • l’évaluation régulière de leurs performances et des risques résiduels en lien avec les phénomènes naturels identifiés ;

  • la réalisation des travaux de maintenance, de confortement ou d’adaptation nécessaires à l’atteinte des performances recherchées.

Après avoir apporté quelques éléments fondamentaux de connaissance, notamment par une mise en perspective historique, le présent article traite du diagnostic et de l’analyse de risque des systèmes d’endiguement, démarche essentielle pour éclairer les prises de décision en matière de gestion ou d’intervention. Des recommandations techniques sont ensuite apportées pour l’adaptation de ces systèmes, en relation avec des considérations réglementaires (réglementation française) et économiques.

Si le cas de la révision complète d’un système d’endiguement est présenté, par contre, le cas de son aménagement ex nihilo avec l’implantation de nouveaux enjeux n’est pas traité. (Ce dernier cas impliquerait a priori un accroissement de l’exposition à l’aléa, donc une augmentation non acceptable du risque.)

Signalons enfin que la gestion des risques d’inondation sur un site s’effectue par la mise en œuvre d’un ensemble de mesures cohérentes destinées à réduire ces risques. (Sur les principes de prévention des risques naturels majeurs et sur la réglementation qui en découle, se référer à [TBA250]. Sur les plans et méthodes de prévision et de prévention du risque inondation, se référer à [TBA251].) Nous n’aborderons ici la gestion du risque inondation que sous l’angle des structures influant la propagation des eaux. Mais il convient de rappeler que ce dispositif doit être complété par des actions de prévision des événements naturels à l’origine des inondations et par d’autres mesures destinées à réduire la vulnérabilité des enjeux, notamment humains (urbanisation contrainte par un plan de prévention des risques, gestion de crise au travers d’un plan d’urgence prévoyant le cas échéant des refuges ou une évacuation de la population…). Sur le thème des systèmes d’alerte précoce pour les inondations soudaines (crues éclair), l’article [P4225] pourra être consulté en complément.

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KEYWORDS

System   |   levee   |   flood   |   hydraulic hazard

DOI (Digital Object Identifier)

https://doi.org/10.51257/a-v1-trp5003


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BIBLIOGRAPHIE

  • (1) - PATOUILLARD (S.), MAURIN (J.) -   Renforcement des digues,  -  symposium européen « Problèmes actuels de la protection contre les inondations », Paris – Orléans (28-29-30 mars 2012).

  • (2) - CIRIA, CETMEF, USACE -   The International Levee Handbook, C731,  -  CIRIA, London – ISBN : 978-0-86017-731-9 (2013).

  • (3) - CAUDE (G.) -   Système de protection de la Nouvelle-Orléans contre les tempêtes cycloniques : Katrina, ses impacts et le nouveau système de défense en voie d’achèvement,  -  diaporama projeté à la section française AIPCN-France le 24 février 2012.

  • (4) - BRGM -   Crues et inondations : les comprendre pour mieux les prévenir,  -  fiche de synthèse scientifique n° 11 – mai 2005.

  • (5) - SYMADREM -   Programme de sécurisation des ouvrages de protection contre les crues du Rhône  -  (2005).

  • ...

1 Sites Internet

Gérard Degoutte – Cours d’hydraulique, dynamique et morphologie fluviale

https://tice.agroparistech.fr/coursenligne/courses/COURSDHYDRAULIQUEDYN/?id_session=0

Données pluviométriques : https://donneespubliques.meteofrance.fr

Données hydrogéologiques : http://www.ades.eaufrance.fr

Banque de données HYDRO : http://www.hydro.eaufrance.fr

Réseau d’observation du niveau de la mer (RONIM) : http://www.shom.fr/lesactivites/projets/observation-du-niveau-de-la-mer

Centre d’archivage nationale de données in situ (candhis) : http://candhis.cetmef.developpement-durable.gouv.fr

Outils pour les gestionnaires de digues SIRS (système d’information à référence spatiale) : http://www.france-digues.fr/sirs-digues/

HAUT DE PAGE

2 Réglementation

Loi du 16 septembre 1807 relative au dessèchement des marais

Directive 2007/60/CE du 23 octobre 2007 relative à l’évaluation et à la gestion des risques inondations

Décret n° 2015-526 du 12 mai 2015 relatif aux règles applicables aux ouvrages construits ou aménagés...

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