Concept de mesures de protection contre les … · ÎRétention des crues régulation des lacs...
Transcript of Concept de mesures de protection contre les … · ÎRétention des crues régulation des lacs...
ÉC OLE POLY TEC H NIQU EFÉDÉRALE D E LAUSAN NE
Laboratoire de constructions hydrauliques
Aménagements de cours d’eau
Concept de mesures de protection contre les cruesConcept de mesures de protection contre les crues
ÉC OLE POLY TEC H NIQU EFÉDÉRALE D E LAUSAN NE
Laboratoire de constructions hydrauliques
Aménagements de cours d’eau
Mesures de protection activesMesures de protection actives
Rétention des cruesrégulation des lacs naturelsmise en exploitation des zones inondables ou d’épanchementréalisation des bassins de rétention
Aménagement du cours d’eau
Dérivation des crues
ÉC OLE POLY TEC H NIQU EFÉDÉRALE D E LAUSAN NE
Laboratoire de constructions hydrauliques
Aménagements de cours d’eau
Principe de la rétention des cruesPrincipe de la rétention des crues
Zone d’inondation
Bassin de rétention
ÉC OLE POLY TEC H NIQU EFÉDÉRALE D E LAUSAN NE
Laboratoire de constructions hydrauliques
Aménagements de cours d’eau
Laminage des cruesLaminage des crues
Débit HQ
HQ critiqueHQ laminé
Qe (non laminé)
Qs (laminé)∀
ÉC OLE POLY TEC H NIQU EFÉDÉRALE D E LAUSAN NE
Laboratoire de constructions hydrauliques
Aménagements de cours d’eau
Régulation des lacs naturels
Régulation des lacs naturels
Exemple: Correction de la Linth (1807-1816)
ÉC OLE POLY TEC H NIQU EFÉDÉRALE D E LAUSAN NE
Laboratoire de constructions hydrauliques
Aménagements de cours d’eau
Correction de la Linth (1807-1816): Canal de LinthCorrection de la Linth (1807-1816): Canal de Linth
ÉC OLE POLY TEC H NIQU EFÉDÉRALE D E LAUSAN NE
Laboratoire de constructions hydrauliques
Aménagements de cours d’eau
Correction de la Linth (1807-1816): Canal de LinthCorrection de la Linth (1807-1816): Canal de Linth
ÉC OLE POLY TEC H NIQU EFÉDÉRALE D E LAUSAN NE
Laboratoire de constructions hydrauliques
Aménagements de cours d’eau
Correction de la Linth (1807-1816): Canal de LinthCorrection de la Linth (1807-1816): Canal de Linth
ÉC OLE POLY TEC H NIQU EFÉDÉRALE D E LAUSAN NE
Laboratoire de constructions hydrauliques
Aménagements de cours d’eau
Régulation des lacs naturels
Régulation des lacs naturels
Exemple: Correction de la Linth (1807-1816)
Konrad Escher von der Linth (1807-1816)
ÉC OLE POLY TEC H NIQU EFÉDÉRALE D E LAUSAN NE
Laboratoire de constructions hydrauliques
Aménagements de cours d’eauRégulation des lacs naturelsRégulation des lacs naturels
Exemple: Correction de la Kander (1711-1714)
ÉC OLE POLY TEC H NIQU EFÉDÉRALE D E LAUSAN NE
Laboratoire de constructions hydrauliques
Aménagements de cours d’eauRégulation
des lacs naturels
Régulation des lacs naturels
Exemple: 1ére Correction des Eaux de Jura (1868-1891)
ÉC OLE POLY TEC H NIQU EFÉDÉRALE D E LAUSAN NE
Laboratoire de constructions hydrauliques
Aménagements de cours d’eau
Mise en exploitation des zones inondables ou d’épanchementMise en exploitation des zones inondables ou d’épanchement
év. canaux de drainage
Déversement latéral dans la zone d’épanchement
Section de contrôle(par ex. pont)
Rivière
ÉC OLE POLY TEC H NIQU EFÉDÉRALE D E LAUSAN NE
Laboratoire de constructions hydrauliques
Aménagements de cours d’eau
Réalisation des bassins de rétention et leur efficacitéRéalisation des bassins de rétention et leur efficacité
Bassin 2 Bassin 1 Zone d’inondation
ÉC OLE POLY TEC H NIQU EFÉDÉRALE D E LAUSAN NE
Laboratoire de constructions hydrauliques
Aménagements de cours d’eau
Concept des bassins de rétention non réglés par des vannesConcept des bassins de rétention non réglés par des vannes
Volume de rétentiondes crues
ÉC OLE POLY TEC H NIQU EFÉDÉRALE D E LAUSAN NE
Laboratoire de constructions hydrauliques
Aménagements de cours d’eau
Concept des bassins de rétention non réglés par des vannesConcept des bassins de rétention non réglés par des vannes
Lac permanent
Volume de rétentiondes crues
Volume de rétentiondes crues
ÉC OLE POLY TEC H NIQU EFÉDÉRALE D E LAUSAN NE
Laboratoire de constructions hydrauliques
Aménagements de cours d’eau
Concept des bassins de rétention
réglés par des vannes
Concept des bassins de rétention
réglés par des vannes
Ouvrage de contrôle, vidange de fond
Ouvrage de contrôle combiné avec la vidange de fond ("ouvrage de moine")
Evacuateur de crues
Lac permanent
ÉC OLE POLY TEC H NIQU EFÉDÉRALE D E LAUSAN NE
Laboratoire de constructions hydrauliques
Aménagements de cours d’eau
ÉC OLE POLY TEC H NIQU EFÉDÉRALE D E LAUSAN NE
Laboratoire de constructions hydrauliques
Aménagements de cours d’eau
ÉC OLE POLY TEC H NIQU EFÉDÉRALE D E LAUSAN NE
Laboratoire de constructions hydrauliques
Aménagements de cours d’eau
ÉC OLE POLY TEC H NIQU EFÉDÉRALE D E LAUSAN NE
Laboratoire de constructions hydrauliques
Aménagements de cours d’eau
ÉC OLE POLY TEC H NIQU EFÉDÉRALE D E LAUSAN NE
Laboratoire de constructions hydrauliques
Aménagements de cours d’eau
ÉC OLE POLY TEC H NIQU EFÉDÉRALE D E LAUSAN NE
Laboratoire de constructions hydrauliques
Aménagements de cours d’eau
ÉC OLE POLY TEC H NIQU EFÉDÉRALE D E LAUSAN NE
Laboratoire de constructions hydrauliques
Aménagements de cours d’eau
ÉC OLE POLY TEC H NIQU EFÉDÉRALE D E LAUSAN NE
Laboratoire de constructions hydrauliques
Aménagements de cours d’eau
ÉC OLE POLY TEC H NIQU EFÉDÉRALE D E LAUSAN NE
Laboratoire de constructions hydrauliques
Aménagements de cours d’eau
ÉC OLE POLY TEC H NIQU EFÉDÉRALE D E LAUSAN NE
Laboratoire de constructions hydrauliques
Aménagements de cours d’eau
Aménagement d'un cours d'eauAménagement d'un cours d'eau
Mesures visant à augmenter la capacité du cours d'eau et à permettre le passage des hydrogrammes de crues sans danger
élimination des obstacles à l'écoulement(rétrécissements locaux, végétation, passage sous ponts, ponceaux)
agrandissement de la section(endiguements, levées, élargissements, approfondissement du lit)
augmentation de la capacité (par raccourcissement du tracé,agrandissement de la pente du lit)
ÉC OLE POLY TEC H NIQU EFÉDÉRALE D E LAUSAN NE
Laboratoire de constructions hydrauliques
Aménagements de cours d’eau
Agrandissement de la sectionAgrandissement de la section
Raccourcissement du tracéRaccourcissement du tracé
Correction du cours d'eau
a) b) c)
ÉC OLE POLY TEC H NIQU EFÉDÉRALE D E LAUSAN NE
Laboratoire de constructions hydrauliques
Aménagements de cours d’eau
Possibilités de dérivation des cruesPossibilités de dérivation des crues
Ouvrage de dérivation Q dérivé
Q amont
Q restitué
a)
ÉC OLE POLY TEC H NIQU EFÉDÉRALE D E LAUSAN NE
Laboratoire de constructions hydrauliques
Aménagements de cours d’eau
Possibilités de dérivation des cruesPossibilités de dérivation des crues
Ouvrage de dérivation
Q d
érivé
Q amont
b)
ÉC OLE POLY TEC H NIQU EFÉDÉRALE D E LAUSAN NE
Laboratoire de constructions hydrauliques
Aménagements de cours d’eau
Possibilités de dérivation des cruesPossibilités de dérivation des crues
Ouvrage de dérivation
Q dériv
é
Q amont
c)
Q restitué
ÉC OLE POLY TEC H NIQU EFÉDÉRALE D E LAUSAN NE
Laboratoire de constructions hydrauliques
Aménagements de cours d’eau
Mesures de protection passives dans les zones d'inondationMesures de protection passives dans les zones d'inondation
Mesures d'aménagement du territoireServices d'alerte et plans d'évacuationServices de sauvetageMesures visant visant à protéger des objets (bâtiments et ouvrages d'infrastructure)
ÉC OLE POLY TEC H NIQU EFÉDÉRALE D E LAUSAN NE
Laboratoire de constructions hydrauliques
Aménagements de cours d’eau
Correction des cours d’eau - TracéCorrection des cours d’eau - Tracé
Objectif des correctionsmaximaliser la capacité hydraulique et le transport de charriageminimaliser l'emprise du cours d'eau
Résultat des corrections: tracés étroits et rectilignes, lits plats
Dans la nature un tel tracé rectiligne n'existe que très rarement
Un lit plat reste stable seulement dans le cas où la granulométrie du lit est composée principalement des grains grossiers
ÉC OLE POLY TEC H NIQU EFÉDÉRALE D E LAUSAN NE
Laboratoire de constructions hydrauliques
Aménagements de cours d’eau
Correction des cours d’eau - TracéCorrection des cours d’eau - Tracé
Sur les tronçons rectilignes d'un cours d'eau corrigé, des bancs alternés peuvent se former. Ces bancs
menacent la stabilité des berges par des affouillementsaugmentent la variabilité des conditions de l'écoulementcontribuent à la valeur écologique du site
banc
affouillement
rapide
banc
affouillement
rapide
ÉC OLE POLY TEC H NIQU EFÉDÉRALE D E LAUSAN NE
Laboratoire de constructions hydrauliques
Aménagements de cours d’eau
ÉC OLE POLY TEC H NIQU EFÉDÉRALE D E LAUSAN NE
Laboratoire de constructions hydrauliques
Aménagements de cours d’eau
ÉC OLE POLY TEC H NIQU EFÉDÉRALE D E LAUSAN NE
Laboratoire de constructions hydrauliques
Aménagements de cours d’eau
ÉC OLE POLY TEC H NIQU EFÉDÉRALE D E LAUSAN NE
Laboratoire de constructions hydrauliques
Aménagements de cours d’eau
ÉC OLE POLY TEC H NIQU EFÉDÉRALE D E LAUSAN NE
Laboratoire de constructions hydrauliques
Aménagements de cours d’eau
ÉC OLE POLY TEC H NIQU EFÉDÉRALE D E LAUSAN NE
Laboratoire de constructions hydrauliques
Aménagements de cours d’eau
Critère de formation des bancs alternésCritère de formation des bancs alternés
Selon Jäggi 1983, 1999
avec
η η= − 0.152.93 3.13B BZ
ηθ
⋅=
− ⋅ ⋅( 1) m cr
h Js d
ηθ
⋅=
− ⋅ ⋅( 1)Bm cr
B Js d
= /B mZ B d
[% ]J
10
1
10 10 101 2 3 10 4
Z = B / dB
2
4
6
8
Matériaux du fond répartition log-normale l
Matériaux du fond répartis selon Fuller
Matériaux du fond uniformes
Domaine sans formation de bancs
domaine de formation de bancs
[% ]J
10
1
10 10 101 2 3 10 4
Z = B / dB
2
4
6
8
Matériaux du fond répartition log-normale l
Matériaux du fond répartis selon Fuller
Matériaux du fond uniformes
Domaine sans formation de bancs
domaine de formation de bancs
ÉC OLE POLY TEC H NIQU EFÉDÉRALE D E LAUSAN NE
Laboratoire de constructions hydrauliques
Aménagements de cours d’eau
Formation des méandres réguliersFormation des méandres réguliers
Longueur des ondesde méandres
λ ≈ ⋅10 Ba
λ
a
λ
ÉC OLE POLY TEC H NIQU EFÉDÉRALE D E LAUSAN NE
Laboratoire de constructions hydrauliques
Aménagements de cours d’eau
ÉC OLE POLY TEC H NIQU EFÉDÉRALE D E LAUSAN NE
Laboratoire de constructions hydrauliques
Aménagements de cours d’eau
ÉC OLE POLY TEC H NIQU EFÉDÉRALE D E LAUSAN NE
Laboratoire de constructions hydrauliques
Aménagements de cours d’eau
ÉC OLE POLY TEC H NIQU EFÉDÉRALE D E LAUSAN NE
Laboratoire de constructions hydrauliques
Aménagements de cours d’eau
Formation des rivières en tresseFormation des rivières en tresse
rivières raides avec le transport du gravier ou du sable
grande largeur rend le chenal unique instable et favorise la formation d'un chenal en tresse
Formation régulière de bancs pour un débit constantet l'effet réduit des débits variables
ÉC OLE POLY TEC H NIQU EFÉDÉRALE D E LAUSAN NE
Laboratoire de constructions hydrauliques
Aménagements de cours d’eau
Le Rhône au Bois de Finges
Rivières en tresseRivières en tresse
ÉC OLE POLY TEC H NIQU EFÉDÉRALE D E LAUSAN NE
Laboratoire de constructions hydrauliques
Aménagements de cours d’eau
ÉC OLE POLY TEC H NIQU EFÉDÉRALE D E LAUSAN NE
Laboratoire de constructions hydrauliques
Aménagements de cours d’eau
ÉC OLE POLY TEC H NIQU EFÉDÉRALE D E LAUSAN NE
Laboratoire de constructions hydrauliques
Aménagements de cours d’eau
ÉC OLE POLY TEC H NIQU EFÉDÉRALE D E LAUSAN NE
Laboratoire de constructions hydrauliques
Aménagements de cours d’eau
ÉC OLE POLY TEC H NIQU EFÉDÉRALE D E LAUSAN NE
Laboratoire de constructions hydrauliques
Aménagements de cours d’eau
ÉC OLE POLY TEC H NIQU EFÉDÉRALE D E LAUSAN NE
Laboratoire de constructions hydrauliques
Aménagements de cours d’eau
ÉC OLE POLY TEC H NIQU EFÉDÉRALE D E LAUSAN NE
Laboratoire de constructions hydrauliques
Aménagements de cours d’eau
ÉC OLE POLY TEC H NIQU EFÉDÉRALE D E LAUSAN NE
Laboratoire de constructions hydrauliques
Aménagements de cours d’eau
Correction des cours d'eau - SectionCorrection des cours d'eau - Section
a) section proche d'un trapèze
b)a) c)b)a) c)
b) section avec chenal d'étiage
c) profil combiné d'un lit majeur et des lits mineurs
ÉC OLE POLY TEC H NIQU EFÉDÉRALE D E LAUSAN NE
Laboratoire de constructions hydrauliques
Aménagements de cours d’eau
La deuxième correction du Rhône 1936-1960La deuxième correction du Rhône 1936-1960
Le Rhône en amont de Sion vu de l’aval avec les canaux d’assainissement (1958)
ÉC OLE POLY TEC H NIQU EFÉDÉRALE D E LAUSAN NE
Laboratoire de constructions hydrauliques
Aménagements de cours d’eau
La deuxième correction du Rhône 1936-1960La deuxième correction du Rhône 1936-1960
Le Rhône en amont de Sion vu vers l’aval (1958)
ÉC OLE POLY TEC H NIQU EFÉDÉRALE D E LAUSAN NE
Laboratoire de constructions hydrauliques
Aménagements de cours d’eau
Rhône, Branson(A.Peter)
ÉC OLE POLY TEC H NIQU EFÉDÉRALE D E LAUSAN NE
Laboratoire de constructions hydrauliques
Aménagements de cours d’eau
ÉC OLE POLY TEC H NIQU EFÉDÉRALE D E LAUSAN NE
Laboratoire de constructions hydrauliques
Aménagements de cours d’eau
ÉC OLE POLY TEC H NIQU EFÉDÉRALE D E LAUSAN NE
Laboratoire de constructions hydrauliques
Aménagements de cours d’eau
Correction des cours d’eau – Profil en longCorrection des cours d’eau – Profil en long
Contraintes pour le profil en long d'un tronçon de correction
• limite amont
• limite aval
• points fixes intermédiaires (seuils rocheux ou artificiels)
• infrastructures
• zones urbanisées
ÉC OLE POLY TEC H NIQU EFÉDÉRALE D E LAUSAN NE
Laboratoire de constructions hydrauliques
Aménagements de cours d’eau
Correction des cours d’eau – EndiguementsCorrection des cours d’eau – Endiguements
Hauteur des digues:• selon la capacité hydraulique et le transport de charriage• revanche nécessaire (vagues, courbes de remous locales)
v < 2 m/s : 0.5 mv > 2 m/s : 1 à 1.5 m
Largeur du couronnement: minimum 3 m (accès d'entretien)Matériaux: digues homogènes, faible perméabilitéPentes de talus: 2:3 à 1:2
ÉC OLE POLY TEC H NIQU EFÉDÉRALE D E LAUSAN NE
Laboratoire de constructions hydrauliques
Aménagements de cours d’eau
Endiguements et contre-canauxEndiguements et contre-canaux
But des contre-canaux:• limiter l'influence sur la nappe phréatique• accueillir les confluents• augmenter la stabilité de la digue• réduire le risque d'érosion interne
canal de drainagelimitation du niveaude la nappe supérieure
canal de drainagelimitation du niveaude la nappe supérieure
rivière