PPRI de la vallée de la Rhônelle

Phase 1: « Méthodes »

COTEC – DT Valenciennes – 31 mars 2015

COTECPHASE 1

31/03/2015

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• Présentation de l’équipe projet

• Notions de risque et démarche PPRI

• Le bassin versant de la Rhônelle

• Présentation des méthodologies proposées

Phase 2 : Historique et enquêtes enjeux

Phase 3: Détermination de l’aléa de référence

Phase 4 : Détermination des enjeux

• Questions / Discussions

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Présentation de l’équipe projet:

• Equipe DDTM59 / SSRC:

- Vincent Lemaire : Chef de projet PPRI de la Rhônelle

- Jérôme Defroidmont : Adjoint au chef de pôle PPRN

- Manuel Philippe: Chef de pôle PPRN

• Equipe DDTM / DT de Valenciennes:

- Bruno Duquesnoy : Chef de projet PPRI de la Rhônelle

- Christophe Dulion : Chef de projet PPRI de la Rhônelle

- Rachel Kirzewski : Adjointe du responsable de la DT

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Présentation de l’équipe projet:

• Equipe PROLOG-INGENIERIE (4 PPRI en cours dans le Nord):

- Arnaud Koch: Chef de projet

- Quentin Strappazzon: Ingénieur d’étude

- Steve Calvo: Ingénieur d’étude

- Marc Delbec: Responsable pôle Rivière/Risque

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Notion de risque et démarche PPRI:

• Caractérisation du risque:

Aléa: phénomène naturel Enjeux présents sur

le territoire

Le risque = aléa * enjeux

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Notion de risque et démarche PPRI:

• Les 7 notions fondamentales du risque:

2/ La surveillance et

l'alerte

4/ La prise en

compte des risques

dans

l'aménagement

(PPRI)

6/ La préparation et la

gestion de crise

3/ L'information et

l'éducation

7/ La mise à profit du

retour d'expérience

5/ La réduction

des risques (aléas

et vulnérabilité)

1/ La

connaissance du

risque

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Notion de risque et démarche PPRI:

• La démarche PPRi:

Renforcement de la connaissance des zones

inondées pour des crues historiques de

référence

Réglementation de l’usage et de

l’aménagement des secteurs situés en zones

inondables (PPRi annexé au PLU et vaut

servitude d’utilité publique)

Sensibilisation des élus et de la population au

risque inondation (démarche longue ~ 5 ans)

Prescription

Consultation

Enquête publique

Approbation

Annexion au PLU ou POS

Dossier PPRI

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Notion de risque et démarche PPRI:

• Le phasage de l’étude:

Phase 4Reprise aléa + Enjeux + Objectifs de

prévention

Concertation — COTEC et COCON

En cours

Lancement début avril

Phase 1Méthodes

Phase 2Phénomènes historiques

Phase 3Aléa de référence

A venir

A venir

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Le bassin versant de la

Rhônelle:

2 types de risque à prendre

en compte:

• Inondations par

débordement de cours

d’eau

• Inondations par

ruissellement des eaux de

pluie

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Le bassin versant de la Rhônelle:

Des phénomènes historiquement

dommageables:

• Débordements de la Rhônelle

(dynamique hivernale): juillet

1980, décembre 1993, février

2002

• Inondations par ruissellement

(dynamique estivale): juin

2007, juillet 2012

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Le bassin versant de la Rhônelle:

Le réseau hydrographique:

• Linéaire total de 32 km depuis la forêt de Mormal jusqu’à

Valenciennes

• 3 affluents principaux: la petite Rhônelle, le ruisseau de l’Ange et

le ruisseau de l’Hirondelle

• Un réseau enterré sous Valenciennes divisé en deux bras à partir

de l’ouvrage de la Dodenne

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Le bassin versant de la

Rhônelle:

Le réseau

hydrographique:

• 1 bras Vieil Escaut

(majorité du débit)

• 1 bras bras de

décharge (régulé par la

vanne – 1.3 m3/s)

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Le bassin versant de la

Rhônelle:

L’occupation des sols:

• Schéma type :

Agricole = versants

Prairies = abords du cours

d’eau

Bourgs = fonds de talwegs

• Partie aval urbanisée :

problématique de ruissellement

urbain

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Présentation des méthodologies proposées:

L’objectif de la phase 1 « Méthodes »:

• Définir la méthode de réalisation de la phase 2 (historique +

enquête enjeux)

• Définir la méthode de caractérisation de l’aléa de référence

(phase 3)

• Définir la méthode de caractérisation des enjeux PPR et de

gestion de crise (phase 4)

Les méthodes ne sont pas figées et peuvent être enrichies

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Méthode de réalisation de la phase 2 :

Objectifs:

• Collecte, hiérarchisation et

fiabilisation des données historiques

afin de construire les cartes d’aléas

historiques

• Premiers recensement des enjeux et

des projets portés par les communes

sur leur territoireInondation de l’Eglise de

Marly

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Méthode de réalisation de la phase 2 :

Objectifs:

• Améliorer la compréhension du fonctionnement

hydraulique du bassin versant

• Valider du modèle hydraulique en phase 3

• Initier le processus de concertation et association de

tous les acteurs à la démarche

• Réactiver la mémoire du risque

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Méthode de réalisation de la phase 2 :

La recherche des données:

• 1ère partie : analyse bibliographique

• 2nd partie : enquête de terrain:

Consultation des archives

Rencontres des acteurs locaux: communes, SIAV, Ville de

Valenciennes

Visites de terrain

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Méthode de réalisation de la phase 2 :

1ère partie : analyse bibliographique:

• Etude antérieures: AZI (SAFEGE),

études CAVM, études SIAV

• Recherche des évènements anciens

(pré-1945):

Ouvrages historiques: crue historique de 1850

(Maurice Champion)

Archives nationales et BNF (base de données

Gallica)

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Méthode de réalisation de la phase 2 :

1ère partie : analyse bibliographique:

Archives départementales

Société savantes: Musée d’histoire local

(Faubourg Marly)

Généalogistes et internautes

• Recherche des évènements récents:

Base de données CatNat

Articles de presse (Voix du Nord, nord Matin,

Observateur du Valenciennois)

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Méthode de réalisation de la phase 2 :

1ère partie : analyse bibliographique:

Blogs d’internautes

Supports vidéos

Dossier de catastrophes naturelles

des communes

• Collecte des données enjeux:

Occupation des sols (PAU ou ZEC)

Enjeux de gestion de crise

Vulnérabilité du bâti

Projets des communes en zone potentiellement inondable

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Méthode de réalisation de la phase 2 :

2nd partie : enquête terrain

Envoi d’un courrier officiel

Questionnaire

Enquêtes ArchivesArchives 59

Presse

Rencontres communes et acteurs locaux

Visites de terrain

Photos

Témoignages

Cartes postales

Inventaire dommages

Cartes

Localisation des

enjeux

Projets

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Méthode de réalisation de la phase 2 :

La plateforme cartographique

Réactivité

Exhaustivité

Suivi

Validation

Enrichissement

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Méthode de réalisation de la phase 2 :

Hiérarchisation des données:

• Utilisation d’une base de données géo-référencée = chaque

information est cartographiée sur une carte si cela est possible

Base de données SIG

Base de données bibliographique

Points : témoignages ponctuelsPolylignes : limites d’inondationPolygones: emprises inondées

EtudesPhotos

DossiersArchives

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Méthode de réalisation de la phase 2 :

Fiabilisation des données collectées:

• Origine de l’information

• Nature de l’information fournie: quantitative, qualitative

• Géolocalisation de l’information

• Recoupement entre différentes sources de données

• 5 niveaux de fiabilité: fiable, utilisable, indicatif, à écarter, à

confirmer

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Méthode de réalisation de la phase 2 :

Exploitation cartographique des données collectées:

• Fiches repères de crue

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Méthode de réalisation de la phase 2 :

Exploitation cartographique des données collectées:

• Cartographies synthétiques des phénomènes historiques:

À l’échelle communale (1/5 000) et à l’échelle du bassin versant

(1/25 000)

Représentation des témoignages (points), limites d’inondations

(lignes) et reconstitution numérique des emprises inondées si la

densité d’information est suffisante

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Méthode de réalisation de la phase 3:

Objectifs:

• Caractériser le régime hydrologique du bassin versant

et définir un événement de référence centennal

(débordement et ruissellement)

• Modéliser les aléas de référence débordement de

cours d’eau et ruissellement

• Cartographier les aléas de référence débordement de

cours d’eau et ruissellement

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Méthode de réalisation de la phase 3:

Rappel sur la notion d’évènement de référence:

• Doctrine PPRi: évènement de référence doit être à

minima centennal (crue historique bien documentée

ou évènement théorique)

• Période de retour centennale: évènement qui a une

chance sur 100 ans de se produire chaque année mais

qui n’est pas forcément observé tous les 100 ans

Importance de réactiver la mémoire du risque

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Méthode de réalisation de la phase 3:

Analyse hydrologique (débordement de cours d’eau):

• Deux approches classiquement utilisées:

Approche probabiliste : exploitation des mesures de débits et de

hauteurs

Approche numérique: modélisation de la transformation pluie-

débit

• 1 station hydrométrique présente sur le bassin versant

à Aulnoy-les-Valenciennes

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Méthode de réalisation de la phase 3:

Analyse hydrologique (débordement

de cours d’eau):

• Chroniques de la station longues

(depuis 1963) mais…

• Un seul jaugeage disponible pour

des hauteurs > 1m ajustement

des courbes de tarages approximatif

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Méthode de réalisation de la phase 3:

Analyse hydrologique (débordement de cours d’eau):

• Incohérence entre débits des crues historiques de juillet 1980 et

février 2002 et les dommages constatés

• Incohérence avec les débits calculés dans d’autres études

• Problématique de contournement de la station pour des hauteurs

> 2 m

• Fiabilité douteuse des données avant 1984 (DREAL)

Station inexploitable pour caractériser l’événement de référence

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Méthode de réalisation de la phase 3:

Analyse hydrologique (débordement de cours d’eau + ruissellement):

• Utilisation de la méthode pluie-débit : modélisation de la

transformation de la pluie en débit au niveau des sous-bassins

d’apport

• Données pluviométriques: stations Météo-France, radar

d’Avesnois, station DREAL de Beaudignies, pluviomètres du SIAV

sur l’aval du bassin

• Découpage en sous bassin versant sur la base de la topographie

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Méthode de réalisation de la phase 3:

Analyse hydrologique (débordement de cours d’eau + ruissellement):

• Occupation des sols : paramètres de ruissellement des bassins

versant (infiltration, pertes)

Calcul des hydrogrammes générés en sortie des sous-bassins versant

Définition de deux évènement pluvieux de référence : débordement

de cours d’eau + ruissellement (prise en compte de l’hétérogénéité

spatio-temporelle)

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Méthode de réalisation de la phase 3:

Modélisation hydraulique:

• 2 modèles distincts:

Un modèle couplé 1D/2D pour les débordements de la Rhônelle

Un modèle d’écoulement de surface 2D pour le ruissellement

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Méthode de réalisation de la

phase 3:

Modélisation hydraulique des

débordements de la Rhônelle:

• Modèle fin 1D/2D fin sur la

Rhônelle et la partie aval des

principaux affluents

• Modèle 1D/2D simplifié sur

les affluents

38

Méthode de réalisation de la phase 3:

Modélisation hydraulique des débordements de la Rhônelle

39

Méthode de réalisation de la phase 3:

Modélisation hydraulique des phénomènes de ruissellement

40

Méthode de réalisation de la phase 3:

Modélisation hydraulique des phénomènes de ruissellement:

• Application de la pluie directement sur le maillage de calcul 2D

• Paramètres d’infiltration différenciés en fonction de l’occupation

des sols

• Prise en compte des branches structurantes du réseau EP

• Prise en compte des ouvrages de stockages impactant (évènement

de référence > dimensionnement la majorité des ouvrages)

• Affinage de la zone 2D pour rendre compte de la complexité des

phénomènes

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Méthode de réalisation de la phase 3:

Modélisation hydraulique des phénomènes de ruissellement

42

Méthode de réalisation de la phase 3:

Validation des modèles hydrauliques sur la base d’événements réels:

• Débordements de cours d’eau : crue de juillet 1980, décembre

1993, janvier et février 2002

• Ruissellement: juin 2007, juillet 2012

• 2 validations:

Validation de la production hydrologique des sous-bassins d’apports (paramètres

d’infiltration et de saturation)

Validation du comportement hydraulique (repères de crue)

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Méthode de réalisation de la phase 3:

Cartographie des aléas de référence:

• Croisement des cartes de hauteurs de submersion et des cartes de

vitesses pour obtenir le niveau d’aléa

• 2 types d’aléas caractérisés

Aléa classique

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Méthode de réalisation de la phase 3:

Cartographie des aléas de référence:

Permet de répondre à la question quelle paramètre conditionne le

niveau d’aléa

Aléa fonctionnel

45

Méthode de réalisation de la phase 3:

Cartographie des aléas de référence:

46

Méthode de réalisation de la phase 3:

Définition des zones de production ruissellement:

• Identification des axes d’écoulements et zones de dangers

• Délimitation sur la base de la topographie des sous-bassins

alimentant ces zones de désordres

• Priorisation de ces sous-bassins ou zones de production

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Méthode de réalisation de la phase 3:

Définition des zones de production ruissellement:

48

Méthode de réalisation de la phase 3:

Format des cartes d’aléas:

• 2 échelles de rendu : communes (1/5 000) et bassin versant

(1/25000)

• Continuité entre aléa débordement de cours d’eau et aléa

ruissellement

• Représentation des isocotes et des ponts submergés

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51

Méthode de réalisation de la phase 4:

Objectifs:

• Reprise de l’aléa de référence

• Caractérisation des enjeux PPR et de

gestion de crise

• Premier croisement aléa / enjeux

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Méthode de réalisation de la phase 4:

Caractérisation des enjeux PPR:

• Traduit l’occupation des sols entre PAU et ZEC (+ CU si pertinent)

• Nécessite une base de données enjeux exhaustive (phase 2)

• Se déroule en trois étapes:

Caractérisation du territoire en zones homogènes: exploitation des données

parcellaires

Regroupement en PAU/ ZEC

Traitement des cas particuliers: dents creuses et fonds de parcelles

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Méthode de réalisation de la phase 4:

Caractérisation des enjeux PPR:

Zonage homogène

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Méthode de réalisation de la phase 4:

Caractérisation des enjeux PPR:

Enjeux PPR

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Méthode de réalisation de la phase 4:

Caractérisation des enjeux PPR:

Enjeux PPR affiné

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Méthode de réalisation de la phase 4:

Premier croisement aléa/enjeux : la carte du zonage:

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Méthode de réalisation de la phase 4:

Premier croisement aléa/enjeux : la carte du zonage:

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Méthode de réalisation de la phase 4:

Les enjeux de gestion de crise:

• Enjeux ponctuels de gestion de crise hiérarchisés en :

Enjeux utiles en termes de gestion de crise : mairie, préfecture,

énergie, ..

Enjeux sensibles: hôpitaux, écoles, maisons de retraite

Enjeux environnementaux ou à risque d’effet domino: usines,

décharges, eau potable

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Méthode de réalisation de la phase 4:

Les enjeux de gestion de crise:

• Caractérisation de la vulnérabilité du bâti:

Présence d’un étage refuge ?

Surélévation du premier plancher?

Informations utiles à la gestion de crise (PCS) et à la définition des

mesures de réduction de la vulnérabilité du bâti existant

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Les rendus évolutifs:

Les synthèses communales:

• Historique du bâti

• Crues historiques

• Aléa

• Enjeux (PPR et de gestion de crise)

• Zonage

La plateforme cartographique en ligne

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Questions/Discussions

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