Soutenance HDR Source Sismique - Physique et Perspective pour Aléa -
Historique de la procédure Présentation des études d'aléa ... ·...
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29/11/122
Sommaire
Objectifs et procédure d'élaboration des PPRn
Historique de la procédure
Présentation des études d'aléa
Suite de la procédure
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Les principes d'un Plan de Prévention des Risques Inondation ?
Aléa = Événement dangereux, caractérisé par saprobabilité et son intensité
Enjeux = Ce qui peut être perdu, caractérisé par sa valeuret sa vulnérabilité
Risque = Prise en compte d'un danger inhérent à unesituation
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Les principes d'un Plan de Prévention des Risques Inondation ?
Objectifs :
délimiter les zones exposées au risque inondation,
interdire toute construction nouvelle dans les zones d’aléas les plus forts,
déterminer les dispositions nécessaires à la réduction de la vulnérabilité dans les zones où les aléas sont les moins importants,
contrôler l’extension urbaine dans les zones d’expansion des crues
définir les mesures de prévention, de protection et de sauvegarde,
définir les mesures qui doivent être prises pour l'existant.
Un outil réglementaire pour limiter l'exposition des personnes et des biens aux risques
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Procédure d'élaboration d'un PPRn
Procédure
d'a
pprobation
Phases techniq
ues
Con
cert
atio
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es a
cteu
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stitu
tionn
els
Approbation du PPRn par arrêté préfectoral
Enquête publique et rapport du commissaire enquêteur
Durée : 1 mois
Consultation des communes et des personnes publiques associées
Durée : 2 mois
Rédaction du règlement et de la note de présentation
Prescription du PPRn par arrêté préfectoral
Croisement des aléas et des enjeux et définition du zonage réglementaire
Inventaire et cartographie des enjeux des communes
Définition de l’événement de référence et cartographie de l'aléa
Recensement des données historiques et cartographie des phénomènes naturels
Après clôture de la concertation
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Historique du PPRi du secteur de VitryleFrançois
CONSTATS :
Débordement des cours d'eau de la Marne et de la Saulx lors des événements historiques des années 1910, 1955, 1983 et 1997
Demande croissante en terme d'urbanisation
Nouvelle politique nationale de prévention des risques (loi du 2 février 1995)
Décembre 1982 – Confluence de la Marne et de la Saulx Avril 1983 – VitryleFrançois
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Historique du PPRi du secteur de VitryleFrançois
Avril 1983 VitryenPerthois
Avril 1983 Blacy
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Historique du PPRi du secteur de VitryleFrançois
Les services de l’État ont été conduits en 1999 à définir la stratégie de prévention du risque inondation de la Marne et de ses affluents.
2000 : La DDE missionne le bureau d'études « I.S.L. Ingénierie » pour la détermination de la crue centennale de référence à partir des éléments connus.
14 janvier 2003 : le Préfet de la Marne prescrit le PPRi du secteur de VitryleFrançois sur 75 communes réparties en 6 secteurs
2005 : Lancement des études
Février 2008 : Inventaire et cartographie des phénomènes naturels sur l'ensemble du périmètre
=> Identification de 11 communes n'étant pas impactées par le risque inondation
Juillet 2012 : Cartographie de l'aléa inondation sur les 64 communes
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Historique du PPRi du secteur de VitryleFrançois
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Les études d'aléas : Méthodologie par secteur
Périmètre du PPRi de VitryleFrançois en 2008 = 6 secteurs
4 ont fait l'objet d'une modélisation hydraulique (secteurs urbains avec concentration des enjeux essentiels),
2 d'une analyse hydrogéomorphologique (secteurs plus ruraux).
Communes comprises dans chaque secteur
Hydrogéomorphologie
Hydrogéomorphologie
Modélisation hydraulique
Modélisation hydraulique
Modélisation hydraulique
Méthodologie employée pour la détermination de
l'aléa inondation sur chaque secteur
Secteur 1 : La Vière, la Bruxenelle, une partie de la Saulx et de la Chée
Alliancelles, Bettancourt-la-Longue, Brusson, Changy, Charmont, Dompremy, Favresse, Sogny-en-l'Angle, Val-de-Vière, Vanault-les-Dames, Vavray-le-Grand, Vavray-
le-Petit, Vernancourt, Villers-le-Sec, Vroil
Secteur 2 : L'OrconteEcriennes, Heiltz-le-Hutier, Luxemont-et-Villotte,
Matignicourt-Goncourt, Orconte, Saint-Vrain, Vouillers
Secteur 3 : Le reste de la Saulx et de la Chée
Bignicourt-sur-Saulx, Le Buisson, Etrepy, Heiltz-l-'Évêque, Heiltz-le-Maurupt, Jussecourt-Minecourt, Merlaut, Outrepont, Pargny-sur-Saulx, Plichancourt,
Ponthion, Sermaize-les-Bains, Vitry-en-Perthois
Secteur 4 : La Marne-Blaise court-circuitée
Ambrières, Arrigny, Ecollemont, Hauteville, Landricourt, Larzicourt, Sainte-Marie-du-Lac-Nuisement,
Sapignicourt
Secteur 5 : La Marne en aval du canal de restitution
Arzillières-Neuville, Bignicourt-sur-Marne, Blacy, Blaise-sous-Arzillières,Cloyes-sur-Marne, Courdemanges,
Frignicourt, Glannes, Huiron, Isle-sur-Marne, Moncetz-l-Abbaye, Norrois, Saint-Remy-en-Bouzemont-Saint-
Genest-et-Isson, Vitry-le-François
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Aléa inondation = qualification du phénomène naturel inondation sur un terrain en fonction de, soit :
La hauteur d'eau,
La vitesse d'écoulement,
La durée de submersion,
La combinaison de ces paramètres.
Dans le cas de crues lentes identiques à celles de la Marne et de la Saulx, l'aléa peut être caractérisé uniquement par la hauteur d'eau.
Qualification de l'aléa
Hauteur d’eau Niveau d'aléa
H < 0,50m Faible
0,50 m < H < 1 m Moyen
H > 1 m Fort
Grille de classification de l'aléa inondation
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Modèle :
Représentation schématique, et donc simplifiée, d'un système réel.
On utilise les équations qui décrivent la propagation des eaux au sein d'un écoulement à surface libre.
Les modèles nécessitent des données sur :
la géométrie du cours d'eau (longueur, largeur, forme du lit, type de réseau : simple, ramifié : avec des affluents ; présence de méandres, etc...)
l'hydraulique (hauteur d'eau, vitesse et débit en amont et en aval du tronçon étudié),
la rugosité de l'écoulement (fonction du type, de la forme et de l'agencement des matériaux qui constituent le lit du cours d'eau).
Modélisation hydraulique Définition
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Les modèles monodimensionnels (1D)
appelés aussi modèles filaires.
Le cours d'eau est représenté par une succession de profils en travers repérés sur un profil en long.
Typologie des modèles utilisés en hydraulique fluviale
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Typologie des modèles utilisés en hydraulique fluviale
Les modèles monodimensionnels (1D) suite
Le modèle fournit le débit et la cote de la surface libre.
Ce type de modèle fournit de bons résultats pour des écoulements débordant peu du lit mineur.
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Les modèles à casiers
Ils complètent la représentation monodimensionnelle, en introduisant la possibilité de modéliser les zones de stockage en cas de débordement.
Les contours des « casiers » s'appuient sur la topographie naturelle ou des obstacles artificiels à l'écoulement des eaux (ponts, routes, talus, etc.).
Les modèles bidimensionnels (2D)
Le cours d'eau est représenté par un maillage en 2D sur toute la surface étudiée.
Ces modèles permettent de calculer la cote d'eau et les deux composantes de la vitesse d'écoulement (longitudinale et latérale) dans chaque maille.
Typologie des modèles utilisés en hydraulique fluviale
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Crue de plaines, dites « lentes » : l'aléa n'est pas caractérisé par la vitesse d'écoulement.
Les crues peuvent sortir largement du lit mineur du cours d'eau.
=> Modèle hydraulique adapté à la Saulx et ses affluents :
MODELE UNIDIMENSIONNEL (1D) A CASIERS
EN REGIME PERMANENT
Objectif du modèle retenu :
Reconstituer les hauteurs d'eau pour une crue de référence (centennale) au moment du pic.
Secteur d'études : le bassin versant de la Saulx et de ses affluents (la Bruxenelle, la Chée, l'Ornain et La Vière)
Un modèle à casiers pour ce PPRi
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Exemple de cartographie d'aléa – Modèle à casier
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Données topographiques utilisées :
Profils en travers des lits mineurs et majeurs
Données MNT de l'Entente Marne : Le Modèle Numérique de Terrain permet de représenter le relief des sols et des fonds de rivière à l'aide de maillage et à partir des données topographiques et bathymétriques existantes.
Relevés topographiques plus fins dans les zones urbaines
Prise en compte des ouvrages d'art :
Fiches techniques du Conseil Général
Visites de terrain (GINGER)
Listing des ouvrages pris en compte :
D62, D61, D214, route reliant la commune de BignicourtsurSaulx et Jussecourt, D59, D60, D58, D995, N44 et canal de la Marne au Rhin.
Nota : se reporter aux pages 30, 31 et 49 du rapport pour le recensement des ouvrages pris en compte.
Modélisation hydraulique – Données topographiques
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Modélisation hydraulique – Calage du modèle
Calage du modèle sur un événement de référence :
Le modèle hydraulique est calé dans un premier temps sur une crue réelle de référence pour laquelle on dispose de données.
Crue de décembre 1993 sur ce secteur d'étude
Période de retour décennale – Débit = 57,2m3/s
Débits de pointe de crue estimés à l’entrée du domaine modélisé à partir des données des stations hydrométriques les plus proches crue de décembre 1993 (d’après les données de la BanqueHydro)
Simulation de cette crue avec le modèle hydraulique.
Comparaison des résultats obtenus avec les mesures effectuées sur le terrain lors de la crue de décembre 1993.
Affinement si nécessaire en ajustant les coefficients de rugosité des lits.
Débit d'entrée du modèle
(Saulx)en m3/s
Débit d'entrée du modèle (Ornain)en m3/s
Débit d'entrée du modèle
(Chée)en m3/s
Débit d'entrée du modèle
(Vière)en m3/s
Débit d'entrée du modèle
(Bruxenelles)en m3/s
Cote en sortie du modèleen m NGF (station de
Vitry-en-Perthois)
Crue de décembre 1993 57,2 110* 70* 7,2 11,6 98,66
*avec prise en compte des échanges entre les lits de l'Ornain et de la Saulx en amont du domaine modélisé
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Modélisation hydraulique – Résultats
Le modèle hydraulique est considéré comme fidèle lorsque les résultats simulés correspondent aux observations sur le terrain.
Résultats du calage – crue de décembre 1993
Rivière Localisation du relevéCote relevée(en m NGF)
Cote calculées par le modèle (en m NGF)
Outrepont 103,90 - 104,27104,07
(OV n°A5)
Heiltz-le-Maurupt 118,10117,9 (D061-08)
118,05 (au droit du casier situé en rive gauche)
Alliancelles(moulin)
126,01 126,28
Sermaize(voie ferrée)
127,48127,47
(OV n°A11)
Vitry-en -Perthois(station hydrométrique)
98,66 condition aval du modèle
Chée
Saulx
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Modélisation hydraulique – Crue de référence
Ensuite, on injecte le débit de la crue de projet =
la crue de référence
(circulaire du 24/01/1994 – La crue dite de référence à prendre en compte pour la cartographie de l'aléa inondation des PPRi est la plus forte crue connue, ou à défaut la crue centennale [crue ayant chaque année une chance sur 100 de se produire] si celleci lui est supérieure)
La crue de référence dans le cas présent est déterminée selon une synthèse produite par le bureau d'Etudes ISL (2000) et est estimé à 85m3/s.
Débit d'entrée du modèle
(Saulx)en m3/s
Débit d'entrée du modèle (Ornain)en m3/s
Débit d'entrée du modèle
(Chée)en m3/s
Débit d'entrée du modèle
(Vière)en m3/s
Débit d'entrée du modèle
(Bruxenelles)en m3/s
Cote en sortie du modèleen m NGF
(Saulx)Crue d'occurrence centennale
avec prise en compte de l'influence du Der
96,69
Crue d'occurrence centennalesans prise en compte de
l'influence du Der96,96
*avec prise en compte des échanges entre les lits de l'Ornain et de la Saulx en amont du domaine modélisé
85 125* 90* 30 30
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Modélisation hydraulique – Profil en long de la Saulx
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Modélisation hydraulique – Incertitudes
Modélisation proche de la réalité dans la limite scientifique acceptable.
Les incertitudes sont liées :
aux données historiques (représentativité du repère, nivellement, …),
aux débits d'entrées (validité des données issues de la BanqueHydro et de la détermination statistique des débits de référence),
à la précision altimétrique des données topobathymétriques (considérée comme étant de l'ordre de 5 à 10 cm),
aux possibles modifications de l'occupation du sol et des ouvrages hydrauliques entre l’événement de référence et aujourd'hui,
à l'incertitude liée à la résolution numérique du modèle utilisé
=> conduit à une recherche de précision d'environ 20 cm
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Cartographie de l'aléa Exemples
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Cartographie de l'aléa Exemples
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Cartographie de l'aléa Exemples
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Découpage du PPRi en 4 secteurs homogènes
Secteur de la Saulx
Secteur de la Marne en aval du canal de restitution
Secteur de la Marne Blaise courtcircuitée
Secteur des communes nécessitant des études complémentaires
Élaboration du PPRi secteur par secteur
Phase de concertation sur les enjeux pour le secteur de la Saulx à compter du premier semestre 2013
Suites de la procédure
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Nouveau périmètre
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MERCI DE VOTRE ATTENTION