Concept de mesures de protection contre les … · ÎRétention des crues régulation des lacs naturels mise en exploitation des zones inondables ou d’épanchement réalisation

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




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




Principe de la rétention des cruesPrincipe de la rétention des crues

Zone d’inondation

Bassin de rétention




Laminage des cruesLaminage des crues

Débit HQ

HQ critiqueHQ laminé

Qe (non laminé)

Qs (laminé)∀




Régulation des lacs naturels


Exemple: Correction de la Linth (1807-1816)




Correction de la Linth (1807-1816): Canal de LinthCorrection de la Linth (1807-1816): Canal de Linth














Exemple: Correction de la Linth (1807-1816)

Konrad Escher von der Linth (1807-1816)



Aménagements de cours d’eauRégulation des lacs naturelsRégulation des lacs naturels

Exemple: Correction de la Kander (1711-1714)



Aménagements de cours d’eauRégulation

des lacs naturels


Exemple: 1ére Correction des Eaux de Jura (1868-1891)




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




Réalisation des bassins de rétention et leur efficacitéRéalisation des bassins de rétention et leur efficacité

Bassin 2 Bassin 1 Zone d’inondation




Concept des bassins de rétention non réglés par des vannesConcept des bassins de rétention non réglés par des vannes

Volume de rétentiondes crues




Concept des bassins de rétention non réglés par des vannesConcept des bassins de rétention non réglés par des vannes

Lac permanent






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































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)




Agrandissement de la sectionAgrandissement de la section

Raccourcissement du tracéRaccourcissement du tracé

Correction du cours d'eau

a) b) c)




Possibilités de dérivation des cruesPossibilités de dérivation des crues

Ouvrage de dérivation Q dérivé

Q amont

Q restitué

a)





Ouvrage de dérivation

Q d

érivé

Q amont

b)





Ouvrage de dérivation

Q dériv

é

Q amont

c)

Q restitué




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)




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




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



















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




Formation des méandres réguliersFormation des méandres réguliers

Longueur des ondesde méandres

λ ≈ ⋅10 Ba

λ

a

λ













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




Le Rhône au Bois de Finges

Rivières en tresseRivières en tresse

























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




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)




La deuxième correction du Rhône 1936-1960La deuxième correction du Rhône 1936-1960

Le Rhône en amont de Sion vu vers l’aval (1958)




Rhône, Branson(A.Peter)










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




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




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

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