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Hydro Expertise Etude hydraulique - Franchissement de l’Ander à Rochain RD926 - CONTOURNEMENT DE SAINT-FLOUR ET ROFFIAC Franchissement de l’Ander à Rochain Etude hydraulique Mai 2016 16-27 Rapport-Ander-V3

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Hydro Expertise – Etude hydraulique - Franchissement de l’Ander à Rochain

RD926 - CONTOURNEMENT DE SAINT-FLOUR ET ROFFIAC

Franchissement de l’Ander à Rochain

Etude hydraulique

Mai 2016

16-27 Rapport-Ander-V3

Hydro Expertise – Etude hydraulique - Franchissement de l’Ander à Rochain

MAITRE D’OUVRAGE

La Planèze RD926

Parc d’activités de Laurade

13103 Saint-Etienne du Grès

Pour le compte du :

Conseil Départemental du Cantal

28, avenue GAMBETTA

15000 AURILLAC

Projet de contournement de Saint-Flour et Roffiac

Franchissement de l’Ander à Rochain

Etude hydraulique

91, avenue Marcelin Berthelot – 33 110 Le Bouscat - 501 368 385 RCS Bordeaux – SIRET 501 368 385 00024

Tél. : 05 56 50 25 21 – Fax 05 40 16 30 14 – www.hydro-expertise.com - [email protected]

Liste des versions émises

Date Nom Remarque

22-12-2016 16-27 Rapport-Ander-V1 1ère émission

17-01-2017 16-27 Rapport-Ander-V2

Intégration remarques Service Instructeur :

- Amélioration lisibilité figure description du projet

- Modification tableau incidence

- Complément sur espace de liberté

24-5-2017 16-27 Rapport-Ander-V3 Modification mise en page figure 11

Hydro Expertise – Etude hydraulique - Franchissement de l’Ander à Rochain

SOMMAIRE 0 INTRODUCTION ........................................................................................................................................................... 4

1 PRESENTATION DU PROJET ........................................................................................................................................... 5 2 OBJECTIF DE L’ETUDE ................................................................................................................................................... 8

1 ANALYSE ....................................................................................................................................................................... 9

1 PRESENTATION DU CONTEXTE ................................................................................................................................ 10 2 SYNTHESE DE L’ETUDE ANTERIEURE ........................................................................................................................ 13 3 HYDROLOGIE .......................................................................................................................................................... 14 4 FONCTIONNEMENT HYDRAULIQUE DANS L’ETAT INITIAL .......................................................................................... 16 5 FONCTIONNEMENT HYDRAULIQUE DANS L’ETAT PROJET ........................................................................................... 19 A. DESCRIPTION DU PROJET........................................................................................................................................ 19 B. ANALYSE DES INCIDENCES SUR LES CONDITIONS D’ECOULEMENT ............................................................................ 22 C. TIRANT D’AIR ......................................................................................................................................................... 26 D. PROTECTION DE L’OUVRAGE ................................................................................................................................... 26 E. INCIDENCE SUR L’ESPACE DE LIBERTE DU COURS D’EAU ........................................................................................... 30

2 SYNTHESE ET CONCLUSIONS .................................................................................................................................... 31

ILLUSTRATIONS FIGURE 1 – PLAN DE SITUATION ..............................................................................................................................................6 FIGURE 2 - DESCRIPTION DU PROJET –PLANCHE 3/4 .................................................................................................................7 FIGURE 3 – PLAN DE SITUATION GENERAL (CARTE IGN) .......................................................................................................... 11 FIGURE 4 – PHOTOGRAPHIE AERIENNE IGN 2013 – ABORDS PROJET ........................................................................................ 12 FIGURE 5 – EXTRAIT ETUDE CIDEE – FRANCHISSEMENT RETENU ............................................................................................. 13 FIGURE 6 – EXTRAIT ETUDE CIDEE – PROTECTIONS ENVISAGEES ............................................................................................ 13 FIGURE 7 – AJUSTEMENT DE GUMBEL – STATION DE ST-GEORGES – INTERVALLE DE CONFIANCE A 95 % ................................. 14 FIGURE 8 – PROFIL EN TRAVERS AU DROIT DU PROJET (P3.1) ................................................................................................. 16 FIGURE 9 – ETENDUE DES ZONES INONDEES – CRUE CENTENNALE (ETAT INITIAL – AVANT TRAVAUX – 1/5000) ........................ 17 FIGURE 10 – PROFIL EN LONG DES LIGNES D’EAU EN CRUE ..................................................................................................... 18 FIGURE 11 DESCRIPTION DU PROJET – COUPE – 1/200 ........................................................................................................... 20 FIGURE 12 DESCRIPTION DU PROJET – VUE EN PLAN – 1/200 .................................................................................................. 21 FIGURE 13 - EXEMPLE - EXHAUSSEMENT DES NIVEAUX D’EAU EN AMONT D’UN OUVRAGE – REMOUS ......................................... 22 FIGURE 14 – COMPARAISON DES LIGNES D’EAU – ETAT ACTUEL ET PROJET ............................................................................. 23 FIGURE 15 – INCIDENCE SUR LE CHAMPS D’INONDATION – ETAT ACTUEL ET PROJET (1/5000) ................................................. 24 FIGURE 16 – INCIDENCE SUR LE CHAMPS D’INONDATION – ETAT ACTUEL ET PROJET (1/2000) ................................................. 25 FIGURE 17 – COMPARAISON DES CARTOGRAPHIES AU DROIT DU FRANCHISSEMENT ................................................................ 27 FIGURE 18 – CARTE IGN (1950) ET TRACE ACTUEL .................................................................................................................. 28 FIGURE 19 – PHOTOGRAPHIE AERIENNE DE 1947 ET 1978 ....................................................................................................... 29 FIGURE 20 – DONNEES TOPOGRAPHIQUES DISPONIBLES......................................................................................................... 37 FIGURE 21 – COMPARAISON DES PROFILS EN LONG DE LA CRUE CENTENNALE (RISQUE ET TERRITOIRE ET CIDEE) ................... 38 FIGURE 22 – CARTE D’ETAT MAJOR (1850) ET TRACE ACTUEL .................................................................................................. 42 FIGURE 23 – CARTE IGN (1950) ET TRACE ACTUEL .................................................................................................................. 43 FIGURE 24 – CARTE IGN ACTUELLE......................................................................................................................................... 44 FIGURE 25 – PHOTOGRAPHIE AERIENNE DE 1947 .................................................................................................................... 45 FIGURE 26 – PHOTOGRAPHIE AERIENNE DE 1975 .................................................................................................................... 46 FIGURE 27 – PHOTOGRAPHIE AERIENNE DE 1978 .................................................................................................................... 47 FIGURE 28 – PHOTOGRAPHIE AERIENNE DE 1980 .................................................................................................................... 48 FIGURE 29 – ORTHOPHOTOPLAN DE 2000-2005 ET TRACE ACTUEL .......................................................................................... 49 FIGURE 30 – ORTHOPHOTOPLAN DE 2005-2010 ET TRACE ACTUEL .......................................................................................... 50 FIGURE 31 – ORTHOPHOTOPLAN DE 2013 ............................................................................................................................... 51

ANNEXES ANNEXE 1 – DONNEES HYDROMETRIQUES .............................................................................................................................. 32 ANNEXE 2 – ETUDE HYDRAULIQUE ......................................................................................................................................... 35 ANNEXE 3 – ESPACE DE LIBERTE DU COURS D’EAU .................................................................................................................. 40

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0 INTRODUCTION

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1 PRESENTATION DU PROJET

Afin d’améliorer les conditions de circulation dans l’agglomération de Saint-Flour, le Conseil Général du Cantal envisage de créer une voie de contournement de la ville en favorisant le raccordement de la RD926 sur l’A75.

Le conseil départemental du Cantal, dans le cadre de la réalisation des contournements de Saint-Flour par le Nord, et Roffiac par le Sud, a publié un appel d’offre pour la passation d’un contrat de partenariat.

A l’issue du dialogue compétitif, la société « La Planèze RD926 », détenue principalement par NGE Concessions, en a été déclarée « le candidat pressenti ».

Le tracé de la déviation franchit l’Ander en aval du lieu-dit le Rochain.

Le dimensionnement du franchissement (OA9) a fait l’objet d’une étude hydraulique en novembre 2009 par Cidee conduisant à retenir un franchissement de 56 m de portée complété par un ouvrage de décharge de 6 m de largeur.

Le franchissement envisagé aujourd’hui présente une portée supérieure : 71 m. Aussi, l’étude hydraulique nécessite d’être donc d’être remise à jour.

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FIGURE 1 – PLAN DE SITUATION

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FIGURE 2 - DESCRIPTION DU PROJET –PLANCHE 3/4

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2 OBJECTIF DE L’ETUDE

La présente investigation réalisée à la demande de NGE conformément à la proposition d’étude 16-27-Ander-V2a a pour objet :

L’analyse du fonctionnement hydraulique du nouvel ouvrage à l’aide d’une modélisation,

La définition des protections.

L’investigation est fondée sur :

Une reconnaissance de terrain,

L’analyse critique des débits pris en compte,

Une modélisation mathématique des écoulements.

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1 ANALYSE

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1 PRESENTATION DU CONTEXTE

La vallée

L’Ander au droit du Rochain (voir plan de situation ci-après) présente un lit mineur d’une largeur de 14 à 18 m.

En aval du franchissement par la RD40, le cours développe une large courbe conduisant à appuyer le tracé sur le coteau. Il dégage en rive droite un large lit majeur de 400 m. Dans ce lit majeur, plusieurs bâtiments sont implantés. Un ouvrage en amont du Rochain permet de dériver dans un bief une fraction de l’écoulement.

Plus en aval, la vallée de resserre et le tracé de l’Ander se réaxe au milieu de la vallée. Au droit du futur franchissement, la largeur est de 100 m environ. A proximité du futur franchissement, on observe la présence d’un lagunage en remblai en rive droite, sur le coteau.

L’Ander en aval de la RD40 L’Ander en aval du projet

Large lit majeur droit au niveau du Rochain La vallée vue des abords du projet

Les franchissements qui encadrent le projet comprennent :

A l’amont, le pont de la RD40. L’ouvrage présente une portée d’environ 33 m pour une hauteur de 3,5 m muni de deux appuis.

A l’aval, le pont de la RD676. L’ouvrage est composé de deux voûtes. La voûte principale présente une ouverture de 18 m. Un deuxième ouvrage en rive gauche rétablit le lit majeur.

Franchissement par la RD40 Franchissement par la RD676

Rochain

Rochain

Lagunage

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FIGURE 3 – PLAN DE SITUATION GENERAL (CARTE IGN)

Axe projet

Lagunage en remblai

Bâtiments

Franchissement RD40

Franchissement RD679

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Au droit du projet

Au droit du projet, les vestiges du projet initial stoppé sont visibles. Les travaux mis en œuvre comprennent notamment :

Des stigmates des terrassements,

La protection des pieds de culées par des enrochements liaisonnés,

La protection des berges, en rive droite et gauche, par des enrochements libres.

Concernant cette protection de berge, les blocs mis en œuvre présentent un diamètre de 50 à 60 cm en couche unique. Les blocs ont été implantés avec un fruit raide 1H/1V à para-vertical. Bien que la hauteur de la protection soit faible, métrique, quelques blocs ont glissé depuis leur mise en œuvre.

Devant la protection rive droite, on observe la présence d’un petit atterrissement sur lequel une végétation arbustive se développe.

Terrassements Protection pied de culée

Enrochements rive droite déstabilisés Protection rive gauche

FIGURE 4 – PHOTOGRAPHIE AERIENNE IGN 2013 – ABORDS PROJET

Terrassements

Enrochements liaisonnés protection pied de culée

Terrassements

Enrochements liaisonnés

Enrochements libres

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2 SYNTHESE DE L’ETUDE ANTERIEURE

Une investigation hydraulique a été confiée à Cidee en 2009 afin d’analyser les incidences hydrauliques du franchissement de l’Ander par la déviation.

Les principales conclusions de cette étude sont les suivantes :

L’ouvrage a été dimensionné pour une crue centennale. Le débit retenu est de 235 m³/s, identique à celui pris en compte par les investigations antérieures conduites par Risque et Territoire en 2004.

Les bâtiments au lieu-dit le Rochain sont fortement vulnérables en crue.

Le franchissement envisagé est un pont de 56 m de portée complété d’une décharge de 6 m de largeur calée sur-profondeur par rapport au terrain naturel.

L’ouvrage se traduit par un exhaussement de 35 cm au maximum et pour la crue centennale. Le remous est totalement amorti avant les premières habitations.

Le tirant d’air est de 6,5 m sous l’ouvrage principal.

Les protections proposées comprennent :

o Des blocs de diamètre moyen D50=0,8 m sur les berges posés avec un fruit de 2H/1V,

o Des blocs D50=0,5 m en fond du lit,

o Des blocs D50=1 m pour caler la fosse de dissipation

FIGURE 5 – EXTRAIT ETUDE CIDEE – FRANCHISSEMENT RETENU

FIGURE 6 – EXTRAIT ETUDE CIDEE – PROTECTIONS ENVISAGEES

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3 HYDROLOGIE

Rappel des débits des études antérieures.

Les débits de référence définis dans l’Etude hydraulique des franchissements de l’Ander (Risque et Territoire de Janvier 2004) et reprise dans l’étude Ciee (2009) sont au Rochain :

crue décennale : 61 m³/s

cure centennale 235 m³/s.

Données hydrométriques et autres données disponibles

Données hydrométriques

Deux stations hydrométriques encadrent le site. Les caractéristiques de ces stations sont synthétisées dans le tableau ci-dessous (cf. annexe 1). Les débits des crues biennale à décennale estimés par la procédure synthèse de la banque Hydro sont aussi fournies.

Station Roffiac St-Georges

Gestionnaire Dreal Auvergne EDF

Surface drainée 96 km² 310 km²

Période d’observations 2000-2016

17 années

1956-2014

56 ans

Crue biennale 34 m3/s 92 m3/s

Crue quinquennale 51 m3/s 140 m3/s

Crue décennale 62 m3/s 170 m3/s

Débit centennal à St-Georges

La période d’observation réduite à Roffiac est insuffisante pour conduire une analyse aux fréquences rares.

Les données à St-Georges permettent cette approche. L’ajustement des 59 années de données (voir figure ci-après) conduit à un débit centennal de 268 m³/s avec un intervalle de confiance à 95 % situant la valeur vraie entre 238 et 316 m³/s.

L’estimation de la crue centennale à St-Georges s’appuyant sur une extrapolation par la méthode du gradex conduit à un débit de 368 m3/s. L’extrapolation par la méthode du gradex suppose qu’à partir d’une certaine période de retour, tout supplément de pluie se traduit en supplément de débit. Cette méthode mise au point par EDF est par ses principes plutôt maximaliste.

Les nouvelles données disponibles à St-Georges depuis les études initiales ne remettent pas en question le débit centennal du PPRI à St-Georges.

FIGURE 7 – AJUSTEMENT DE GUMBEL – STATION DE ST-GEORGES – INTERVALLE DE CONFIANCE A 95 %

Estimation au droit du site

Connaissant les débits de référence en un site A, ces débits peuvent être transférés en un site B à l’aide de la formule de Meyer :

QB=QA x (SB/SA)

Avec QA et QB : débits et SA et SB superficie drainées

En l’absence de données de calage, le coefficient retenu est égal à 0,8.

Dans le cas présent, les estimations des débits de référence aux deux stations qui encadrent le site (Roffiac

et St-Georges) permettent1. de déterminer le coefficient La démarche pour les crues biennale à décennale conduit à des coefficients proches :

0,85 pour la crue biennale,

0,86 pour les crues quinquennale et décennale.

1 Exemple, pour la crue biennale

Q2_StGeorges= Q2_Roffiac x (310/96)

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L’utilisation de la méthode de Meyer permet d’estimer, au droit du projet (Rochain – 176 km²) :

les débits Q2 à Q10 en interpolant les débits des crues biennaux à décennaux à partir des estimations à Roffiac et St-Georges,

le débit centennal à partir du débit centennal du PPRI à St-Georges.

Les résultats sont synthétisés dans le tableau ci-dessous :

Localisation Rochain

Surface drainée 176 km²

Crue biennale 57 m³/s

Crue quinquennale 86 m³/s

Crue décennale 104 m³/s

Crue centennale 227 m³/s

L’estimation du débit centennal (à partir du débit centennal du PPRI à St-Georges) est inférieure à l’estimation initiale 235 m³/s. Cette valeur sera retenue par mesure de sécurité et en cohérence avec les études antérieures.

Concernant les débits plus faibles, on retiendra les présentes estimations qui valorisent les données disponibles à Roffiac depuis la réalisation des études initiales.

Débits de référence

Les débits de référence retenus au droit du projet sont donc:

Crue biennale 57 m³/s

Crue quinquennale 86 m³/s

Crue décennale 104 m³/s

Crue centennale 235 m³/s

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4 FONCTIONNEMENT HYDRAULIQUE DANS L’ETAT INITIAL

Le site a fait l’objet d’une étude hydraulique par modélisation mathématique. Le détail de la modélisation est présenté en annexe 2.

La modélisation qui décrit l’état initial est la modélisation avant tout travaux aux voisinages du franchissement (topographie de 2004 et 2009). En particulier, les remblais présents dans le lit majeur, vestiges des travaux actuels (notamment remblais et déblais), ne sont donc pas pris en compte.

L’analyse conduit aux observations suivantes.

Le lit mineur est susceptible d’évacuer le débit de la crue biennale.

Pour la crue décennale, l’ensemble du lit majeur est inondé.

Pour la crue centennale, l’ensemble du lit majeur est inondé.

Les caractéristiques de l’écoulement au droit du projet sont synthétisées dans le tableau ci-dessous et sur le profil en travers ci-après.

Les vitesses en lit mineur en crue sont de 2,2 m/s. En lit majeur, elles sont comprises entre 0,5 et 0,9 m/s. Le lit mineur reprend la majorité du débit jusqu’à la crue décennale. Pour la crue centennale, le lit majeur évacue un débit similaire.

L’écart des niveaux atteints est de

0,7 m environ entre la crue biennale et décennale,

1,5 m entre la crue biennale et centennale.

Pour la crue centennale, les hauteurs de submersions sont de 0,9 m environ en rive droite et de 1,4 m en rive gauche.

Crue Cote d’eau

(m)

Ligne de charge

(m)

Vitesse majeur gauche

(m/s)

Vitesse lit mineur

(m/s)

Vitesse majeur

droit

(m/s)

% débit en lit mineur

Q2 792.47 792.66 0.4 2.0 0.5 94

Q5 792.90 793.08 0.6 2.1 0.3 81

Q10 793.12 793.28 0.7 2.0 0.3 73

Q100 793.95 794.07 0.9 2.2 0.7 46

FIGURE 8 – PROFIL EN TRAVERS AU DROIT DU PROJET (P3.1)

100 150 200 250

791

792

793

794

795

796

797

Abscisse (m)

Alti

tude

(m

)

Legend

WS Q100

WS Q10

WS Q5

WS Q2

Rive droite Rive gauche

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FIGURE 9 – ETENDUE DES ZONES INONDEES – CRUE CENTENNALE (ETAT INITIAL – AVANT TRAVAUX –

1/5000)

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FIGURE 10 – PROFIL EN LONG DES LIGNES D’EAU EN CRUE

787

789

791

793

795

797

799

801

803

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800

Alt

itu

de

(IG

N6

9)

Abscisse cumulée (m)

Point bas du lit mineur

Etat actuel-Q10

Etat actuel-Q100

P1

P2

P3 P3.4

P4

P5

P6 P7

P8

P9

P10

P11

P12

P13

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5 FONCTIONNEMENT HYDRAULIQUE DANS L’ETAT PROJET

a. DESCRIPTION DU PROJET

Le futur franchissement de l’Ander se développe en amont immédiat des lagunages.

Le franchissement est composé d’un ouvrage d’art de 71 m de portée.

L’ouvrage comprend un appui de 2 m de largeur situé en retrait de la berge rive droite.

Les fondations de l’ouvrage sont des fondations superficielle, tant pour les culées que pour l’appui central.

Afin de réaliser l’appui central, un batardeau composé d’une enceinte de palplanche sera mis en place. Après les travaux, ces palplanches seront recépées à l’altimétrie du terrain naturel. Elles permettent donc d’assurer une protection anti-affouillement.

Le talus des culées est dressé avec un fruit de 1H/1V. Pour des raisons géotechniques, le talus est stabilisé par une carapace d’enrochements libres.

L’altimétrie du terrain sous l’ouvrage sera conservée. Les excavations vestiges des travaux antérieurs seront modelées afin de retrouver l’altimétrie moyenne du terrain. Deux pistes seront mises en place en bordure des culées.

Les caractéristiques de l’ouvrage en plan et coupe sont présentées sur la figure ci-après.

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FIGURE 11 DESCRIPTION DU PROJET – COUPE – 1/200

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FIGURE 12 DESCRIPTION DU PROJET – VUE EN PLAN – 1/200

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b. ANALYSE DES INCIDENCES SUR LES CONDITIONS D’ECOULEMENT

Présentation des incidences

La réalisation d’un aménagement dans le champ d’inondation d’un cours d’eau peut se traduire par :

Une incidence dynamique : Lorsque les sections qui participent à l’écoulement des crues sont modifiées, les niveaux d’eau sont aussi modifiés. Par exemple, la diminution de la section d’écoulement au droit d’un franchissement se traduit par une élévation des niveaux d’eau en amont de l’ouvrage;

FIGURE 13 - EXEMPLE - EXHAUSSEMENT DES NIVEAUX D’EAU EN AMONT D’UN OUVRAGE – REMOUS

Un effet de déstockage : la suppression d’une fraction du champ d’inondation se traduit par une diminution du volume de stockage de la crue. Cette diminution engendre un transfert plus rapide de l’eau vers l’aval, auquel sont associées une augmentation du débit de pointe en aval du projet et une accélération de la célérité de l’onde de crue. A l’inverse, une augmentation du potentiel de stockage s’accompagne d’une diminution du débit en aval.

Analyse des incidences dynamiques

L’analyse de l’incidence dynamique de l’ouvrage a été réalisée à l’aide d’une modélisation hydraulique des écoulements. Les incidences sont appréciées par comparaison des simulations dans les états actuel et projet pour les mêmes débits. Le détail est fourni en annexe 2.

Les incidences sont synthétisées dans les tableaux ci-après.

Pour la crue décennale, les incidences sur les niveaux et vitesses sont faibles. Par rapport à l’état actuel, l’exhaussement maximal est de 9 cm en amont de l’ouvrage. Le remous est amorti au droit du profil P6, soit 290 m en amont de l’ouvrage.

Pour la crue centennale, la fraction de débit débordante en lit majeur est plus importante que pour la crue décennale. Les incidences sont plus marquées. L’exhaussement maximal est de 22 cm. Le remous est amorti au profil P7 soit 420 m en amont du pont et sous le pont, les vitesses sont augmentées :

en lit mineur de 0,9 m/s (2,3 m/s dans l’état actuel pour 3,2 m/s dans l’état projet),

L’augmentation des vitesses sous l’ouvrage dans le lit mineur pour la crue centennale de 0,9 m/s. Cette valeur est surestimée. En effet, le calcul est conduit avec un fond fixe. Or, l’augmentation des

vitesses s’accompagnera au paroxysme de la crue d’un affouillement du lit mineur. L’affouillement en approfondissant le lit se traduira par une diminution des vitesses afin de conserver la continuité du transport solide.

en lit majeur rive gauche de 1,3 m/s (1 m/s dans l’état actuel pour 2,3 m/s dans l’état projet).

L’exhaussement des niveaux est modéré et ne concerne aucun bâtiment vulnérable en crue.

Incidence pour une crue décennale

Incidence pour une crue centennale

ProfilCote d'eau

(m)V rive droite

(m/s)V mineur

(m/s)V rive

gauche (m/s)Cote d'eau

(m)V rive

droite (m/s)V mineur

(m/s)

V rive gauche

(m/s)1 791,49 0,2 1,9 0,2 0 0,0 0,0 0,02 792,25 0,5 2,1 0,7 0 0,0 0,0 0,03 792,96 0,4 2,4 0,7 -0,05 0,0 0,2 0,0

Sous l'ouvrage 0,3 0,0 0,63,1 793,12 0,3 2,0 0,7 0,07 0,1 0,0 0,03,4 793,14 0,4 2,2 0,6 0,09 0,0 -0,1 0,04 793,36 0,5 1,7 0,5 0,06 -0,1 0,0 0,15 793,73 0,1 1,9 0,5 0,02 0,0 0,0 0,06 794,18 1,0 1,7 0,3 0 0 0 07 794,84 0,5 1,6 0,3 0 0 0 08 795,13 0,5 2,2 0,4 0 0 0 09 795,91 0,6 2,3 0,5 0 0 0 010 796,89 0,6 1,7 0,4 0 0 0 011 797,29 0,6 1,9 0,3 0 0 0 012 797,68 0,2 2,2 0,4 0,03 0,04 -0,12 -0,0113 798,48 0,5 2,2 0,8 0 0,01 0 0

Incidence EP-EARésultats Etat actuel (EA)

ProfilCote d'eau

(m)V rive droite

(m/s)V mineur

(m/s)V rive

gauche (m/s)Cote d'eau

(m)V rive

droite (m/s)V mineur

(m/s)

V rive gauche

(m/s)1 792,42 0,8 2,4 0,5 0 0 0 02 793,23 1,0 2,5 1,0 0 0 0 03 793,88 0,7 2,3 1,0 -0,11 0,3 0,8 0,3

Sous l'ouvrage 0,7 0,9 1,33,1 793,95 0,7 2,2 0,9 0,15 0,2 0,3 0,23,4 793,94 0,8 2,6 0,7 0,22 0,1 -0,1 0,04 794,13 0,8 2,1 0,7 0,22 -0,1 -0,3 0,05 794,63 0,6 2,0 0,8 0,06 0,0 -0,1 0,06 794,86 0,9 1,7 0,6 0,03 0,0 -0,1 0,07 795,43 0,7 1,6 0,5 0 0 0 08 795,61 0,7 2,7 0,7 0 0 0 09 796,39 0,8 2,8 0,7 0 0 0 010 797,4 0,9 2,3 0,7 0 0 0 011 797,77 0,9 2,3 0,7 0 0 0 012 798,23 0,7 2,9 0,8 0 0 0 013 799,04 0,8 2,6 1,1 0 0 0 0

Incidence EP-EARésultats Etat actuel (EA)

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FIGURE 14 – COMPARAISON DES LIGNES D’EAU – ETAT ACTUEL ET PROJET

787

789

791

793

795

797

799

801

803

0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800

Alt

itu

de

(IG

N6

9)

Abscisse cumulée (m)

Point bas du lit mineur

Etat actuel-Q10

Etat actuel-Q100

Etat Etat projet-Q10

Etat Etat projet-Q100P1

P2

P3 P3.4

P4

P5

P6P7

P8

P9

P10

P11

P12

P13

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FIGURE 15 – INCIDENCE SUR LE CHAMPS D’INONDATION – ETAT ACTUEL ET PROJET (1/5000)

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FIGURE 16 – INCIDENCE SUR LE CHAMPS D’INONDATION – ETAT ACTUEL ET PROJET (1/2000)

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Analyse de l’effet de déstockage

Le projet se traduit par :

Une extension de la zone inondable centennale réduite compte tenu du faible exhaussement des niveaux et de la morphologie encaissée de la vallée. La superficie supplémentaire inondée est de moins de 1 000 m².

L’exhaussement des niveaux engendré par l’ouvrage s’accompagne d’un sur-stockage en amont au paroxysme de la crue. Le volume sur-stocké est de 6 400 m³ pour la crue centennale

La suppression d’une fraction du champ d’inondation par les remblais.

La superficie des remblais dans le champ d’inondation centennal est de 5 000 m². Le volume supprimé pour la crue centennale est d’environ 4 000 m³.

Le projet s’accompagne d’un faible gain de volume dans le champ d’expansion des crues pour la crue centennale (2 400 m³ environ). Ce gain est trop faible pour avoir une incidence quantifiable en aval.

Pour rappel et à titre de comparaison des ordres de grandeur, le volume ruisselé en une heure au débit biennal est de 331 000 m³.

c. TIRANT D’AIR

Compte tenu de la nature de l’ouvrage, le tirant d’air sous l’ouvrage est très important. Il atteint de 6 m au minimum par rapport à la ligne de charge2 centennale.

Tirant d’air

2 La ligne de charge. La ligne de charge représente schématiquement les plus forts niveaux qui pourraient être atteints en supposant que brutalement la vitesse du fluide soit nulle.

d. PROTECTION DE L’OUVRAGE

Affouillement du lit sous l’ouvrage

La présence de l’ouvrage s’accompagne d’une augmentation des vitesses sous l’ouvrage. Cette augmentation des vitesses se traduit par un affouillement localisé pendant la crue sous l’ouvrage.

L’augmentation des vitesses en lit mineur est faible pour les crues inférieures à la crue décennale. L’augmentation des vitesses n’est marquée que pour les crues rares. Il s’agira donc d’un phénomène d’affouillement dynamique qui se développera au paroxysme des crues importantes pour se combler à la décrue.

L’affouillement sous l’ouvrage estimé3 est de 1,1 m. Il conviendra d’en tenir compte pour le dimensionnement des protections de berge.

3 Hypothèse : - largeur du lit sous l’ouvrage : 12 m - résultats avec la géométrie fixe sous l’ouvrage et pour Q100 : 150 m³/s – V=3,2 m/s - vitesse après affouillement pour assurer la continuité (vitesse dans les sections proches 2,5 m/s) Affouillement = (150/2.5-150/3.2)/12 = 1,1 m

Cote centennale (IGN69) 794.1Ligne de charge centennale (IGN69) 794.3Cote sous face (IGN69) 800.28Tirant d'air/ligne de charge (m) 6.0Cote sous face (IGN69) 800.66Tirant d'air/ligne de charge (m) 6.4

Rive droite

Rive gauche

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Dynamique en plan

Une analyse de la dynamique en plan sur un linéaire d’environ 7 km a été conduite. Elle valorise les documents suivants qui sont fournis en annexe 3

Carte d’Etat Major -1850, Carte IGN de 1950, Carte IGN actuelle.

Les photographies aériennes de 1947, 1975, 1978 et 1980 aux abords du projet sont fournies ainsi que les orthophotoplans IGN de 2000-2005, 2005-2010 et 2013.

La comparaison des tracés depuis le milieu du 19ème siècle fait apparaître une faible dynamique latérale du lit.

Les principales évolutions observées sont :

Un tracé plus rectiligne en aval du Rochain en 1850 par rapport à la configuration des années 50.

Au droit du franchissement, l’écart de tracé est de 50 m au maximum. Il est difficile d’imputer ces écarts à la dynamique du lit ou à des imprécisions de tracé de cette carte ancienne.

Un basculement du lit au droit du Rochain qui s’est produit entre 1975 et 1978.

Le lit actif a basculé sur le côté gauche de la vallée (voir figure ci-après).

Sur les photographies avant basculement du lit (1947 et 1975), on observe la présence d’une ripisylve qui témoigne de la présence antérieure du lit sur le côté gauche de la vallée. Le lit paraît donc avoir retrouvé une configuration ancienne. Le tracé du lit de la carte d’Etat Major de 1850 encadre les deux positions du lit.

Hormis le basculement du lit dans les 1975-1978, le tracé est peu évolutif. La seule zone où une dynamique s’exprime se développe à 400 m en aval du franchissement (zone de 300m de linéaire). A ce niveau, le glissement du tracé en 60 ans (1950-2013) est de 25 m environ.

Aux abords du franchissement envisagé, le tracé est stable. En particulier, on observera que le petit méandre situé 150 m en amont n’a pas évolué (cf. la comparaison de la carte IGN de 1950 et le tracé actuel et les photographies aériennes depuis 1947).

Les observations des berges réalisées lors de la visite de terrain font un lit actif mais sans recul majeur des berges.

En conclusion, l’Ander au voisinage du projet présente une dynamique en plan peu marquée. Le tracé s’inscrit dans la morphologie de générale des versants. La pente longitudinale importante (0,4 %) limite les possibilités de divagation. L’écart de tracé aux abords du projet s’appuyant sur des données fiables et précises est de 25 m en 60 ans (1950-2013). Cet écart est observé en aval immédiat du projet.

Au droit et en amont, le lit est stable depuis 60 ans

FIGURE 17 – COMPARAISON DES CARTOGRAPHIES AU DROIT DU FRANCHISSEMENT

1850 Actuel

1950 Actuel

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FIGURE 18 – CARTE IGN (1950) ET TRACE ACTUEL

Projet

Basculement du lit

Basculement du lit

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FIGURE 19 – PHOTOGRAPHIE AERIENNE DE 1947 ET 1978

Lit actif en rive gauche

Vestige ripisylve d’un tracé ancien

Basculement du lit

1947 1978

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Protection de l’ouvrage

Les berges

Les berges au droit de l’ouvrage ont été protégées par des enrochements libres sur un linéaire de 20 m environ. Ces protections présentent des instabilités en raison de leur conception et mise en œuvre (voir chapitre 1). Cette protection devra être reprise et complétée (prolongement de 5 m en amont et de 10 m en aval). Elle présentera les caractéristiques suivantes :

Diamètre moyen des blocs : 0,6 m

Double couches de blocs appareillés avec géotextile de filtration et ou couche filtre en interface avec les matériaux en place.

Fruit de 3H/2V au minimum

Sabot en pied de 2 m³/ml pour stabiliser le pied de la protection.

Une attention toute particulière sera attachée au raccordement amont de la protection avec la berge actuelle qui sera un point de faiblesse.

L’appui

L’appui n’est pas directement concerné par des affouillements du lit. En cas de migration du lit (peu probable au vue du contexte), la fondation de l’appui qui est proche du fond du lit sera alors protégée par l’enceinte en palplanches. Le rideau de palplanches sera mis en place lors de la réalisation de l’appui pour faire office de batardeau puis conservé.

Le maintien du batardeau à une profondeur de plusieurs mètres sous la fondation de l’appui est un élément important de sécurisation à conserver.

Les culées

Les culées sont distantes du lit mineur. Les vitesses maximales sont de 2,3 m/s.

Une protection en enrochements de l’ensemble de la culée est prévue pour des raisons géotechniques.

La partie basse soumise à la sollicitation hydraulique devra être liaisonnée jusqu’à Z100+0.5 m.

e. INCIDENCE SUR L’ESPACE DE LIBERTE DU COURS D’EAU

Les berges actuelles sont protégées par des enrochements au droit du projet, enrochements vestiges des travaux antérieurs. Le projet prévoit de conforter ces protections.

Les protections se traduisent par une fixation du lit en plan sous l’ouvrage.

Toutefois, les conséquences sont réduites car l’analyse de la dynamique en plan du lit montre que l’Ander est peu mobile. Au droit du projet, le tracé est fixé depuis plus de 60 ans.

,

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2 SYNTHESE ET CONCLUSIONS

La déviation de St-Flour franchira l’Ander en aval du lieu-dit le Rochain.

Le dimensionnement du franchissement (OA9) a fait l’objet d’une étude hydraulique en novembre 2009 par Cidee conduisant à retenir un franchissement de 56 m de portée complété par un ouvrage de décharge de 6 m de largeur. L’analyse hydraulique conduite par modélisation pour une crue centennale de 235 m³/s conduit à un exhaussement maximum de 35 cm par rapport à l’état actuel. Le remous est amorti avant les premières habitations vulnérables en crue située en amont. Le projet prévoyait une protection des berges et du fond du lit sous l’ouvrage.

Le nouvel ouvrage franchit la vallée au même endroit. Le nouveau franchissement envisagé est un pont de 71 m de portée avec un appui de 2 m en retrait de la berge droite.

L’analyse menée conduit aux résultats suivants :

- Les nouvelles données hydrométriques disponibles depuis les études initiales ne remettent pas en question le débit centennal retenu.

- Le franchissement s’accompagne d’un exhaussement maximal par rapport à l’état actuel de 22 cm pour la crue centennale. Le remous est totalement amorti 420 m en amont et avant les premiers bâtiments vulnérables en crue.

- Le tirant d’air minimal est de 6 m pour la crue centennale.

- L’extension de la zone inondable centennale est réduite compte tenu du faible exhaussement des niveaux et de la morphologie encaissée de la vallée. La superficie supplémentaire inondée est de moins de 1 000 m².

L’exhaussement des niveaux engendré par l’ouvrage s’accompagne d’un sur-stockage en amont au paroxysme de la crue (6 400 m³ pour la crue centennale). La superficie des remblais dans le champ d’inondation centennal est de 5 000 m². Le volume supprimé pour la crue centennale est d’environ 4 000 m³.

Le projet se traduit donc par un faible gain de volume dans le champ d’expansion des crues pour la crue centennale (2 400 m³ environ). Ce gain est trop faible pour avoir une incidence quantifiable en aval.

Les protections de berges actuelles en enrochements, vestiges des travaux antérieurs, présentent des signes d’instabilité. Les instabilités sont induites par un talus trop raide, des blocs posés en couche unique, probablement sans couche de transition entre les enrochements et les matériaux en place. Ces protections devront être reprises conformément aux règles de l’art et étendue de 5 m en amont et de 10 m en aval pour couvrir la zone de sollicitation. Une attention toute particulière sera attachée au raccordement amont de la protection avec la berge actuelle qui sera un point de faiblesse.

Les protections du fond du lit envisagées par Cidee ne sont pas utiles compte tenu des améliorations hydrauliques apportées par l’augmentation du gabarit de l’ouvrage. On leurs préférera une conception adaptée des protections de berge leur permettant d’être sollicitées par les affouillements du lit lors des crues fortes.

Les culées sont distantes du lit mineur. Une protection en enrochements de l’ensemble de la culée est prévue pour des raisons géotechniques. La partie basse soumise à la sollicitation hydraulique devra être liaisonnée jusqu’à Z100+0.5 m.

L’appui n’est pas directement concerné par des affouillements du lit. Un rideau de palplanches sera mis en place lors de la réalisation de l’appui pour faire office de batardeau puis conservé. Le maintien du batardeau à une profondeur de plusieurs mètres sous la fondation de l’appui est un élément important de sécurisation à conserver.

Enfin, sur le plan de la mobilité du lit, les protections se traduisent par une fixation du lit en plan sous l’ouvrage. Toutefois, les conséquences sont réduites car l’analyse de la dynamique en plan du lit montre que l’Ander est peu mobile. Au droit du projet, le tracé est fixé depuis plus de 60 ans.

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ANNEXE 1 – DONNEES HYDROMETRIQUES

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ANNEXE 2 – ETUDE HYDRAULIQUE

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1. Construction et calage du modèle

L’investigation hydraulique menée a pour objectifs de modéliser différents états du site.

L’étude s’appuie sur la construction d’un modèle mathématique de simulation unidirectionnel des écoulements en régime permanent : le logiciel utilisé est HEC-RAS v5.03 de septembre 2016 mis au point par HYDROLOGIC ENGINEERING CENTER (Centre de recherche public américain en hydrologie et hydraulique).

Le calcul repose sur les données suivantes :

- Une représentation géométrique de la vallée par des profils en travers caractéristiques, - Une représentation des paramètres hydrauliques par des coefficients de rugosité et des pertes de

charge singulières.

Après étalonnage du modèle, les crues décennale et centennale ont été simulées conduisant à la création d’un modèle hydraulique de la vallée représentatif de l’état actuel.

Le modèle est ensuite modifié afin de représenter de nouveaux états (travaux par radier dans la buse existante, autre solution par chemisage complet, fonçages complémentaires). De nouvelles simulations sont entreprises pour les mêmes débits. L’incidence hydraulique est déterminée par comparaison des simulations des différents états par rapport à l’état actuel.

Cette comparaison permet de quantifier l’incidence sur les hauteurs et vitesses atteintes.

Le modèle a été réalisé en régime permanent.

Limites du modèle

Le modèle se développe entre l’aval de la RD40 et l’aval du lagunage.

Le modèle couvre un linéaire de 1,8 km environ.

Données topographiques et bathymétriques

Les données utilisées sont issus des études antérieures. Ils comprennent :

9 profils en travers (lits mineur et majeur) levés en 2003 pour l’étude Risque et Territoire (P1 à P9)

4 profils en travers (lits mineur et majeur) levés 2009 par Fit Conseils (Profil 1 à Profil 4)

Débits et cote aval

La cote aval retenue est le régime normal sous une pente de 0,19 %, valeur retenue dans les études antérieures.

Les débits sont ceux déterminés lors de l’étude hydrologique.

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FIGURE 20 – DONNEES TOPOGRAPHIQUES DISPONIBLES

P1

P2

P3

P4

P5

P7

P8

P9

P6

P10 P11 P12 P13

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Calage du modèle – choix des coefficients

Le site a déjà fait l’objet de deux modélisations : Risque et Territoire et Cidee.

La comparaison des lignes d’eau de calcul pour la crue centennale (même débit de 235 m³/s) conduit à des niveaux très similaires. La simulation de Cidee a été conduite avec une topographie plus détaillée que celle de Risque et Territoire.

FIGURE 21 – COMPARAISON DES PROFILS EN LONG DE LA CRUE CENTENNALE (RISQUE ET TERRITOIRE ET

CIDEE)

Le présent modèle a été réalisé avec une topographie similaire à celle de Cidee. Le modèle a été étalonné afin de reproduire des niveaux similaires pour la crue centennale à ceux atteints antérieurement. L’écart moyen est faible entre les deux simulations : quelques cm.

Coefficients de strickler

Les coefficients de strickler retenus sont :

- 26 en lit mineur,

- 15 à 18 en lit majeur

2. Exploitation – Etat actuel

Les débits des différentes crues ont été injectés dans le modèle.

Les résultats des simulations sont présentés dans les tableaux de résultats ci-après.

Débit total Cote d'eau Energie RD Mineur RG RD Mineur RG Froude

(m3/s) (m) (m) (m3/s) (m3/s) (m3/s) (m/s) (m/s) (m/s)

1 Q2 235 787.21 792.42 792.63 66.27 167.8 0.93 0.77 2.38 0.51 0.42 Q2 235 789.59 793.23 793.45 53.75 148.86 32.39 1 2.54 1.01 0.453 Q2 235 790.35 793.88 794.02 63.67 112.09 59.24 0.7 2.29 0.95 0.41

3.1 Q2 235 790.35 793.95 794.07 66.67 108.73 59.6 0.69 2.17 0.91 0.383.4 Q2 235 790.44 793.94 794.16 74.15 147.98 12.88 0.8 2.55 0.66 0.474 Q2 235 790.61 794.13 794.28 82.8 149.92 2.28 0.75 2.05 0.67 0.45 Q2 235 791.29 794.63 794.76 23.35 137.89 73.76 0.59 1.96 0.75 0.386 Q2 235 792.32 794.86 794.95 43.25 119.09 72.66 0.94 1.73 0.62 0.417 Q2 235 792.09 795.43 795.49 119.79 86.35 28.87 0.65 1.6 0.49 0.368 Q2 235 792.79 795.61 795.8 119.64 110.32 5.04 0.73 2.67 0.65 0.549 Q2 235 793.86 796.39 796.6 118.47 113.06 3.47 0.84 2.83 0.72 0.61

10 Q2 235 795.26 797.4 797.47 188.5 41.9 4.6 0.87 2.29 0.68 0.5811 Q2 235 795.72 797.77 797.9 133.22 92.71 9.06 0.86 2.3 0.72 0.5212 Q2 235 794.88 798.24 798.56 62.89 169.87 2.24 0.66 2.92 0.76 0.5513 Q2 235 796.1 799.04 799.19 114.82 92.99 27.19 0.75 2.58 1.07 0.5

1 Q10 104 787.21 791.49 791.68 3.2 100.78 0.02 0.24 1.94 0.18 0.382 Q10 104 789.59 792.25 792.43 9.77 84.58 9.65 0.53 2.08 0.7 0.453 Q10 104 790.35 792.96 793.19 3.61 82.46 17.94 0.4 2.36 0.7 0.5

3.1 Q10 104 790.35 793.12 793.28 6.79 76.03 21.18 0.31 2.04 0.66 0.423.4 Q10 104 790.44 793.14 793.36 8.11 93.15 2.74 0.44 2.19 0.64 0.474 Q10 104 790.61 793.36 793.48 15.35 88.14 0.51 0.48 1.7 0.45 0.45 Q10 104 791.29 793.73 793.9 0.2 90.65 13.15 0.13 1.93 0.47 0.466 Q10 104 792.32 794.18 794.29 26.07 72.29 5.64 1 1.65 0.31 0.477 Q10 104 792.09 794.84 794.91 40.25 59.67 4.07 0.47 1.56 0.27 0.418 Q10 104 792.79 795.13 795.3 30.43 72.55 1.02 0.49 2.18 0.38 0.499 Q10 104 793.86 795.91 796.1 30.57 72.64 0.78 0.58 2.32 0.47 0.56

10 Q10 104 795.26 796.89 796.93 81.67 21.7 0.63 0.62 1.74 0.38 0.5311 Q10 104 795.72 797.29 797.4 46.4 56.95 0.65 0.58 1.86 0.27 0.4812 Q10 104 794.88 797.68 797.92 0.15 103.49 0.36 0.18 2.21 0.43 0.4613 Q10 104 796.1 798.48 798.64 30.64 62.86 10.5 0.47 2.19 0.75 0.48

1 Q100 235 787.21 792.42 792.63 66.27 167.8 0.93 0.77 2.38 0.51 0.42 Q100 235 789.59 793.23 793.45 53.75 148.86 32.39 1 2.54 1.01 0.453 Q100 235 790.35 793.88 794.02 63.67 112.09 59.24 0.7 2.29 0.95 0.41

3.1 Q100 235 790.35 793.95 794.07 66.67 108.73 59.6 0.69 2.17 0.91 0.383.4 Q100 235 790.44 793.94 794.16 74.15 147.98 12.88 0.8 2.55 0.66 0.474 Q100 235 790.61 794.13 794.28 82.8 149.92 2.28 0.75 2.05 0.67 0.45 Q100 235 791.29 794.63 794.76 23.35 137.89 73.76 0.59 1.96 0.75 0.386 Q100 235 792.32 794.86 794.95 43.25 119.09 72.66 0.94 1.73 0.62 0.417 Q100 235 792.09 795.43 795.49 119.79 86.35 28.87 0.65 1.6 0.49 0.368 Q100 235 792.79 795.61 795.8 119.64 110.32 5.04 0.73 2.67 0.65 0.549 Q100 235 793.86 796.39 796.6 118.47 113.06 3.47 0.84 2.83 0.72 0.61

10 Q100 235 795.26 797.4 797.47 188.5 41.9 4.6 0.87 2.29 0.68 0.5811 Q100 235 795.72 797.77 797.9 133.16 92.82 9.03 0.87 2.31 0.72 0.5212 Q100 235 794.88 798.23 798.56 62.6 170.17 2.24 0.66 2.93 0.76 0.5513 Q100 235 796.1 799.04 799.19 114.81 93 27.19 0.75 2.58 1.07 0.5

Débit Vitesse

Point de

calcul Nom simulation

Point bas du lit

mineur (m)

Hydro Expertise – Etude hydraulique - Franchissement de l’Ander à Rochain

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3. Exploitation – Etat projet

Le projet simulé est le suivant :

Franchissement de 71 m de portée avec un appui,

L’altimétrie du terrain sous l’ouvrage sera conservée. Les excavations vestiges des travaux antérieurs seront modelées afin de retrouver l’altimétrie moyenne du terrain. Deux pistes seront mises en place en bordure des culées.

Les résultats sont synthétisés dans le tableau ci-après.

Point de calcul Nom simulation Débit total Point bas du lit Cote d'eau Energie RG Mineur RD RG Mineur RD Froude

(m3/s) (m) (m) (m3/s) (m3/s) (m3/s) (m/s) (m/s) (m/s)

1 Q100 57 787.21 790.54 790.68 57 1.66 0.372 Q100 57 789.59 791.49 791.72 0.1 56.59 0.31 0.25 2.12 0.24 0.563 Q100 57 790.35 792.26 792.52 0.39 55.05 1.56 0.52 2.28 0.6 0.58

3.05 BR D Q100 57 790.35 792.33 792.6 56.41 0.59 2.3 0.4 0.583.05 BR U Q100 57 790.35 792.44 792.66 0 55.46 1.54 0.06 2.11 0.56 0.52

3.1 Q100 57 790.35 792.53 792.71 0.76 54.42 1.81 0.5 1.93 0.3 0.453.4 Q100 57 790.44 792.64 792.78 0.48 55.35 1.17 0.31 1.7 0.5 0.424 Q100 57 790.61 792.79 792.91 1.03 55.64 0.33 0.24 1.56 0.43 0.435 Q100 57 791.29 793.14 793.3 56.83 0.17 1.8 0.4 0.516 Q100 57 792.32 793.74 793.84 12.97 43.95 0.08 0.81 1.49 0.28 0.487 Q100 57 792.09 794.36 794.5 9.16 47.84 0.41 1.81 0.538 Q100 57 792.79 794.8 794.91 10.8 46.1 0.1 0.42 1.65 0.18 0.49 Q100 57 793.86 795.47 795.77 0.35 56.59 0.07 0.3 2.42 0.3 0.68

10 Q100 57 795.26 796.93 797.06 27.61 28.43 0.96 0.5 2.19 0.5 0.6611 Q100 57 795.72 797.3 797.47 56.29 0.71 1.83 0.27 0.4712 Q100 57 794.88 797.61 797.69 0.03 56.82 0.15 0.08 1.25 0.23 0.2613 Q100 57 796.1 797.91 798.2 1.71 52.58 2.71 0.67 2.49 0.67 0.63

1 Q10 104 787.21 791.49 791.68 3.2 100.78 0.02 0.24 1.94 0.18 0.382 Q10 104 789.59 792.25 792.43 9.77 84.58 9.65 0.53 2.08 0.7 0.453 Q10 104 790.35 792.91 793.2 2.91 88.35 12.74 0.43 2.59 0.72 0.56

3.05 BR D Q10 104 790.35 793.03 793.27 7.38 83.75 12.87 0.65 2.37 1.32 0.53.05 BR U Q10 104 790.35 793.11 793.32 8.83 81.35 13.81 0.66 2.22 1.29 0.46

3.1 Q10 104 790.35 793.19 793.36 6.88 79.03 18.09 0.44 2.06 0.69 0.423.4 Q10 104 790.44 793.23 793.42 8.66 91.71 3.63 0.41 2.09 0.63 0.444 Q10 104 790.61 793.42 793.54 14.64 88.05 1.31 0.39 1.68 0.54 0.385 Q10 104 791.29 793.75 793.91 0.32 89.79 13.88 0.15 1.89 0.48 0.456 Q10 104 792.32 794.18 794.29 26.06 72.26 5.68 1 1.65 0.31 0.477 Q10 104 792.09 794.84 794.91 40.25 59.67 4.07 0.47 1.56 0.27 0.418 Q10 104 792.79 795.13 795.3 30.43 72.55 1.02 0.49 2.18 0.38 0.499 Q10 104 793.86 795.91 796.1 30.57 72.64 0.78 0.58 2.32 0.47 0.56

10 Q10 104 795.26 796.89 796.93 81.67 21.7 0.63 0.62 1.74 0.38 0.5311 Q10 104 795.72 797.29 797.4 46.4 56.95 0.65 0.58 1.86 0.27 0.4812 Q10 104 794.88 797.71 797.92 4.23 99.38 0.39 0.22 2.09 0.42 0.4313 Q10 104 796.1 798.48 798.64 30.63 62.87 10.5 0.48 2.19 0.75 0.48

1 Q100 235 787.21 792.42 792.63 66.27 167.8 0.93 0.77 2.38 0.51 0.42 Q100 235 789.59 793.23 793.45 53.75 148.86 32.39 1 2.54 1.01 0.453 Q100 235 790.35 793.77 794.08 35.82 144.16 55.02 0.99 3.04 1.25 0.55

3.05 BR D Q100 235 790.35 793.76 794.17 41.22 150.5 43.28 1.39 3.23 2.29 0.593.05 BR U Q100 235 790.35 793.87 794.23 43.88 146.46 44.66 1.35 3.03 2.19 0.55

3.1 Q100 235 790.35 794.1 794.3 44.09 131.12 59.78 0.92 2.49 1.1 0.433.4 Q100 235 790.44 794.16 794.36 66.59 149 19.41 0.89 2.41 0.71 0.434 Q100 235 790.61 794.35 794.45 93.46 137.58 3.96 0.7 1.78 0.65 0.345 Q100 235 791.29 794.69 794.8 24.53 135.28 75.19 0.58 1.88 0.73 0.366 Q100 235 792.32 794.89 794.98 42.57 117.52 74.91 0.9 1.68 0.61 0.397 Q100 235 792.09 795.43 795.48 119.75 86.41 28.84 0.65 1.6 0.49 0.368 Q100 235 792.79 795.61 795.8 119.56 110.4 5.04 0.73 2.67 0.65 0.549 Q100 235 793.86 796.39 796.6 118.47 113.06 3.47 0.84 2.83 0.72 0.61

10 Q100 235 795.26 797.4 797.47 188.5 41.9 4.6 0.87 2.29 0.68 0.5811 Q100 235 795.72 797.77 797.9 133.16 92.82 9.03 0.87 2.31 0.72 0.5212 Q100 235 794.88 798.23 798.56 62.6 170.17 2.24 0.66 2.93 0.76 0.5513 Q100 235 796.1 799.04 799.19 114.81 93 27.19 0.75 2.58 1.07 0.5

Débit Vitesse

Hydro Expertise – Etude hydraulique - Franchissement de l’Ander à Rochain

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ANNEXE 3 – ESPACE DE LIBERTE DU COURS D’EAU

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1. Données disponibles

Les figures ci-après présentent le tracé en plans sur un linéaire d’environ 7 km issus des documents suivants :

Carte d’Etat Major -1850

Carte IGN de 1950 (avec superposition du tracé du lit actuel de l’Ander),

Carte IGN actuelle.

Sur ces documents sont superposés le tracé du lit actuel de l’Ander.

En complément, les photographies aériennes de 1947, 1975, 1978 et 1980 aux abords du projet sont fournies ainsi que les orthophotoplans IGN de 2000-2005, 2005-2010 et 2013.

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FIGURE 22 – CARTE D’ETAT MAJOR (1850) ET TRACE ACTUEL

Projet

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FIGURE 23 – CARTE IGN (1950) ET TRACE ACTUEL

Projet

Basculement du lit

Basculement du lit

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FIGURE 24 – CARTE IGN ACTUELLE

Projet

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FIGURE 25 – PHOTOGRAPHIE AERIENNE DE 1947

Lit actif en rive gauche

Vestige ripisylve d’un tracé ancien

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FIGURE 26 – PHOTOGRAPHIE AERIENNE DE 1975

Lit actif en rive gauche

Augmentation de la ripisylve par rapport à 1947

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FIGURE 27 – PHOTOGRAPHIE AERIENNE DE 1978

Basculement du lit

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FIGURE 28 – PHOTOGRAPHIE AERIENNE DE 1980

Pérennisation du lit

Passerelle

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FIGURE 29 – ORTHOPHOTOPLAN DE 2000-2005 ET TRACE ACTUEL

Projet

Hydro Expertise – Etude hydraulique - Franchissement de l’Ander à Rochain

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FIGURE 30 – ORTHOPHOTOPLAN DE 2005-2010 ET TRACE ACTUEL

Projet

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FIGURE 31 – ORTHOPHOTOPLAN DE 2013

Projet

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2. Analyse

La comparaison des tracés sur un linéaire de 7 km depuis le milieu du 19ème siècle fait apparaître une faible dynamique latérale du lit.

Les principales évolutions observées sont :

Un tracé plus rectiligne en aval du Rochain en 1850 par rapport à la configuration des années 50 et suivantes. Au droit du franchissement, l’écart de tracé est de 50 m au maximum. Il est difficile d’imputer ces écarts à la dynamique du lit ou à des impressions de tracé de cette carte ancienne.

Un basculement du lit au droit du Rochain qui s’est produit entre 1975 et 1978. Le lit actif a basculé sur le coté droit de la vallée.

Sur les photographies avant basculement du lit (1947 et 1975), on observe la présence d’une ripisylve qui témoigne de la présence antérieure du lit à ce niveau. Le lit parait donc avoir retrouvé une configuration plus ancienne. Le tracé du lit de la carte d’Etat Major de 1850 encadre les deux positions du lit.

Hormis le basculement du lit dans les 1975-1978, le tracé est stable depuis les années 1950. En particulier, le petit méandre situé 150 m en amont du franchissement n’a pas évolué (cf. la comparaison de la carte IGN de 1950 et le tracé actuel et les photographies aériennes depuis 1947).