Aménagement de gestion des écoulements de...

Aménagement de gestion des

écoulements de Contrexéville

Projet de Fin d’Étude

TAYLLAMIN Olivier Élève-ingénieur de 5ème année Spécialité Génie Civil

Remerciements : Dans un premier temps, je souhaite remercier Philippe Boucard pour m’avoir accueilli au sein de l’agence de SAFEGE à Strasbourg. Je remercie Alain Cassard qui m’a assisté tout au long de mon stage et a pu m’apporter son expérience et expertise dans le domaine des ouvrages hydrauliques. Je tiens à remercier l’ensemble des membres de l’agence qui ont permis que ce stage se déroule dans les meilleures conditions possibles. En particulier, je souhaite remercier Jacques Jullian et Julien Miceli pour leur aide et soutien aussi bien sur le point de vue technique que relationnel. Enfin, je souhaite remercie Pierre Regenass pour m’avoir guidé sur la rédaction de mon mémoire et des conseils avisés qu’il a pu me fournir.

Résumé :

La commune de Contrexéville souhaite se protéger contre les crues d’occurrence vicennale. Elle a alors missionné le bureau d’étude SAFEGE pour la réalisation de la maitrise d’œuvre complète (loi MOP). A l’heure actuelle, les études préliminaires ont été réalisées et l’avant-projet est lancé. Ma mission concerne la réalisation de cet avant-projet. Deux grands enjeux écologiques sont présents sur ce projet : la continuité écologique et la préservation des gîtes hydrominéraux. Le premier concerne la non-modification du lit mineur des cours d’eau permanents par les ouvrages avec la recherche de solutions innovantes (cadre béton, pertuis « ouvert »). Le second concerne la protection des gîtes hydrominéraux exploités en aval (étanchéification de certaines retenues possibles). Le projet prévoit la réalisation de 3 retenues collinaires et de 2 ZEC. Chaque ouvrage est alors dimensionné en prenant en compte le manque d’informations géotechniques (plusieurs options d’étanchéité sont alors proposées). Les ouvrages sont de trois types : remblai entièrement déversant avec géogrille de protection, remblai avec déversoir à coursier lisse et bassin de dissipation en enrochement et remblai avec évacuateur en gabions en escalier.

Abstract : The contrexéville’s town wants to be protected against flood with an occurrence of twenty years. So SAFEGE was chose to do the project management (MOP law). At this time, rough draft has been done and the preliminary study begins. There are two major issues in this project: the ecologic continuity and the hydro mineral preservation. The first one is about the non-modification of the riverbed of permanent water course by structure and the research of new solutions (concrete frame, open sluice). The second one is about the hydrominerals protections which are exploited downstream (waterproofing of some reservoir). The project plans construction of 3 hill reservoir and 2 expansion area of flood. Each structure is designed to deal with the lack of information about geotechnical (few waterproofing solution are designed). We have 3 types of structure: fully discharged embankment with geogrid has protection, stepped spillway in gabion embankment and slopped spillway embankment.

TAYLLAMIN OLIVIER AMENAGEMENT DE GESTION DES ECOULEMENTS PROJET DE FIN D’ETUDE JUIN 2011

INSA Strasbourg SAFEGE Strasbourg 4/47

SOMMAIRE

Remerciements : ......................................................................... 1

1 Introduction ................................................................................................. 9

2 Généralités ................................................................................................. 11 2.1 L’équipe du projet Contrexéville ............................................................ 11 2.2 Les acteurs du projet : ......................................................................... 12 2.3 Contexte général : .............................................................................. 12

3 PROBLÉMATIQUE ........................................................................................ 14 3.1 Lutte contre les innondations ................................................................ 14

3.1.1 Études préliminaires ........................................................................ 15 3.1.2 Le scénario d’aménagement retenu : ................................................. 17

3.2 Objectifs du stage : ............................................................................. 18 3.3 Les grands enjeux ÉCOLOGIQUES : ....................................................... 18

3.3.1 La continuité écologique : ................................................................ 18 3.3.2 L’enjeu hydrogéologique : ................................................................ 19

3.3.2.1 Les aménagements du Suriauville : ........................................... 19 3.3.2.2 Le Fond du Moiré : ................................................................... 20 3.3.2.3 La ZEC du Vair : ...................................................................... 20 3.3.2.4 La réalisation du mur parafouille dans le souterrain : ................... 21 3.3.2.5 Préconisations générales : ........................................................ 21

4 MÉTHODOLOGIE de dimensionnement : ...................................................... 22 4.1 HYPOTHÈSES hydrauliques GÉNÉRALES : ............................................... 23 4.2 Corps du remblai : .............................................................................. 23 4.3 Évacuateur de crue : ........................................................................... 23

4.3.1 Largeur en crête : ........................................................................... 23 4.3.2 Choix du type d’évacuateur : ............................................................ 24

4.3.2.1 Évacuateur à coursier lisse : ..................................................... 24 4.3.2.2 Évacuateur à coursier en gradins : ............................................. 25 4.3.2.3 Remblai entièrement déversant : ............................................... 28

4.4 DÉTERMINATION de la revanche : ......................................................... 29 4.5 Organe d’ÉTANCHÉITÉ : ....................................................................... 29 4.6 Organe de RÉGULATION : .................................................................... 31

5 Les ouvrages : ............................................................................................ 35 5.1 Retenue collinaire du Suriauville amont : ............................................... 35

5.1.1 Emplacement : ............................................................................... 35 5.1.2 Note hydraulique : .......................................................................... 35 5.1.3 Points particuliers : ......................................................................... 36

5.2 Retenue collinaire du Fond du Moiré : .................................................... 37 5.2.1 Emplacement : ............................................................................... 37 5.2.2 Note hydraulique : .......................................................................... 37 5.2.3 Points particuliers : ......................................................................... 38



5.3 Retenue du Fond des Veaux : ............................................................... 38 5.3.1 Emplacement : ............................................................................... 38 5.3.2 Note hydraulique : .......................................................................... 39 5.3.3 Point particulier : ............................................................................ 40

5.4 du Vair : ............................................................................................ 40 5.4.1 Note hydraulique : .......................................................................... 41 5.4.2 Points particuliers : ......................................................................... 41

5.5 La ZEC du Suriauville : ........................................................................ 42 5.5.1 Emplacement : ............................................................................... 42 5.5.2 Note hydraulique : .......................................................................... 43 5.5.3 Points particuliers : ......................................................................... 43

6 Conclusion .................................................................................................. 45

7 Bibliographie : ............................................................................................ 47



FIGURES

Figure 1 : Organigramme du projet ................................................................... 11

Figure 2 : Carte de localisation [IGN] ................................................................. 12

Figure 3 : Inondation à Contrexéville le 24/10/2006 [Vosges matin 07/02/09] ........ 14

Figure 4 : Bassin versant du Vair amont ............................................................. 16

Figure 5 : Le Vair (gauche) et le Suriauville (droite) à leur entrée dans le souterrain 17

Figure 6 : Exemple de pertuis conservant la continuité écologique [www.peche63.com] ..................................................................................................................... 19

Figure 7 : Coupe géologique au niveau de la ZEC du Vair .................................... 20

Figure 8 : Coursier lisse en enrochement – Commune d’Alteckendorf ..................... 24

Figure 9 : Feuille de calcul coursier lisse ............................................................. 25

Figure 10 : Escalier du géant [http://www.pleinairalacarte.com] ........................... 25

Figure 11 : Écoulements dans un coursier en escalier [4] ..................................... 26

Figure 12 : Feuille de calcul écoulement en nappe ............................................... 27

Figure 13 : Feuille de calcul MACCAFERRI ........................................................... 28

Figure 14 : Exemple de géogrille [www.francemaccaferri.com ............................... 28

Figure 15 : Exemple de talus aval déversant avec fossé de récupération des eaux ... 29

Figure 14 : Profil type d’un masque amont en argile ........................................... 30

Figure 15 : Coupe type étanchéité par géomembrane .......................................... 30

Figure 16 : Coupe type étanchéité par géomembrane – digue déverstante ............. 30

Figure 17 : Exemple de liaison géomembrane – béton [http://www.siplast.com] ..... 31

Figure 18 : Vue en coupe d’un moine ................................................................. 32

Figure 19 : Coupe type ZEC .............................................................................. 32

Figure 20 : Profils types de pertuis ouvert .......................................................... 33

Figure 21 : programme de calcul pertuis ouvert .................................................. 33

Figure 22 : Exemple de tri par matériaux ........................................................... 34

Figure 25 : Emplacement Suriauville Amont ........................................................ 35

Figure 26 : Vue en plan du fossé ....................................................................... 36

Figure 27 : Emplacement du Fond du Moiré ........................................................ 37

Figure 28 : Emplacement du Fond des Veaux ...................................................... 39

Figure 29 : Vue en plan de la zone à remblayer ................................................... 40

Figure 30 : Emplacement de la ZEC du Vair ........................................................ 40

Figure 31 : Emplacement de la ZEC du Suriauville ............................................... 42



TABLEAUX

Tableau 1 : Gain apporté par les aménagements ................................................. 18

Tableau 2 : Constituants d’un barrage en remblai ................................................ 22

Tableau 3 : Données du Suriauville Amont .......................................................... 36

Tableau 4 : Données du Fond du Moiré............................................................... 38

Tableau 5 : Données du Fond des Veaux ............................................................ 39

Tableau 6 : Données de la ZEC du Vair............................................................... 41

Tableau 7 : Données du déversoir en escalier ..................................................... 42

Tableau 8 : Données de la ZEC du Suriauville ..................................................... 43



1INTRODUCTION

Depuis toujours, l’homme cherche à protéger son habitat contre les catastrophes naturelles. Plus la technologie et les connaissances avancent et plus ces méthodes de protection lui assurent une sécurité accrue. Une de ces catastrophes naturelles est l’inondation. Une inondation est un débordement des eaux d’une rivière, d’un fleuve qui recouvre les terrains environnants. Ces inondations sont souvent causées par des crues engendrées par des événements pluvieux importants ou encore la fonte des neiges et des glaciers. Bien que le choix d’une construction loin de cours d’eau permette bien souvent d’éviter une inondation, elle pénalise fortement les habitants, les cours ayant toujours été une source de développement des populations. Pour pouvoir se protéger de cet envahissement des eaux, l’homme a trouvé de nombreuses méthodes plus ou moins efficaces. L’une d’entre elles est la construction de retenues d’eau permettant de limiter le débit et stocker le surplus d’eau pendant un certain laps de temps.

La commune de Contrexéville dans les Vosges a été dans le passé confronté de nombreuses fois à ces problèmes d’inondations. On dénombre 4 inondations ayant fait l’objet d’arrêté de catastrophe naturelle ces 15 dernières années. La dernière remontant à Octobre 2006. Ces inondations sont principalement dues à des pluies d’automne intenses. Les sols étant souvent saturé en eau ou recouvert d’un manteau neigeux, les eaux viennent augmenter le débit du Vair. Le Vair, et son affluent le Ruisseau du Suriauville, est un cours d’eau traversant la commune par le biais d’un souterrain. Ce souterrain n’arrange pas les problèmes d’inondation, car il fait office de goulot d’étranglement.

Suite à ce constat, la commune à souhaiter mettre en place un plan de prévention contre les risques d’inondations (P.P.R.I). Dans cette optique, elle a missionné le bureau d’étude SETEGUE en 2007 pour la réalisation d’une étude hydraulique ainsi qu’une étude de faisabilité pour la mise en place d’aménagement permettant une gestion des écoulements de Contrexéville. La remise de cette étude a permis de fixer un premier programme de travaux permettant la protection de la commune contre des événements ayant une période de retour vicennale. Ce programme ayant convaincu la ville, elle a souhaité lancer un projet sur cette base. En 2009, SAFEGE a remporté l’appel d’offres concernant la maîtrise d’œuvre complète du projet, allant des études préliminaires à la réception des travaux. En 2010, SAFEGE a réalisé les études préliminaires.

Ces études préliminaires avaient plusieurs objectifs, le premier concerne la validation du modèle hydraulique de SETEGUE. Pour cela, le pole modélisation de SAFEGE s’est attelé à la modélisation des deux cours d’eaux en utilisant la crue de 2006 comme crue de calage du modèle. Le deuxième objectif était d’effectuer un diagnostic génie civil ainsi qu’hydraulique du souterrain. Cette tâche fut accomplie par Julien MICELI lors de son PFE l’année précédente. Ces études ont alors permis de mettre en place un nouveau programme de travaux basé sur celui de SETEGUE.

Ce nouveau programme prévoit la construction de 5 retenues collinaires en amont de la ville, dont 2 zones d’expansion de crue. Une zone d’expansion de crue est une retenue collinaire qui ne modifie pas le lit mineur du cours d’eau. Il prévoit des travaux de conformément du souterrain en centre-ville ainsi qu’une digue de protection au niveau d’Outrancourt.



À l’heure actuelle, c’est la phase des études d’avant-projet qui est lancée. Dans cet avant-projet, c’est plus particulièrement la conception des différentes retenues qui concernent mon projet de fin d’études. Ces retenues sont conditionnées par des contraintes écologiques fortes.

La première de ces contraintes est la continuité écologique des cours d’eau. La Directive Cadre de l’Eau fixe comme objectif un bon état écologique des cours d’eau en France. C’est-à-dire d’assurer une continuité hydraulique des cours d’eau permanents. Lorsque l’on met en place un ouvrage transversal sur un cours d’eau permanent, il ne faut pas modifier son fonctionnement hydraulique et écologique. La modification de son lit mineur est alors proscrite. C’est dans cette optique que j’ai pu m’intéresser au dimensionnement de pertuis répondant à ces contraintes de continuité avec les pertuis dits « ouverts ».

La seconde contrainte est liée à l’aspect géologique et hydrogéologique de la zone. En effet deux gîtes hydrominéraux sont présents dans le bassin versant. Des sources de captages sont également présentes dans le centre-ville, assurant l’activité thermale. La protection de ces gîtes avec notamment l’étanchéification de certaines cuvettes et l’impossibilité de prélever des matériaux dans de nombreuses zones ont conduit la conception des ouvrages.

En prenant en compte ces différents enjeux, je me suis intéressé au dimensionnement des différents organes constitutifs des barrages en remblai. J’ai pu notamment découvrir le dimensionnement d’évacuateur de crue à coursier lisse, mais aussi avec un profil en escalier en gabions. Le manque de données sur la géotechnique et la provenance des matériaux m’a conduit à étudier de nombreuses solutions notamment au niveau de l’étanchéité des remblais.

Ce rapport décrira dans un premier temps les acteurs et le contexte général du projet. Par la suite une partie sera consacrée à la lutte contre les inondations avec une présentation des études précédentes et des enjeux écologiques présents. Nous aborderons ensuite la méthode de dimensionnement utilisée pour la conception des différents ouvrages. Pour finir, une description de chaque ouvrage sera effectuée.



2GENERALITES

2.1 L’EQUIPE DU PROJET CONTREXEVILLE

L’équipe de projet est articulée entre 3 agences de SAFEGE. Les agences de Strasbourg et Metz s’occupent de la conception et du suivi de travaux. Le siège de Nanterre gère la modélisation hydraulique et l’aide juridique. SAFEGE s’associe également à ANTEA pour les aspects hydrogéologiques. Finalement, le projet regroupe 13 personnes de SAFEGE :

Figure 1 : Organigramme du projet



2.2 LES ACTEURS DU PROJET :

La Mairie de Contrexéville représente la maitrise d’ouvrage du projet de lutte contre les inondations. M. Salvini est aujourd’hui le Maire de Contrexéville. Mme Cretenoy, responsable des services techniques de la ville de Contrexéville, perpétue les liens entre M. le Maire et les différents intervenants du projet. Nestlé Waters est propriétaire des sources d’eaux minérales Contrex et Vitttel, respectivement à Contrexéville et Vittel. Elle possède deux usines d’embouteillage dans la région. La société Agrivair, filiale de Nestlé Waters, gère le domaine foncier du groupe et en particulier la protection des champs de captage d’eau minérale. L’Agence de l’Eau Rhin-Meuse participe aux opérations en rapport avec l’eau et l’environnement sur l’Est de la France. L’agence est présente à Metz pour le bassin versant du Vair. L’EPAMA, l’Établissement Public d’Aménagement de la Meuse et de ses Affluents, est un syndicat mixte de collectivités pour la gestion des écoulements sur le bassin versant de la Meuse. Depuis 1996, elle aide les collectivités locales aux aménagements des cours d’eau. La DDEA des Vosges, Direction Départementale de l’Équipement et de l’Agriculture, participe au projet de Contrexéville comme conseiller à la maîtrise d’ouvrage, sur les domaines de l’aménagement rural, des forêts et de l’agriculture. L’ONEMA des Vosges, l’Office National de l’Eau et des Milieux Aquatiques des Vosges, aide la ville de Contrexéville sur l’amélioration de la qualité des eaux et la revitalisation du Vair et de ses affluents.

2.3 CONTEXTE GENERAL :

Contrexéville est une commune des Vosges (88) en Lorraine, situé à 80km de Nancy. La population s’élevait à 3500 habitants en 2006. La ville est réputée pour son site thermal et la production d’eaux minérales. Les sources thermales sont à l’origine de l’eau minérale Contrex.

Figure 2 : Carte de localisation [IGN]



Contrexéville se situe à la confluence de deux cours d’eau : le ruisseau du Suriauville et le Vair. Une des particularités est la canalisation de la traversée du cours d’eau en centre-ville. Le Vair prend sa source en amont de la commune de Dombrot-le-Sec, et conflue avec le Suriauville dans sa partie souterraine au niveau de la commune de Contrexéville. Son linéaire jusqu’à Contrexéville est d’environ 8 km. Le Suriauville, quant à lui, prend sa source en amont de la commune de Suriauville et rejoint le Vair à Contrexéville après un linéaire d’environ 4,5 km. Ces deux cours d’eau drainent ainsi un bassin versant de 43,5 km² réparti sur 3 communes. La partie souterraine, située au niveau de la commune de Contrexéville, représente des linéaires d’environ 600 m et 300m respectivement pour le Vair et le Suriauville.



3PROBLÉMATIQUE

3.1 LUTTE CONTRE LES INNONDATIONS

La ville de Contrexéville veut mettre en place un dispositif afin de limiter les crues du Vair et du ruisseau du Suriauville. Depuis 1996, la commune a subi quatre inondations classées catastrophes naturelles (octobre 1996, décembre 1999, décembre 2001 et octobre 2006). La dernière inondation a été particulièrement intense puisque le niveau de l’eau a atteint la cote des 2,5m dans la ville. Ces inondations ont généré des dégâts importants sur les habitations et les locaux de la ville. De plus la mise en charge du souterrain ferme les clapets antiretour des réseaux d’eau pluviale, qui créent des inondations en saturant le réseau pluvial. Les crues sont généralement provoquées par des épisodes pluvieux intenses en automne.

Figure 3 : Inondation à Contrexéville le 24/10/2006 [Vosges matin 07/02/09]

La ville a mis en place un Plan de Prévention des Risques des Inondations en 2001 afin d’engager des études. Après la crue de 2006, la commune a fait appel au cabinet SETEGUE et au bureau d’étude FLUVIAL.IS pour mener une étude de lutte contre les inondations dans les secteurs urbanisés en 2007-2008. La commune a saisi cette opportunité pour également établir un programme de renaturation des milieux aquatiques avec l’aide de L’ONEMA et l’Agence de l’Eau Rhin-Meuse. Ces



dernières veulent faire de Contrexéville, un projet pilote, en mettant en place des aménagements innovants comme des rétentions filtrantes. Le bassin versant du projet englobe les champs de captage d’eau hydrominérale de Nestlé Waters. Les nappes phréatiques où sont prélevées les eaux sont superficielles et ne doivent en aucun cas être touchées soit pas les aménagements soit par les travaux. Pour protéger ces nappes, la société Agrivair est devenue un propriétaire foncier prépondérant à Contrexéville. Elle a rédigé un cahier des charges permettant la cohabitation des intérêts de chacun. Cette contrainte est prépondérante dans l’implantation des futurs ouvrages de protection contre les crues. Les cours d’eau du Vair et du Suriauville ne sont pas domaniaux. Dans la plupart des cas ils appartiennent aux riverains. De plus certaines habitations et locaux publics (espace thermal, Hôtel de France) sont construits directement sur l’emprise des cours eaux, en particulier dans le secteur couvert. Enfin les délais de l’opération sont relativement restreints puisque la commune de Contrexéville souhaite achever les travaux avant fin 2013 pour bénéficier de différentes subventions. La première subvention provient de la volonté de l’État, de l’Agence de l’Eau Rhin-Meuse, des conseils régionaux et départementaux locaux pour lutter contre les inondations de la Meuse et de ses affluents. Une enveloppe de 82M€ a été formée pour aider les projets durant la période 2007-2013. Ce programme se nomme le Contrat de Projet Interrégional État-Région (CPIER). De plus l’Union Européenne s’engage pour des compléments financiers dans ce contrat (projet FEDER 2007-2013 : Fonds Européen de Développement Régional).

3.1.1 Études préliminaires SETEGUE est un bureau d’étude spécialisée dans le génie urbain et l’environnement. Il est associé pour cette étude au bureau de conseil FLUVIAL.IS pour l’hydromorphologie et la restauration des cours d’eau. SETEGUE est basé à Gentilly dans le Val de Marne, et FLUVIAL.IS est installé à Guerstling en Moselle. Il a été missionné pour la réalisation d’une étude hydraulique du Vair et du Suriauville à l’amont et dans la traversée de Contrexéville. Cette première étude, terminée en 2008, avait pour objectifs de faire un bilan de la situation actuelle et de diagnostiquer le fonctionnement hydrologique et hydraulique du bassin versant, pour aboutir à des propositions d’aménagements de lutte contre les inondations. Finalement SETEGUE recense quatre zones d’inondations possibles et dangereuses pour l’urbanisme: les deux entrées du souterrain, la zone thermale (Rue Z. Pasha), et à proximité d’Outrancourt. Le bureau d’étude a présenté quatre propositions d’aménagement au Conseil Municipal de Contrexéville. La variante n°4 a été retenue par le Conseil Municipal de Contrexéville protégeant la ville des événements vicennaux. Il faut noter que l’implantation des ouvrages est répartie sur les trois communes du bassin versant : Contrexéville, Dombrot-le-Sec et Suriauville. Ces dernières acceptent l’exécution de ces travaux, mais Contrexéville finance seule les ouvrages. La solution est composée d’un ensemble d’ouvrages colinéaires (petits barrages), de la création de zones d’expansion des crues, de rétentions filtrantes, et de nouveaux fossés. Des aménagements de naturalisation du lit du Vair sont également envisagés en amont de Contrexéville. Le scénario n°4 est estimé à hauteur de 2,1 M€ pour les aménagements hors agglomération. La réhabilitation du souterrain est estimée à 680 k€, et son éventuelle réouverture entre 2 et 3,5M€. SAFEGE est aujourd’hui sollicité pour la maitrise d’œuvre du projet d’aménagement. Dans ce cadre, une mission d’études préliminaires a été mise en œuvre afin de valider les hypothèses de travail et les résultats de l’étude hydrologique et hydraulique. Deux études complémentaires visent à faire un état des lieux de la partie couverte des cours d’eau et d’établir la faisabilité de réouverture de l’ouvrage. Ces étapes sont primordiales, car elles permettent de confirmer ou infirmer les principes de l’aménagement et leur phasage. Le maître d’ouvrage définit alors clairement les besoins qui sont de deux ordres :



• Diminuer le risque d’inondation au niveau des riverains et des espaces publics ; • Restaurer la qualité des milieux Les aménagements proposés doivent permettre de: • Mettre à l’abri Contrexéville et Outrancourt d’une crue vicennale, et réduire les volumes débordés

pour une crue d’occurrence supérieure via le décalage des pics de crues ; • Concevoir des ouvrages réalistes en termes de hauteur de remblai, de surface inondable et,

parallèlement, d’insertion paysagère et d’entretien facile et peu couteux ; • Phaser et prioriser l’opération ; • Ne pas aggraver le problème à l’aval. La mission de maîtrise d’œuvre regroupe toutes les missions classiques (Loi MOP) allant des études préliminaires aux opérations de réceptions. Les études préliminaires ont permis d’établir : • Un diagnostic structurel et hydraulique du souterrain ; • Une étude hydraulique et hydrologique ; • Une étude géomorphologique ; • Un programme de travaux. L’étude hydraulique et hydrologique a été menée par l’agence de Nanterre. Elle a pu mettre en évidence plusieurs points. Il est apparu que si les principes d’aménagements retenus par le Comité de pilotage sont soutenables en grande partie, le programme de travaux proposé par SETEGUE comporte des incohérences. En effet, quatre des six retenues collinaires en rive gauche du Vair amont et les retenues en tête de bassin versant sur le Suriauville intermittent et le Fond des Combes ont fait l’objet d’erreurs de dimensionnement et de modélisation de la dynamique. Les deux retenues restantes en rive gauche du Vair ont également été écartées en raison de leur faible efficacité sur l’hydrogramme en entrée de Contrexéville (On rappelle à cette occasion que l’hydrogramme comporte deux pics et que seul le premier pic crée les inondations ciblées) Du point de vue hydrographique, Contrexéville est située à la confluence de deux ruisseaux, le Vair et le ruisseau de Suriauville dont le bassin versant « topographique » s’étend sur 43,5 km². Le bassin versant réparti sur Contrexéville et les communes de Dombrot-le-Sec et Suriauville, s’inscrit dans un contexte majoritairement rural :

Figure 4 : Bassin versant du Vair amont

Par contre, les cours d’eau présentent en amont et dans la traversée de la ville une artificialisation importante et des tronçons complètement canalisés.



Figure 5 : Le Vair (gauche) et le Suriauville (droite) à leur entrée dans le souterrain

3.1.2 Le scénario d’aménagement retenu : L’étude préliminaire effectuée par SAFEGE a retenu le scénario d’aménagement suivant (annexe 1) : • sur le bassin versant du Vair :

• d’une retenue classique (Fond du Moiré). Elle permettra d’écrêter efficacement une composante du premier pic de l’hydrogramme du Vair ;

• d’une Zone d’Expansion des Crues (ZEC) à l’amont direct de Contrexéville. Elle devra respecter les prescriptions hydrogéologiques établies à savoir l’étanchéification du fond de la retenue. Celle-ci est incontournable pour sécuriser le centre de Contrexéville contre les crues du Vair. Elle servira également de pièges à sédiments et à embâcles ;

• de quatre diguettes filtrantes sur le Fond de Moiré • sur le bassin du Suriauville :

• de deux retenues classiques (Fond des Combes, Suriauville intermittent) ; • d’une Zone d’Expansion des Crues (ZEC) à l’amont direct de Contrexéville ; • de 14 diguettes filtrantes (Fond de Combes et Suriauville).

• dans le milieu urbain : • de la suppression du bouchon hydraulique souterrain ; • de l’extraction de l’assainissement pour désencombrer le souterrain et par la même

occasion limiter les risques de pollution du cours d’eau ; • d’un lit majeur. Celui-ci comporte uniquement la zone 1 présentée dans la partie n°5 en

raison des restrictions portées par la géologie du gite hydrothermal ; • de la protection rapprochée par un merlon de terre du lotissement d’Outrancourt.

• d’un programme de restauration globale du milieu naturel sur l’ensemble du secteur d’étude. Celui-ci correspond au programme établi par SETEGUE-FLUVIALIS, il n’a été modifié que marginalement. Bien qu’il fût peu développé, il participe pleinement au programme global de protection contre les inondations de Contrexéville.

La réalisation de ces aménagements permet alors d’observer sur le modèle de SAFEGE les débits de pointes suivants :



Tableau 1 : Gain apporté par les aménagements

DÉBIT DE POINTE

APRÈS AMÉNAGEMENTS (M3/S)

GAINS DEBITMETRIQUES (%)

Entrée de Contrexéville sur le Vair 10,0 28,6

Entrée de Contrexéville sur le Suriauville 9,8 38,8

Sortie du Souterrain 18,5 26,0

Aval d’Outrancourt 23,6 18,7

3.2 OBJECTIFS DU STAGE :

Ma mission au sein de SAFEGE durant ce stage de 20 semaines est de participer à la réalisation de l’avant projet avec notamment le dimensionnement des différents ouvrages hydrauliques en amont de Contrexéville. Cette mission consiste donc en : • Dimensionnement des retenues • Réalisation des plans des ouvrages • Prise en compte des enjeux écologiques • Réflexion sur les déversoirs en escalier

3.3 LES GRANDS ENJEUX ÉCOLOGIQUES :

3.3.1 La continuité écologique : La Directive Cadre sur l’Eau (DCE, n°2000/60/CE) fixe comme objectif pour 2015 l’atteinte du « bon état ou du bon potentiel écologique des eaux de surface ». Ces états écologiques sont appréciés par la qualité de l’eau et la qualité hydromorphologique des milieux aquatiques, qui conditionnent la qualité des peuplements végétaux et animaux. La continuité écologique des milieux aquatiques se définit par les possibilités de déplacements des organismes vivants ainsi que par le transport des sédiments.[1] Cependant la gestion des écoulements passe nécessairement par la mise en place d’ouvrages modifiant le comportement hydraulique d’un bassin versant. Dans le cadre de retenues collinaires notamment, la régulation du débit de fuite entraine de lourdes conséquences pour un cours d’eau. Cette régulation étant généralement faite à l’aide d’une conduite en béton en acier, plusieurs impacts apparaissent : • Longueur importante (minimum 10 m) • Zone d’ombre • Système de dégrilleur • Barrage à la vie

aquatique • Changement de la nature du fond du lit Il convient cependant de distinguer deux types de cours d’eau : les permanents et les intermittents. Un cours d’eau permanent est un cours apparaissant sur les cartes de l’Institut Géographique National et qui est généralement en eau tout au long de l’année, voir à sec durant l’été. Un cours d’eau intermittent quant à lui ne sera en eau, bien souvent, que lors d’événement pluvieux ou de la fonte des neiges. La



mise en place d’un aménagement n’a alors pas la même conséquence sur le milieu naturel en fonction du type de cours d’eau. Si sur les cours d’eau intermittents la mise en place de retenue collinaire dite « classique » est encore tolérée, ce n’est plus le cas pour des cours d’eau permanents. La politique de la police d’eau est d’avoir un ouvrage transparent écologiquement pour les cours d’eau permanents. Notre projet actuel « barre » deux cours d’eau considérés comme permanent : Le ruisseau du Suriauville et le Vair. Les deux ouvrages, ZEC du Vair et ZEC du Suriauville, devront donc respecter les nouvelles directives écologiques. Une première réflexion doit alors être menée pour la conception de solutions innovantes respectant l’environnement. Une Zone d’Expansion de Crue (ZEC) est un ouvrage transversal permettant le stockage et la régulation sans impacts sur le lit mineur. On peut également noter que la minimisation des impacts environnementaux passe par un choix d’emplacement approprié. L’utilisation de zone naturellement inondée est une première approche pour minimiser les impacts environnementaux. Ces zones permettent alors d’effectuer une surinondation et ainsi d’éviter la création de nouvelles zones inondables.

Figure 6 : Exemple de pertuis conservant la continuité écologique [www.peche63.com]

3.3.2 L’enjeu hydrogéologique : Ce projet d’aménagement présente un autre enjeu d’une importance capitale, la préservation des sources hydrominérales de la zone. En effet, on recence la présence de deux gites d’eau d’hydrominérale dans la zone des aménagements. Une analyse des couches géologiques en place est alors nécessaire pour déterminer l’impact des aménagements sur ces gites. Examinons dans un premier temps la géologie générale de la zone. Les deux gites se situent dans le Muschelkalk. Or d’après la carte géologique de la région, on remarque que nos aménagements se situent soit sur des Couches à Cératites soit des Calcaires à Entroques. Les calcaires à Entroques sont la formation siège du gîte hydrominéral de Contrexéville. La Couche de Cératites servant quant à elle de protection du gîte. Il convient alors de prendre des précautions sur la nature géologique des sols en place pour chaque ouvrage envisagé. C’est dans cette optique qu’a été missionné le bureau d’étude ANTEA en tant qu’expert en hydrogéologie. L’avis d’ANTEA a permis de tirer les conclusions suivantes. 3.3.2.1 Les aménagements du Suriauville : Les aménagements dans le bassin versant du ruisseau de Suriauville en amont de Contrexéville sont deux retenues dynamiques (Suriauville amont et Fond des Veaux) et une zone d'expansion de crue (Suriauville).



Ces aménagements sont tous installés sur la formation des Couches à Cératites ou sur des formations sus-jacentes aux Couches à Cératites (Dolomie de Vittel ou Lettenkohle). Les Couches à Cératites constituant la protection naturelle du gîte hydrominéral de Contrexéville pour le bassin de Contrexéville, ces aménagements ne sont pas susceptibles de modifier les conditions d'alimentation du gîte hydrominéral. 3.3.2.2 Le Fond du Moiré : L’aménagement prévu dans le Fond du Moiré (vallon affluent du Vair amont) correspond à une retenue collinaire implantée sur les Couches à Cératites. Comme précédemment ces aménagements ne sont pas en mesure d'affecter significativement l'alimentation du gîte hydrominéral, la formation des Couches à Cératites assurant la protection naturelle du gîte. 3.3.2.3 La ZEC du Vair : L'aménagement envisagé est implanté directement sur l'affleurement des Calcaires à Entroques, formation siège du gîte hydrominéral de Contrexéville, immédiatement en amont de son passage sous couverture des Couches à Cératites. La coupe géologique au niveau de la retenue serait la suivante :

Figure 7 : Coupe géologique au niveau de la ZEC du Vair

Des observations et jaugeages différentiels effectués sur le Vair amont ont montré que le ruisseau était perdant dans quasiment tout le tronçon de son cours sur les Calcaires à Entroques. La nappe des Calcaires à Entroques trouve son exutoire principal dans les sources du Vair qui émergent dans la partie couverte amont du Vair. Plus à l'aval, la nappe des Calcaires est en charge sous les Couches à Cératites (captage de Great Source) ou sous les alluvions argileuses du Vair (captages de Pavillon, Prince, Quai, Légère, Souveraine). Ces sources et captages sont localisés sur la carte de l’annexe 2. La charge hydraulique du gîte hydrominéral observée sur les captages précédemment cités (de l'ordre de 337 m) est supérieure à la cote d'émergence des sources principales du Vair (335,7 m). Ceci garantit la protection du gîte hydrominéral contre une contamination par les eaux non minéralisées de la nappe libre des Calcaires à Entroques.



Les observations effectuées par le BRGM en 1960, montrent que la charge hydraulique du gîte hydrominéral est très sensible à la pluviométrie, donc à la charge hydraulique de la nappe des Calcaires à Entroques dans sa partie libre. Il apparaît donc que le vallon du Vair amont est un secteur très sensible vis-à-vis de l'alimentation du gîte hydrominéral de Contrexéville. L'aménagement hydraulique envisagé est implanté dans la zone d'infiltration la plus proche du gîte hydrominéral. Par rapport au niveau de crue actuel observé juste en aval du projet de retenue, la mise en charge maximale de la nappe par la retenue serait de + 2,16 m. Cette augmentation de charge est susceptible d'entrainer une mise en charge de la nappe des Calcaires à Entroques si les sources du Vair ne sont pas en mesure d'évacuer instantanément le débit supplémentaire injecté au droit de la retenue. La conséquence pourrait être une inversion temporaire du sens d'écoulement dans le gîte hydrominéral, la nappe des Calcaires à Entroques (non minéralisée) envahissant partiellement le gîte hydrominéral. Bien que la ZEC du Vair ne se remplierait que brièvement (temps de vidange de l’ordre de 5-6h) et rarement, il est apparu indispensable de réaliser une imperméabilisation du fond de la retenue. Cette imperméabilisation aura pour but d'empêcher une infiltration accrue des eaux superficielles dans la nappe des Calcaires à Entroques et donc un accroissement du débit des sources du Vair ou une mise en charge excessive de la nappe des Calcaires à Entroques. 3.3.2.4 La réalisation du mur parafouille dans le souterrain : Les chenaux souterrains du Vair et du ruisseau de Suriauville ont été creusés dans les argiles vertes alluvionnaires recouvrant les Calcaires à Entroques. L'épaisseur moyenne de ces argiles vertes, dans l'axe du vallon, est estimée à 4 m. Le radier du souterrain est à environ 2 m sous la surface du sol. Il ne reste alors qu’une couche de 2m d’argile pour assurer l’isolement du gîte. Les travaux précédents préconisés une fouille de 60 à 80 cm maximums pour laisser en place une couche d’argile de 1m d’épaisseur pour l’isolation du gîte. Cependant un des emplacements de la réalisation de mur parafouille se situe déjà à 60 cm en dessous du radier existant à cause de l’affouillement. L’avis d’ANTEA a alors été sollicité et a permis de valider notre projet de mur parafouille. 3.3.2.5 Préconisations générales : D'un point de vue général, il faut rappeler que l'ensemble des aménagements est localisé dans le périmètre de protection DIP du gîte hydrominéral de Contrexéville. À ce titre tous les travaux dans le sous-sol sont soumis à autorisation administrative. Pour la protection de la qualité des eaux du gîte hydrominéral il conviendra que les entreprises effectuant les travaux d'aménagement soient parfaitement informées de la sensibilité du site et de la nécessité de déclarer tout incident (venues d'eau dans les fouilles, fuite ou déversement d'hydrocarbures …) au Maître d'œuvre. Les matériaux utilisés pour les aménagements devront être sans incidence sur la qualité des eaux. En particulier, les matériaux utilisés pour le remblaiement de fouilles ou excavations devront être inertes et d'origine naturelle. Afin d'éviter que les tranchées de pose de collecteur ne constituent des drains, leur remblaiement devra être réalisé par des matériaux de perméabilité inférieure au terrain encaissant.



4MÉTHODOLOGIE DE DIMENSIONNEMENT :

Pour effectuer un dimensionnement d’ouvrage hydraulique, la première étape est la définition des données d’entrée et de sortie. Pour cette étude, les données d’entrée sont les résultats de la note hydraulique effectuée par le pôle modélisation de SAFEGE Nanterre. Cette étude comprend notamment : • Dimension des ouvrages de fuite ; • Hauteur de la digue ; • Dimension du déversoir ; • Hauteur d’eau dans le déversoir ; • Débit dans le déversoir. Les sites d’accueil potentiel des ouvrages ont également fait l’objet d’un relevé topographique. À partir de ces données d’entrées, l’objectif consiste en la réalisation de : • Une vue en plan ; • Profils en travers ; • Un profil en long. Il est alors nécessaire de s’intéresser aux différents organes constitutifs d’un barrage en remblai.

Tableau 2 : Constituants d’un barrage en remblai

Organe Constitution Fonctions

Organe de régulation Pertuis fermé (cadre béton, conduite) Pertuis ouvert

Assurer un débit de fuite contrôlée Assurer une continuité hydraulique

et/ou écologique

Étanchéité

Masque amont en matériaux étanche (argile, marne, etc …)

Géomembrane Remblai homogène en matériaux

étanches

Assurer l’étanchéité de la digue en limitant les infiltrations d’eau.

Permets d’éviter les phénomènes d’érosion interne et de renard

Évacuateur de crue Frontal Latéral

Digue entièrement déversante

Évacuer la crue de sureté sans risque pour l’ouvrage

Corps du remblai Matériaux graveleux Matériaux étanches

Assurer la stabilité mécanique du barrage



4.1 HYPOTHÈSES HYDRAULIQUES GÉNÉRALES :

Les hypothèses hydrauliques sont les suivantes : • Crue de projet : 20 ans • Crue de sûreté : 1 000 ans • Crue de danger : 5 000 ans • Calage du modèle hydraulique : Crue d’octobre 2006

• Rugosités utilisées : i) Lit mineur du Vair : K = 18 ; ii) Lit mineur du Suriauville : K = 15 (thalweg sec) à 18 (ruisseau) ; iii) Lit majeur : K = 6 à 10 selon l’occupation des sols ; iv) Parties souterraines : K= 15 à 20

4.2 CORPS DU REMBLAI :

C’est la première phase lors du dimensionnement d’un barrage en remblai, le choix des matériaux de construction. En effet, c’est ce choix qui conditionnera l’ensemble des données géométriques de l’ouvrage. La largeur en crête étant de minimum 3m pour des petits ouvrages, pour des raisons de circulation d’engins et de compactage. La pente des talus aval et amont dépendent alors fortement du matériau constitutif. En effet, si l’on a un matériau grossier, possédant donc un angle de frottement interne important, on peut mettre en place un talus raide (de l’ordre 2H/1V). Ce choix de matériau se fait bien souvent en rapport avec les matériaux en présence et disponible sur le site. Pour les besoins du chantier, une zone d’emprunt à proximité est souvent définie, avec si possible la présence de matériau fin type marne ou argile. Le contexte géologique du projet de Contrexéville nous empêche de pouvoir surcreuser dans les retenues ou d’avoir des zones d’emprunt à proximité. La provenance des matériaux n’est donc à ce jour toujours pas assurée. L’autre solution consiste en la mise en place de matériau provenant de carrière. Cette solution peut être très intéressante si par exemple, le matériau de couverture d’une carrière est de type argileux ou marneux. Cependant, par sécurité, l’hypothèse d’un remblai en matériau graveleux, d’origine calcaire, a été émise. Cette décision nous permet de mettre en place des remblais avec un talus de 2H/1V. Vu que l’on ne possède aucune donnée géotechnique, aucun calcul de stabilité ne pourra être mené.

4.3 ÉVACUATEUR DE CRUE :

4.3.1 Largeur en crête : En se basant sur les données hydrauliques, on peut déterminer la largeur déversante nécessaire pour laisser s’écouler un débit Q1000. Un pré-dimensionnement avait déjà été effectué, il convient alors de vérifier ces données. En gardant les hauteurs d’eau fournies, on calcul alors la largeur à l’aide de la loi de seuil en régime dénoyé :

2/32/3

**2****2*

HgQLHLgQ

µµ =⇔=

Avec : • Q : débit de la crue après laminage (m3/s) • µ : coefficient de débit du seuil (on choisit µ = 0.30) • g : Accélération terrestre (9.81 m/s²) • L : Largeur du déversoir (m)



• H : Charge dans le déversoir (m)

4.3.2 Choix du type d’évacuateur : On distingue deux grands types d’évacuateurs de crue pour un barrage, les évacuateurs frontaux et latéraux. Un évacuateur frontal est un évacuateur de crue qui évacue l’eau perpendiculairement au seuil déversant. Le latéral quant à lui, évacue l’eau parallèlement au seuil. Nous nous intéresserons ici uniquement aux évacuateurs frontaux. 4.3.2.1 Évacuateur à coursier lisse : Le coursier lisse est le plus couramment utilisé. Il est constitué d’un coursier en béton ou enrochement (maçonné ou libre) suivant la pente du talus aval et finissant sa course dans un bassin de dissipation d’énergie, également en enrochement ou béton. Les coursiers possèdent souvent un entonnement en pied de talus pour concentrer les écoulements et obtenir un écoulement fortement turbulent permettant ainsi une bonne dissipation d’énergie dans le bassin de dissipation. Le désavantage de ce type de coursier est que la dissipation d’énergie n’intervient qu’au niveau du bassin de dissipation.

Figure 8 : Coursier lisse en enrochement – Commune d’Alteckendorf

Pour déterminer la largeur de l’entonnement en pied de talus, il convient de mener une démarche itérative avec plusieurs entonnements jusqu’à obtenir des caractéristiques hydrauliques compatibles avec l’aménagement souhaité. La démarche est la suivante : • On fixe une largeur en pied ; • Calcul des différents niveaux d’eau en utilisant la méthode expérimentale du CEMAGREF [2].

Cette méthode consiste en le calcul du tirant d’eau en pied de talus (y1) et du nombre de Froude en utilisant les formules suivantes :

33

2210

33

22101

***

***

qbqbqbbFqaqaqaay

+++=

+++=

Avec :



• ai et bi dépendent de la pente et de la hauteur de chute • q débit spécifique linéaire (m3/s/m)

• On détermine ensuite la hauteur conjuguée (y2) ainsi que la longueur du bassin de dissipation (Lr)

nécessaire à l’aide des équations des courbes de remous [3] :

( )²*811*21

1

2 Fy

y++−= et

FF

yLr

+=

8*35

2

• On calcul la taille des enrochements nécessaires (Dn50) ainsi que le poids de ceux-ci en se basant sur la formule d’Isbach et Khladre [4]:

( )1000*

*2*

7.0*²50

−=

g

VD

w

wrn

ρρρ

et ( )

6

350

50n

rDW ×= ρ

pour permettre une plus grande souplesse d’utilisation, une feuille de calcul Excel a été créée. Cette feuille permet : • Débit • Tirants d’eau • Hauteur de chute • Largeur du seuil • Pente du talus • Longueur bassin de dissipation

• Largeur en pied • Enrochements

Figure 9 : Feuille de calcul coursier lisse

4.3.2.2 Évacuateur à coursier en gradins : Le second type d’évacuateur de crue étudié est un évacuateur dit en gradins ou escalier. Il se présente sous la forme d’un coursier en forme d’escalier permettant ainsi une dissipation d’énergie au sein même du coursier. Cette dissipation entraine alors une diminution des dimensions du bassin de dissipation. Le plus connu de ces dissipateurs est celui du barrage de Robert-Bourassa au Québec.

Figure 10 : Escalier du géant [http://www.pleinairalacarte.com]



Pour notre étude, nous nous intéresserons à un coursier en gabion. Cette technique est couramment utilisée dans les pays africains de par leur facilité de mise en œuvre et la forte nécessité en main d’œuvre [5]. Un problème majeur existe cependant avec ce type d’ouvrage : la détermination des pertes de charge. En effet, les recherches expérimentales ont montré l’existence de trois types d’écoulements possibles en fonction de la géométrie et des débits unitaires [6]. Sur la figure 4 on observe les différents types d’écoulements possibles.

Figure 11 : Écoulements dans un coursier en escalier [4] m = 0 : sans seuil ; m = 1 : seuil sur chaque marche ; m = ½ : seuil 1 marche sur 2

Chaqu

e type d’écoulement possède des lois de comportements différentes. Il convient donc de déterminer quel type d’écoulement est en place pour l’aménagement voulu. Plusieurs critères ont été proposés pour la détermination du passage d’un écoulement à un autre. Celui qui sera utilisé par la suite est celui déterminé expérimentalement par CHANSON [7] :

hlhdc

−= *465.0057.1

h et l étant la hauteur et longueur du palier



re transitoiEcoulement %10nappeen Ecoulement 9.0mousseen Ecoulement 1.1

→±⋅≅→⋅≤→⋅≥

cc

cc

cc

dydydy

Si l’on cherche à obtenir la dissipation d’énergie la plus importante, elle intervient pour des écoulements en nappe sur des escaliers ayant une pente de 5H/1V [8]. Pour déterminer les caractéristiques hydrauliques de ces chutes, deux méthodes basées sur des expériences sont ressorties de la recherche bibliographique. La première ne concerne que les écoulements en nappe et permet le calcul de l’ensemble des paramètres lors de la chute de l’eau sur les marches [8] avec notamment le ratio d’énergie dissipée par l’évacuateur. Mise sous forme de feuille de calcul Excel, elle permet : • Débit • Tirants d’eau • Hauteur de chute • Longueur des ressauts • Géométrie de l’escalier (h et l) • Ratio d’énergie

dissipée • Largeur

Figure 12 : Feuille de calcul écoulement en nappe

Cette feuille de calcul n’est utilisable que si les longueurs des ressauts sont respectées. En effet en présence de ressaut incomplet ou inexistant, la dissipation d’énergie n’est pas la même. Le ratio d’énergie perdue n’est alors plus alors calculable avec les formules intégrées dans la feuille de calcul. Pour pouvoir dimensionner tout type d’ouvrage en escalier en gabion, une deuxième feuille de calcul a été mise en place. Elle est basée sur les règles de dimensionnement utilisées par Maccaferri. Elle est basée sur une synthèse des travaux de CHANSON et du CEMAGREF. Cette méthode permet le calcul des lignes d’eau et du bassin de dissipation pour des écoulements aussi bien en nappe que des écoulements en mousse. Les écoulements transitoires ne sont cependant pas pris en compte. La feuille nous permet alors : • Débit • Tirants d’eau • Hauteur de chute • Longueur du bassin • Géométrie de l’escalier (h et l)



• Largeur (coursier et lit)

Figure 13 : Feuille de calcul MACCAFERRI

4.3.2.3 Remblai entièrement déversant :

Une dernière option consiste en la mise en place d’un remblai déversant sur toute sa longueur. Cette option n’est envisageable que pour des petits débits et des hauteurs de chute assez faible. En effet, la dissipation d’énergie n’est pas assurée par un bassin de dissipation, mais le terrain naturel lui-même. Il est alors nécessaire d’avoir des lames d’eau faible. Ce type de solution s’adapte facilement à un barrage avec rehaussement de chaussée. La présence d’une chaussée ne permet pas de mettre en place un déversoir frontal en enrochement. La solution est alors de faire surverser entièrement le remblai. Il est cependant obligatoire de prévoir un talus aval qui tient compte de cette surverse. Une pente plus douce est préconisée, de l’ordre de 3H/1V. Pour éviter les risques d’érosion du talus aval, une protection adéquate doit être mise en place. L’utilisation d’une géogrille et d’un talus engazonnée permet un ralentissement des écoulements tout en assurant une stabilité du talus.

Figure 14 : Exemple de géogrille [www.francemaccaferri.com

Cette géogrille résiste à des vitesses d’écoulements de l’ordre de 2 m/s. La vérification de cette condition est alors primordiale. Pour cela, on utilise le même type d’équation que pour un déversoir à coursier lisse en prenant une longueur de déversement égale à la longueur du remblai. Les résultats doivent donner une hauteur d’eau maximum en crête de 10 cm et une vitesse en pied d’environ 2 m/s.



Pour assurer une bonne stabilité du pied de talus, la géogrille est prolongée sur une largeur de 4 m en aval du remblai. Un fossé est également mis en place en aval pour permettre une concentration des eaux vers le fossé d’écoulement naturel.

Figure 15 : Exemple de talus aval déversant avec fossé de récupération des eaux

4.4 DÉTERMINATION DE LA REVANCHE :

La revanche est la différence de cote entre le niveau des plus hautes eaux et la crête du barrage. Elle permet d’éviter la submersion du remblai par les vagues. Elle n’a lieu d’être que pour un barrage possédant un déversoir de sécurité, les remblais entièrement déversant n’ayant pas besoin d’être protégé contre la submersion. La préconisation pour des barrages ayant un 5*2 ≤VH est de minimum 0.40 m [9]. C’est cette valeur qui a été choisie pour l’ensemble de nos ouvrages.

4.5 ORGANE D’ÉTANCHÉITÉ :

Pour assurer l’étanchéité d’un barrage, plusieurs solutions sont possibles. En effet, si le site propose des matériaux argileux ou marneux en grande quantité, donc des matériaux ayant une perméabilité maximum de 10-7 m/s, la solution d’une digue homogène est alors préférable. Dans le cas où la quantité de matériaux est moins abondante, deux solutions sont possibles : • Un remblai à noyau central en matériaux étanche, le reste du remblai étant généralement en

matériaux graveleux ; • Un remblai avec un masque amont étanche, le reste du remblai étant en matériaux graveleux. Une dernière option envisageable dans notre cas est l’utilisation de géomembranes. Une géomembrane est un matériau de construction mince (de 1 à 5 mm selon le type de géomembrane), souple, continu et étanche au liquide. Elle permet d’étanchéifier une digue graveleuse ou à matériaux perméables. Elle demande cependant une mise œuvre attentive au niveau des joints entre les plaques de géomembranes. Elle est mise en place sur le talus amont et doit être protégé par des géotextiles pour éviter la dégradation climatique (soleil, etc …) ou physique (chocs, vandalismes, etc …). Un grillage avertisseur doit également être mis en place pour éviter qu'elle soit percée ou abimée lors de travaux futurs. Quelle que soit la solution que l’on met en place, des règles de construction doivent être respectées notamment au niveau de l’ancrage des étanchéités. Pour les remblais zonés, un ancrage de type bêche est recommandé.



Figure 16 : Profil type d’un masque amont en argile

Dans le cas où l’étanchéité est assurée par une géomembrane, l’ancrage en pied de talus se fait de manière identique que pour un masque amont. La géomembrane doit cependant également être ancrée en tête à une hauteur minimum du niveau des plus hautes eaux + la moitié de la revanche [9]. L’ancrage doit se faire dans une couche de matériaux compactés.

Figure 17 : Coupe type étanchéité par géomembrane

Ce type d’aménagement ne peut être envisagé dans le cadre d’un remblai déversant. En effet, de par sa nature un remblai déversant autorise une charge en crête. Un risque d’infiltration et donc d’érosion interne peut alors se créer. Ces érosions internes pouvant alors entrainer la rupture de la digue par phénomène de Renard. La solution avancée pour contrer ce problème est de prolonger la géomembrane tout au long de la crête pour éviter les infiltrations. Le profil proposé est alors le profil suivant :

Figure 18 : Coupe type étanchéité par géomembrane – digue déverstante



Dans le cadre d’une étanchéité par géomembrane, un des points problématiques est la liaison entre la géomembrane et les ouvrages en béton. Il existe différentes solutions pour permettre la liaison. La plus couramment utilisée est l’utilisation de cheville de fixation munie de plaque de compression. Ces chevilles sont ancrées dans les ouvrages en béton. La figure 10 illustre un exemple de raccordement entre un ouvrage béton et une géomembrane.

Figure 19 : Exemple de liaison géomembrane – béton [http://www.siplast.com]

4.6 ORGANE DE RÉGULATION :

L’organe de régulation ou de fuite permet d’assurer et de contrôler le débit sortant. Dans le cadre de la lutte contre les inondations, cette notion est fondamentale. Si l’on réduit le débit sortant, par rapport à la situation sans aménagement, on peut alors éviter le débordement des réseaux de la ville située en aval. Bien maitriser le débit de fuite est alors primordial. Pour assurer ce débit, plusieurs types de pertuis peuvent proposer. Les plus courants sont les pertuis fermés de type buse ou conduite. Leur débit de fuite dépend alors du diamètre et du niveau de la retenue. La modélisation hydraulique nous a fourni ces données pour chaque ouvrage. Pour éviter d’avoir à mettre en place des pertuis de diamètre différent sur chaque ouvrage, ce qui augmentera les couts, on se propose de mettre en place des moines. Les moines sont des ouvrages en béton permettant la mise en place de vanne, et donc d’un système de régulation de débit. Ils permettent également la mise en place d’un entonnement et d’un système de dégrilleur.



Grâce aux vannes, on peut alors mettre en place des diamètres standards et ajuster la hauteur de la vanne pour limiter le débit de fuite.

Figure 20 : Vue en coupe d’un moine

Ces types de pertuis possèdent néanmoins un inconvénient majeur : ils ne permettent pas d’assurer la continuité écologique du cours d’eau. Une des solutions pour répondre à ce problème est la mise en place de cadre en béton de grande taille et permettant une zone d’ombre limitée (largeur de la crête), mais également une renaturation du fond du lit. Ce type de solution sera mis en place sur deux ouvrages du projet : la ZEC du Suriauvlle et la ZEC du Vair.

Figure 21 : Coupe type ZEC

L’autre solution qui peut être envisagée pour préserver la continuité écologique est la mise en place d’un pertuis ouvert. La première des tâches est alors la définition des différents types de géométries utilisables avec ce genre d’ouvrage. Après une recherche bibliographique des techniques existantes, plusieurs géométries sont ressorties :



Figure 22 : Profils types de pertuis ouvert

Une feuille de calcul Excel a été mise en place et permet pour une gamme de débit de fournir, pour différentes géométries, la hauteur d’eau ainsi que la vitesse d’écoulement. Pour réaliser ce calcul, c’est la formule des écoulements à surface libre de Manning Strickler qui a été choisie :

nIRSVSQ h

1**** 2/13/2==

La résolution de l’équation se fait par une méthode itérative à l’aide d’un code Visual Basic for Application (VBA). Dans cette formule, un paramètre important est le coefficient de rugosité

nKs 1

= .Ce coefficient est lié à la rugosité des parois et du fond du lit. Plus la rugosité sera importante

et plus la vitesse d’écoulement sera faible augmentant ainsi la hauteur d’eau pour un débit donné. Il faut donc prendre en compte les matériaux de construction lors du calcul. La recherche bibliographique à mis en évidence plusieurs types de construction possibles : • Enrochement (lié ou non) ; • Gabions ou matelas Reno ; • Profil en béton ; • Utilisation de méthode mixe (béton-enrochement/gabions). Il faudra cependant tenir compte des vitesses limites des différents aménagements. Le programme permet alors le calcul des hauteurs d’eau et vitesse avec possibilité de limiter les hauteurs d’eau maximum et minimum.

Figure 23 : programme de calcul pertuis ouvert



Si la base choisie ne permet d’assurer les débits voulus avec les conditions de hauteur désirée, le programme se charge de calculer les bases maximums minimums pour remplir les conditions. Un jeu de feuille de calculs est également implanté pour permettre de voir pour une gamme de débit et de largeur, la hauteur et la vitesse de l’écoulement. Cette feuille permet également de faire un tri soit par hauteur ou vitesse ou par matériau utilisé. Les matériaux étant limités dans leur utilisation par une contrainte admissible maximum. Cette contrainte est calculée à l’aide de la formule suivante [10]:

wVKsIT ρ*** 2/32/34/1 −=

À partir de cette contrainte, on peut alors désigner les plages admissibles d’application de certains matériaux (taille des enrochements par exemple).

Figure 24 : Exemple de tri par matériaux



5LES OUVRAGES :

5.1 RETENUE COLLINAIRE DU SURIAUVILLE AMONT :

5.1.1 Emplacement : La retenue collinaire du Suriauville Amont se situe sur la commune du Suriauville à proximité de la voie SNCF.

Figure 25 : Emplacement Suriauville Amont

5.1.2 Note hydraulique : Son objectif est le stockage de 4 800 m3 d’eau pour une crue vicennale et un gain de 14% sur le débit de fuite passant de 2.8 m3/s à 2.4 m3/s. Pour cette retenue 2 options ont été étudiées, voir plan en annexe 3 : • Une option avec déversoir de sécurité frontal en enrochement : • Une option avec un remblai entièrement déversant.



Les données principales de ces ouvrages sont les suivantes, voir fiche type en annexe 3 :

Tableau 3 : Données du Suriauville Amont

Données Déversoir enrochement Digue déversante

Longueur du remblai (m) 75 70

Hauteur maximale (m) 2.91 2.21

Pertuis (m) 0.90 0.90

Largeur déversante (m) 20 70

Dimension bassin de dissipation (Largeur (m) x

Longueur (m))

5.00 x 5.50 -

Hauteur d’eau dans le déversoir (m)

0.28 0.12

Q 1000 (m3/s) 4 4

5.1.3 Points particuliers : Cet ouvrage possède deux points particuliers : • La proximité de la voie SNCF :

La proximité de la voie SNCF oblige à faire un ouvrage n’influençant pas sur la tenue du remblai. Pour l’option entièrement déversant, le remblai a été reculé de quelques mètres pour éviter un écoulement en pied de talus de la voie ;

• La présence de deux points bas : Le thalweg possède dans cette zone deux points bas. L’un de ces points bas est utilisé comme emplacement pour le pertuis. Pour le second, il a fallu mettre en place un fossé pour concentrer les eaux vers le pertuis et éviter ainsi un stockage et un écoulement permanent des eaux en pied du talus.

Figure 26 : Vue en plan du fossé



5.2 RETENUE COLLINAIRE DU FOND DU MOIRE :

5.2.1 Emplacement : La retenue collinaire du Fond du Moiré se situe sur la commune de Contrexéville.

Figure 27 : Emplacement du Fond du Moiré

5.2.2 Note hydraulique : Son objectif est le stockage de 4 800 m3 d’eau pour une crue vicennale. Pour cette retenue 3 options ont été étudiées, voir plan en annexe 4 : • Une option avec déversoir de sécurité frontal en enrochement : • Une option avec un remblai entièrement déversant ; • Une option avec un coursier latéral suivant la pente naturelle du terrain. Les données principales de ces ouvrages sont les suivantes, voir fiche type en annexe 4:



Tableau 4 : Données du Fond du Moiré

Données Déversoir enrochement Digue déversante Déversoir coursier latéral

Longueur du remblai (m)

145 120 145

Hauteur maximale (m) 2.90 2.20 2.20

Pertuis (m) 0.60 0.60 0.60

Largeur déversante (m)

13 120 16

Dimension bassin de dissipation (Largeur (m) x Longueur (m))

5.00 x 5.00 - -


0.29 0.09 0.13

Q 1000 (m3/s) 2.6 2.6 2.6

5.2.3 Points particuliers : Un point particulier de cet ouvrage concerne l’option possédant un coursier latéral suivant la pente du terrain. En effet, le terrain possédant sur une des parties de l’ouvrage une pente assez douce, nous avons choisi d’étudier une option portant sur un déversoir latéral situé en bout de remblai avec un coursier rejoignant progressivement le fossé naturel. En mettant en place une largeur de déversement plus importante que prévu, nous avons pu réduire la hauteur d’eau à 13 cm et limité ainsi les forces d’arrachements. Grâce à la pente de 5% existante, la mise en place d’une geogrille avec un talus engazonné est suffisante pour assurer le transit du débit de la crue de sûreté.

5.3 RETENUE DU FOND DES VEAUX :

5.3.1 Emplacement : La retenue du Fond des Veaux se situe sur la commune de Drombrot-le-Sec.



Figure 28 : Emplacement du Fond des Veaux

5.3.2 Note hydraulique : Son objectif est le stockage de 17 700 m3 d’eau pour une crue vicennale. Pour cette retenue 1 option a été étudiée, voir plan en annexe 5 : • Une option avec un remblai entièrement déversant ; Les données principales de ces ouvrages sont les suivantes, voir fiche type en annexe 5:

Tableau 5 : Données du Fond des Veaux

Données Digue déversante


120

Hauteur maximale (m) 2.00

Pertuis (m) 0.60


95


0.10

Q 1000 (m3/s) 3.37



5.3.3 Point particulier : Deux points particuliers sont à noter sur cet ouvrage : • Le rehaussement de la route existante : la zone choisie est déjà une zone de retenue naturelle due à

la présence du remblai routier. La solution choisie consiste en augmentant la hauteur de ce remblai pour permettre de faire de la surinondation dans une zone déjà inondée naturellement.

• Remblaiement de la jonction : Ce remblai est cependant à la jonction entre une route et un chemin

d’exploitation en terre. Etant donné que l’on met en place un remblai déversant il ne faut pas permettre aux écoulements de passer latéralement et ainsi d’inonder les zones latérales à l’ouvrage. La solution est le remblaiement jusqu’à la cote de la digue de la zone de jonction des deux routes.

Figure 29 : Vue en plan de la zone à remblayer

5.4 DU VAIR :

La ZEC du Vair se situe à l’amont direct de la ville de Contrexéville sur le cours d’eau du Vair.

Figure 30 : Emplacement de la ZEC du Vair

Zone à remblayer



5.4.1 Note hydraulique : Son objectif est le stockage de 24 000 m3 d’eau pour une crue vicennale. Pour cette retenue 1 option a été étudiée, voir plan en annexe 6 : • Une option avec un déversoir en escalier en gabion ; Les données principales de ces ouvrages sont les suivantes, voir fiche type en annexe 6:

Tableau 6 : Données de la ZEC du Vair

Données Digue déversante


150


Pertuis (m) 2.1x0.9


30


0.49

Q 1000 (m3/s) 23

5.4.2 Points particuliers : Cet ouvrage possède de nombreux points particuliers : Présence d’une route et une habitation : La digue se situe en amont direct d’une maison. L’emprise possible pour la digue est donc très nettement limitée. Il faudra également mettre en place un système de déviation des eaux pour empêcher un déversement des eaux dans le jardin de l’habitation. La présence d’une route entraine également la réalisation d’un remblai avec un retour parallèle à la route pour la protection de celle-ci contre les inondations. Déversoir en escalier en gabion : Au vu de la faible emprise disponible pour la mise en place d’un bassin de dissipation en enrochement est alors non concevable. Une des solutions consiste en la mise en place d’un déversoir en escalier en gabion suivant la pente de notre remblai. Son dimensionnement a été effectué comme expliqué lors de la partie précédente. Les données de cet escalier sont alors les suivantes :



Tableau 7 : Données du déversoir en escalier

Données Valeur

Largeur en crête (m) 30

Nombre de marche (m) 3

Hauteur des marches (m) 1

Largeur des marches (m) 2

Hauteur d’eau en pied (m) 0.18

Longueur du bassin de dissipation (m) 5

Etanchéification de la cuvette : La dernière particularité de cet ouvrage est l’obligation d’étanchéification de l’ensemble de la zone de stockage des eaux. En effet à cause du contexte géologique et hydrogéologique de la zone des infiltrations d’eau non minérale au sein du gîte hydrominéral pourraient avoir lieu. Par précaution une étanchéité à l’aide de géomembrane doit être mise en place.

5.5 LA ZEC DU SURIAUVILLE :

5.5.1 Emplacement : La ZEC du Suriauville se situe en amont de Contrexéville sur le cours d’eau du Suriauville.

Figure 31 : Emplacement de la ZEC du Suriauville



5.5.2 Note hydraulique : Son objectif est le stockage de 54 000 m3 d’eau pour une crue vicennale. Pour cette retenue 1 option a été étudiée, voir plan en annexe 7 : • Une option avec un déversoir latéral et un chenal en enrochement ; Les données principales de cet ouvrage sont les suivantes, voir fiche type en annexe 7:

Tableau 8 : Données de la ZEC du Suriauville

Données Valeur


210


Pertuis (m) 1.40x1.20


90


0.48

Q 1000 (m3/s) 29

5.5.3 Points particuliers : Le principal point particulier de cet ouvrage se situe au niveau de son positionnement. En effet la présence d’un remblai SNCF en aval direct de l’emplacement souhaitée pour notre remblai entraine de lourdes conséquences. Pour éviter tout risque d’instabilité du remblai SNCF, nous avons choisi de ne pas nous appuyer sur celui-ci. Malheureusement ce choix nous oblige à reculer notre remblai ce qui augmente sa hauteur si l’on veut pouvoir respecter le volume de stockage préconisé lors de l’étude hydraulique. L’autre point noir de cet ouvrage est la largeur de déversoir nécessaire pour l’évacuateur de crue. Le débit millénal est important, de l’ordre de 30 m3/s, et nécessite une largeur de 60 m. Or cette distance n’est pas disponible frontalement aux écoulements. Après une longue réflexion, la solution préconisée est la mise en place d’un déversoir latéral en bout de digue (coté amont) et de mettre en place un chenal d’écoulement parallèle à la digue qui se situerait entre le pied de talus de la digue et celui de la voie SNCF. L’enrochement des talus pour la protection des talus est alors nécessaire sur une hauteur de 2 m. Le déversoir frontal est composé d’un mur en béton armé en forme de L sur une longueur totale de 90 m. Les hauteurs d’eau au niveau de différents profils du chenal ont été calculé à l’aide de l’équation de Manning Strickler pour la vérification du non-dépassement des remblais. Un point reste cependant en suspens, la confluence de notre chenal avec le cours d’eau naturel en amont direct de l’ouvrage de la voie SNCF est impossible à déterminer avec un des calculs simple ou un modèle 2D. Pour avoir une idée précise des écoulements dans cette zone, une modélisation 3D ou sur un modèle physique est nécessaire. Cependant nous avons décidé de mettre en place des enrochements sur une distance de 10 m au-delà du fossé du cours d’eau pour permettre une dissipation des énergies.



6CONCLUSION

Pour pouvoir se protéger contre les inondations, la commune de Contrexéville a choisi de lancer un projet d’envergure en 2007 pour la mise en place d’aménagement visant à se protéger contre les évènements d’occurrence vicennale. La maîtrise d’œuvre de ce projet a été assignée à SAFEGE en 2009 suite à une première étude hydraulique du bureau d’étude SETEGUE en 2007.

Les études préliminaires ont permis de construire un modèle hydraulique plus cohérent. Le diagnostic génie civil et hydraulique du souterrain couplé à ce modèle ont permis de modifier le programme de travaux proposés par SETEGUE. Ce nouveau programme de travaux prévoit la construction de 5 retenues en amont de la ville, dont 2 zones d’expansion de crue.

La prise en compte des enjeux écologiques, notamment de la continuité écologique des cours d’eau à conduit à des investigations sur de nouveaux types de pertuis. En effet, la Directive Cadre de l’Eau fixe une non-modification du lit mineur des cours d’eau permanents par des ouvrages transversaux. Or notre programme prévoit deux zones d’expansions de crue sur les cours d’eau du Vair et du Suriauville. Une étude bibliographique suivie de la mise en place d’un outil de prédimensionnement de ce type de pertuis a été créée. Cet outil permet pour une géométrie donnée selon un matériau de construction d’avoir des hauteurs d’eau pour une certaine gamme de débit.

La prise en compte du contexte géologique et hydrogéologique de la zone a conduit une mettre en place une étanchéité sur l’ensemble de la cuvette de la ZEC du Vair. Et une possible étanchéification sur la ZEC du Suriauville. En effet, la présence de gîtes hydrominéraux et la proximité des ouvrages par rapport à ceux-ci imposent d’empêcher les infiltrations d’eau non minérale au sein d’un gîte hydrominéral. Ce contexte nous contraint également sur les types de matériaux qui seront utilisables pour la réalisation des remblais. Les zones d’emprunt étant limitées par ce contexte.

Une fois ces enjeux pris en compte, la conception des ouvrages a pu alors débuter. Une analyse fonctionnelle d’un barrage en remblai a permis de mettre en surbrillance les éléments dimensionnement d’un barrage ainsi que leur fonction. Au vu du contexte, l’étanchéité ainsi que le corps du remblai ont fait l’objet de nombreuses options pour chaque ouvrage. Ne pouvant savoir à ce moment si un approvisionnement en matériaux étanche était possible, l’option de la géomembrane ainsi que du masque amont a été étudiée. Concernant les évacuateurs de crue, organe essentiel à la sécurité de l’ouvrage, deux grandes options ont été étudiées. L’option couramment utilisée pour de petits ouvrages, coursier lisse en enrochement a fait l’objet d’une recherche bibliographique pour la détermination des caractéristiques hydrauliques de tels ouvrages et ainsi permettre leur dimensionnement. Une autre option, moins classique en Europe, a également été étudiée, les coursiers en escalier en gabions. Ces coursiers permettent une dissipation d’énergie plus importante et ainsi une emprise foncière moins importante. Cependant une difficulté majeure est la détermination des caractéristiques hydrauliques, hauteur d’eau, vitesse, etc … L’utilisation d’équations basées sur les recherches expérimentales du CEMAGREF a permis d’avoir une feuille de prédimensionnement de ce genre d’ouvrage.

Grâce à l’utilisation de cette méthodologie, les différents ouvrages ont pu alors être conçus selon les différentes options possibles. Des difficultés liées essentiellement à la topographie sont apparues sur deux ouvrages. La proximité d’une voie SNCF, d’habitation ou de route ainsi que la



faible emprise possible des ouvrages ont alors nécessité une réflexion poussée sur leur implantation et surtout sur le positionnement et le dimensionnement des ouvrages évacuateurs de crues.

Ce stage m’aura permis de découvrir le domaine du Génie Civil appliqué aux ouvrages hydrauliques. Avec notamment la prise en compte de nombreuses contraintes environnementales, mais également foncières.



7BIBLIOGRAPHIE :

[1] FDAAPPMA62 « La continuité écologique des cours d’eau » [2] :CEMAGREF « Étude de la dissipation de l'énergie sur les déversoirs en gradins de gabions » [3] :G. DEGOUTE « Chapitre 1- Aide mémoire d’hydraulique à surface libre » [4] : B. LACHAT « Guide de protection des berges de cours d’eau en techniques végétales »

[5] :J.M. DURAND et al. « Technique des petits barrages en Afrique sahélienne et équatoriale » [6] :S. ANDRE et al. « Écoulements aérés sur évacuateurs en marches d’escalier équipées de macro-rugosités - Partie I : caractéristiques hydrauliques » [7]:H. CHANSON. « Hydraulic design of stepped cascades, channels, weirs and spillway » [8]:H. CHANSON. «Hydraulics of Nappe Flow Regime Above Stepped Chutes and Spillways» [9]:G. DEGOUTTE «Petits barrages – recommandations pour la conception, la réalisation et le suivi » [10] : CETMEF «Guide enrochement : L’utilisation des enrochements dans les ouvrages hydrauliques»

Annexes

Annexe 1 : Programme d’aménagement SAFEGE

Annexe 2 : Localisation des sources et captage

Annexe 3 : Retenue Collinaire du Suriauville Amont

Données topographiques : Cote Fond Fossé 364,65 m NGF Cote Rive Droite 365,99 m NGF Cote Rive Gauche 365,14 m NGF Cote Niveau de Protection 367,20 m NGF Cote NPHE 367,58 m NGF Cote Crête 367,90 m NGF Données Géométriques : Largeur en Crête 4 m Longueur du Remblai 75 m Hauteur moyenne 1,9 m Hauteur maximum 2,91 m Pente talus aval 2 H/1V Pente talus amont 2 H/1V Données hydrauliques : Pertuis : 0,9 m Débit de fuite : 1.2 m3/s Volume d’eau stockée (NP) 4 800 m3 Surface inondée (NP) 6 800 m² Évacuateur de crue : Largeur déversoir : 20 m Charge dans le déversoir 0,28 m Longueur bassin : 5,5 m Largeur bassin : 5 m Profondeur du bassin 0,5 m Q1000 3,92 m3/s Revanche 0,40 m Seuil Poutre

BA 0,20 m

Retenue Collinaire du Suriauville Amont

Option 1 : Déversoir Frontal central en enrochement

Étanchéité avec géomembrane

Données topographiques : Cote Fond Fossé 364,95 m NGF Cote Rive Droite 365,41 m NGF Cote Rive Gauche 365,40 m NGF Cote Niveau de Protection 367,61 m NGF Cote NPHE 367,71 m NGF Cote Crête 367,61 m NGF Données Géométriques : Largeur en Crête 4 m Longueur du Remblai 67 m Hauteur maximum 2,21 m Pente talus aval 3 H/1V Pente talus amont 2 H/1V Données hydrauliques : Pertuis : 0,9 m Débit de fuite : 1.2 m3/s Volume d’eau stockée (NP) 4 800 m3 Surface inondée (NP) 6 500 m² Évacuateur de crue : Largeur déversoir : - m Charge dans le déversoir 0,10 m Longueur bassin : - m Largeur bassin : - m Profondeur du bassin - m Q1000 3,92 m3/s Revanche - m Seuil Poutre

BA 0,20 m

Retenue Collinaire du Suriauville Amont

Option 2 : Digue déversante sur toute sa longueur (géogrille)


Coupe AA sur déversoir

Coupe BB

Coupe AA sur pertuis

Coupe BB

Annexe 4 : Retenue Collinaire du Fond du Moiré

Annexe 5 : Retenue du Fond des Veaux

Données topographiques : Cote Fond Fossé 383,84 m NGF Cote Rive Droite 384,46 m NGF Cote Rive Gauche 384,75 m NGF Cote Niveau de Protection 386,45 m NGF Cote NPHE 366,55 m NGF Cote Crête 386,45 m NGF Données Géométriques : Largeur en Crête 5 m Longueur du Remblai 122 m Hauteur moyenne - m Hauteur maximum 1,99 m Volume du remblai - m3 Pente talus aval 3 H/1V Pente talus amont 2 H/1V Données hydrauliques : Pertuis : 0,55 m Volume d’eau stockée (NP) 17 500 m3 Surface inondée (NP) 17 700 m² Évacuateur de crue : Largeur déversoir : - m Charge dans le déversoir 0,10 m Longueur bassin : - m Largeur bassin : - m Profondeur du bassin - m Q1000 3,37 m3/s Revanche - m Seuil Poutre

BA 0,20 m

Retenue Collinaire du Fond des Veaux

Option 1 : Digue déversante sur toute sa longueur (géogrille)


Annexe 6 : ZEC du Vair

Données topographiques : Cote Fond Fossé 344,47 m NGF Cote Rive Droite 345,08 m NGF Cote Rive Gauche 345,40 m NGF Cote Niveau de Protection 348,43 m NGF Cote NPHE 348,93 m NGF Cote Crête 349,33 m NGF Données Géométriques : Largeur en Crête 4 m Longueur du Remblai 148 m Hauteur maximum 4,86 m Pente talus aval 2 H/1V Pente talus amont 2 H/1V Données hydrauliques : Pertuis : 2,1x0,9 m Volume d’eau stockée (NP) 24 000 m3 Surface inondée (NP) 11 000 m² Évacuateur de crue : Largeur déversoir : 40 m Charge dans le déversoir 0,49 m Hauteur des marches 1 m Longueur des marches 2 m Longueur du bassin 6 m Q1000 23,1 m3/s Revanche 0,40 m Seuil Poutre

BA 0,20 m

ZEC du Vair

Option 1 : Digue avec déversoir frontal en gabions en escalier


Annexe 7 : ZEC du Suriauville

Données topographiques : Cote Fond Fossé 342,63 m NGF Cote Rive Droite 343,47 m NGF Cote Rive Gauche 342,96 m NGF Cote Niveau de Protection 346,20 m NGF Cote NPHE 346,70 m NGF Cote Crête 347,10 m NGF Données Géométriques : Largeur en Crête 4 m Longueur du Remblai 210 m Hauteur maximum 4.90 m Pente talus aval 2 H/1V Pente talus amont 2 H/1V Données hydrauliques : Pertuis : 1,40x1,20 m Volume d’eau stockée (NP) 54 000 m3 Surface inondée (NP) 28 000 m² Évacuateur de crue : Largeur déversoir : 90 m Charge dans le déversoir 0,48 m Q1000 28,87 m3/s Revanche 0,40 m Seuil 0.30 m

ZEC du Suriauville

Option 1 : Digue avec déversoir frontal en enrochement et

coursier en enrochement parallèle à la digue Étanchéité avec géomembrane

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