BRGM

Mairie de Septèmes-les-Valions13240 SEPTEMES l«t.VALLONS

Groupe Union de Services publics71 Avenue du Général Leclerc

95600 EAUBONNE

Commune de Septèmes-les-Vallons (13)Décharge contrôlée

du vallon des Mayans

Apports superficiels amont

Prise en compte des crues centennales

par P. GIRON et M. GRAVOST

Juin 198989 SGN 495 PAC

BUREAU DE RECHERCHES GÉOLOGIQUES ET MINIÈRESService Géologique Régional Provence - Alpes - Côte d'Azur

Domaine de Luminy - Route Léon-Lachamp - 13009 MarseilleTél.: 91.41.24.46 -Télex : BRGM 401585 F

BRGM

Mairie de Septèmes-les-Valions13240 SEPTEMES l«t.VALLONS

Groupe Union de Services publics71 Avenue du Général Leclerc

95600 EAUBONNE

Commune de Septèmes-les-Vallons (13)Décharge contrôlée

du vallon des Mayans

Apports superficiels amont

Prise en compte des crues centennales

par P. GIRON et M. GRAVOST

Juin 198989 SGN 495 PAC

BUREAU DE RECHERCHES GÉOLOGIQUES ET MINIÈRESService Géologique Régional Provence - Alpes - Côte d'Azur

Domaine de Luminy - Route Léon-Lachamp - 13009 MarseilleTél.: 91.41.24.46 -Télex : BRGM 401585 F

CSJROUF»E UPJION DE SERX^-JCCES F^UBJCICS

DECHARGE CONTROLEE DO VALLON DES HAYONS

COMMUNE DE SEPTEMES-LES-VALLONS (Bouches-du-Rhône)

APPORTS SUPERFICIELS AMONT

PRISE EN COMPTE DES CROES CENTENNALES

pat- P. CI RON et M. GRAVOST

89 SGN 495 PAC juin 1989

RESUME

Dans le cadre de 1 'étude hydrogéologique de la décharged'ordures ménagères de la commune de Septèmes-les-Vallons (13)^**, le problèmedu dimensionnement des buses d'évacuation des apports superficiels enprovenance de l'amont avait été traité en fonction des averses de fréquencedécennale.

La mairie de Septèmes-les-Vallons et 1 'Union des servicespublics ont demandé au Bureau de Recherches Géologiques et Minières P.A.C.A,d'examiner le problème en fonction des averses de fréquence centennale et deprendre en considération les possibilités de rétention (volume tampon) àl 'amont du projet.

L 'analyse des documents élaborés par les services de laMétéorologie nationale a permis de construire les courbes "enveloppes" deshauteurs de précipitations maximales cumulées sur 24 h, pour des temps deretour de 10 et 100 ans.

La simulation des différents procédés de rétention (volumetampon) permet de montrer le rôle favorable joué par la route du vallon Dol enposition de digue (remblai) lors de la traversée des vallons. En effet, levolume disponible (de l 'ordre de 2.000 m^) de retenue avec une hauteur dedigue de l'ordre de 3 à 4,5 m et un débit de vidange (ouvrage hydraulique sousroute) assuré par des buses (diamètres 500 et 1.000 mm), assure un bonécrêtement de l 'hydrogramme de crue,

La route Jouant déjà le rôle d'écran "tampon" et la déchargecontribuant à décaler dans le temps les volumes reçus sur son emprise, le faitde canaliser les écoulements dans des buses va provoquer une mise en vitesseplus importante que dans le milieu naturel. Pour y remédier, il s'agirad'aménager le thalweg à la sortie de la buse de Jonction en créant des marchesd'escalier pour briser l'énergie.

CSJROUF»E UPJION DE SERX^-JCCES F^UBJCICS

DECHARGE CONTROLEE DO VALLON DES HAYONS

COMMUNE DE SEPTEMES-LES-VALLONS (Bouches-du-Rhône)

APPORTS SUPERFICIELS AMONT

PRISE EN COMPTE DES CROES CENTENNALES

pat- P. CI RON et M. GRAVOST

89 SGN 495 PAC juin 1989

RESUME

Dans le cadre de 1 'étude hydrogéologique de la décharged'ordures ménagères de la commune de Septèmes-les-Vallons (13)^**, le problèmedu dimensionnement des buses d'évacuation des apports superficiels enprovenance de l'amont avait été traité en fonction des averses de fréquencedécennale.

La mairie de Septèmes-les-Vallons et 1 'Union des servicespublics ont demandé au Bureau de Recherches Géologiques et Minières P.A.C.A,d'examiner le problème en fonction des averses de fréquence centennale et deprendre en considération les possibilités de rétention (volume tampon) àl 'amont du projet.

L 'analyse des documents élaborés par les services de laMétéorologie nationale a permis de construire les courbes "enveloppes" deshauteurs de précipitations maximales cumulées sur 24 h, pour des temps deretour de 10 et 100 ans.

La simulation des différents procédés de rétention (volumetampon) permet de montrer le rôle favorable joué par la route du vallon Dol enposition de digue (remblai) lors de la traversée des vallons. En effet, levolume disponible (de l 'ordre de 2.000 m^) de retenue avec une hauteur dedigue de l'ordre de 3 à 4,5 m et un débit de vidange (ouvrage hydraulique sousroute) assuré par des buses (diamètres 500 et 1.000 mm), assure un bonécrêtement de l 'hydrogramme de crue,

La route Jouant déjà le rôle d'écran "tampon" et la déchargecontribuant à décaler dans le temps les volumes reçus sur son emprise, le faitde canaliser les écoulements dans des buses va provoquer une mise en vitesseplus importante que dans le milieu naturel. Pour y remédier, il s'agirad'aménager le thalweg à la sortie de la buse de Jonction en créant des marchesd'escalier pour briser l'énergie.

SOMMAIRE

Page n*

1, INTRODUCTION 1

2, PLUVIOMETRIE 3

3, DEBITS RUISSELES SANS PRISE EN COMPTE DE RETENTION 4

3,1, Méthodologie

3,2 Résultats

4, PRISE EN COMPTE D'UNE RETENTION 9

4.1, Méthodologie

4.2, Barrage en enrochement

4.3, Rôle de la route du vallon Dol

5, CONCLUSION 14

SOMMAIRE

Page n*

1, INTRODUCTION 1

2, PLUVIOMETRIE 3

3, DEBITS RUISSELES SANS PRISE EN COMPTE DE RETENTION 4

3,1, Méthodologie

3,2 Résultats

4, PRISE EN COMPTE D'UNE RETENTION 9

4.1, Méthodologie

4.2, Barrage en enrochement

4.3, Rôle de la route du vallon Dol

5, CONCLUSION 14

- 1 -

J. - JOlSÍTRODUCmON

Dans le cadre de l'étude hydrogéologique de la décharged'ordures ménagères de la commune de Septèmes-les-Vallons (13)^*>, le problèmedu dimensionnement des buses d'évacuation des apports superficiels enprovenance de l'amont avait été traité en fonction des averses de fréquencedécennale.

La mairie de Septèmes-les-Vallons et l'Union des servicespublics ont demandé au Bureau de Recherches Géologiques et Minières P.A.C.A.d'examiner le problème en fonction des averses de fréquence centennale et deprendre en considération les possibilités de rétention (volume tampon) àl'amont du projet.

L'analyse des documents élaborés par les services de laMétéorologie nationale a permis de construire les courbes "enveloppes" deshauteurs de précipitations maximales cumulées sur 24 h, pour des temps deretour de 10 et 100 ans.

Les éléments relatifs aux bassins versants (surface, longueur,pente, etc.) ont été déduits des cartes I.G.N. à 1/25.000.

On rappelle que le bassin versant à l'amont de la décharge sedivise en trois sous-bassins de caractéristiques inégales, qui convergent â lalimite aval du projet (cf fig. 1), En phase finale, l'exploitation couvrira unpeu plus du cinquième de la superficie totale.

<^' cf rapport B.R.Ç.H. 88 S6H 094 PAC.

- 1 -

J. - JOlSÍTRODUCmON

Dans le cadre de l'étude hydrogéologique de la décharged'ordures ménagères de la commune de Septèmes-les-Vallons (13)^*>, le problèmedu dimensionnement des buses d'évacuation des apports superficiels enprovenance de l'amont avait été traité en fonction des averses de fréquencedécennale.

La mairie de Septèmes-les-Vallons et l'Union des servicespublics ont demandé au Bureau de Recherches Géologiques et Minières P.A.C.A.d'examiner le problème en fonction des averses de fréquence centennale et deprendre en considération les possibilités de rétention (volume tampon) àl'amont du projet.

L'analyse des documents élaborés par les services de laMétéorologie nationale a permis de construire les courbes "enveloppes" deshauteurs de précipitations maximales cumulées sur 24 h, pour des temps deretour de 10 et 100 ans.

Les éléments relatifs aux bassins versants (surface, longueur,pente, etc.) ont été déduits des cartes I.G.N. à 1/25.000.

On rappelle que le bassin versant à l'amont de la décharge sedivise en trois sous-bassins de caractéristiques inégales, qui convergent â lalimite aval du projet (cf fig. 1), En phase finale, l'exploitation couvrira unpeu plus du cinquième de la superficie totale.

<^' cf rapport B.R.Ç.H. 88 S6H 094 PAC.

IMPLANTATION GENERALE DU PROJET

Echelle 1/25000,1, extrait cortes IGN:3l44est,3l45est,3244ouest

IMPLANTATION GENERALE DU PROJET

Echelle 1/25000,1, extrait cortes IGN:3l44est,3l45est,3244ouest

- 3 -

.2. £>JL0U\jrjOOl>(IETI^j:E

Les seules données considérées comme fiables par laMétéorologie nationale, dans le secteur, concernent la station de Marignane.Leur interprétation a conduit aux valeurs de précipitation maximale de périodede retour 10 ans et 100 ans sur les pas de temps suivants : 6', 30', 1 h, 2 h,3 h, 6 h, 12 h, et 24 h.

Comme le poste de Marignane n'est pas trop représentatif dusecteur d'étude (altitude inférieure et influence de l'étang de Berre), nousavons extrapolé ces valeurs au poste de Salon-de-Provence, dont trois valeursdécennales étaient connues (en 6', 30' et 1 h) . Ce sont ces dernières valeurs(plus élevées que Marignane), qui ont été retenues.

MARIGNANE (Météorologie nationale) - (mm)

A t

6'

30'

Ih

2h

3h

6h

12h

24h

T = 10 ans

9,7

27,9

37,9

48,9

55,4

66,4

86,6

94,7

T = 100 ans

12

39,8

54,9

70,8

82,6

97

117,7

136,8

T 100/T 10

1,24

1,42

1,45

1,45

1,49

1,46

1,44

1,44

SALON-DE-PROVENCE (mm)

T 10

16

45,5

68

(82,6)

(93,6)

(112,2)

(146,3)

(159,7

T 100 déduit

(23)

(65,5)

(97,9)

(118,9)

(134,8)

(161,6)

(210,7)

(230)

Nota - Les chiffres entre parenthèses indiquent des valeursextrapolées.

- 3 -

.2. £>JL0U\jrjOOl>(IETI^j:E

Les seules données considérées comme fiables par laMétéorologie nationale, dans le secteur, concernent la station de Marignane.Leur interprétation a conduit aux valeurs de précipitation maximale de périodede retour 10 ans et 100 ans sur les pas de temps suivants : 6', 30', 1 h, 2 h,3 h, 6 h, 12 h, et 24 h.

Comme le poste de Marignane n'est pas trop représentatif dusecteur d'étude (altitude inférieure et influence de l'étang de Berre), nousavons extrapolé ces valeurs au poste de Salon-de-Provence, dont trois valeursdécennales étaient connues (en 6', 30' et 1 h) . Ce sont ces dernières valeurs(plus élevées que Marignane), qui ont été retenues.

MARIGNANE (Météorologie nationale) - (mm)

A t

6'

30'

Ih

2h

3h

6h

12h

24h

T = 10 ans

9,7

27,9

37,9

48,9

55,4

66,4

86,6

94,7

T = 100 ans

12

39,8

54,9

70,8

82,6

97

117,7

136,8

T 100/T 10

1,24

1,42

1,45

1,45

1,49

1,46

1,44

1,44

SALON-DE-PROVENCE (mm)

T 10

16

45,5

68

(82,6)

(93,6)

(112,2)

(146,3)

(159,7

T 100 déduit

(23)

(65,5)

(97,9)

(118,9)

(134,8)

(161,6)

(210,7)

(230)

Nota - Les chiffres entre parenthèses indiquent des valeursextrapolées.

- 4 -

3- DEBUTS mJJCSSEJJES SA.NS

£>Ri:SE EN COJyi^TE DE RETENTION^

3.1. METHODOLOGIE

On a repris la méthodologie mise en oeuvre précédemment. Lecalcul a été effectué par la méthode dite "des formules rationnelles" à partird'un temps de concentration estimé pour chaque sous-bassin à l'aide de laformule de VENTURA-PASSINI :

avec

t., = 1.08 x (S x L)*^=»/p*/»

te = temps de concentration en heures ;

1,08 = coefficient caractéristique du bassin versant (valeurproposée par Passini) ;

S = surface du bassin versant en km* ;

L = pente du parcours en %.

L'intensité décennale de la pluie â prendre en compte estdonnée par la relation :

la. - 6,1 te-°-**(mm/mn) (mn)

valable pour la région Illd'après la circulaire 77.284/INT.

L'intensité centennale de la pluie à prendre en compte estl'intensité décennale multipliée par .1,44 (facteur déduit des précipitationsde Marignane).

Le débit instantané correspondant est donné par la relation :

Q =CxIxS/3,6(m=»/s) (mm/h) (km»)

D'après les observations de terrain, on a estimé le coefficientde ruissellement "C" entre 0,3 et 0,6.

- 4 -

3- DEBUTS mJJCSSEJJES SA.NS

£>Ri:SE EN COJyi^TE DE RETENTION^

3.1. METHODOLOGIE

On a repris la méthodologie mise en oeuvre précédemment. Lecalcul a été effectué par la méthode dite "des formules rationnelles" à partird'un temps de concentration estimé pour chaque sous-bassin à l'aide de laformule de VENTURA-PASSINI :

avec

t., = 1.08 x (S x L)*^=»/p*/»

te = temps de concentration en heures ;

1,08 = coefficient caractéristique du bassin versant (valeurproposée par Passini) ;

S = surface du bassin versant en km* ;

L = pente du parcours en %.

L'intensité décennale de la pluie â prendre en compte estdonnée par la relation :

la. - 6,1 te-°-**(mm/mn) (mn)

valable pour la région Illd'après la circulaire 77.284/INT.

L'intensité centennale de la pluie à prendre en compte estl'intensité décennale multipliée par .1,44 (facteur déduit des précipitationsde Marignane).

Le débit instantané correspondant est donné par la relation :

Q =CxIxS/3,6(m=»/s) (mm/h) (km»)

D'après les observations de terrain, on a estimé le coefficientde ruissellement "C" entre 0,3 et 0,6.

- 5 -

Strickler

avec

Dimensionnement des buses

Le calcul a été réalisé â partir de la formule de Manning-

Q = K x S X Rh»''* x I^/=»

Q = débit instantané en m^/s ;

K = coefficient de rugosité ;

S = section mouillée en m* ;

EUi " rayon hydraulique ;

I = pente en m/m.

"I" a été déterminé à partir des documents mis à notredisposition (plan â 1/5.000). Elle se tient entre 7 et 10 %.

Les calculs ont été menés dans les deux cas extrêmes suivants :

1. en phase initiale, la totalité des bassins-versantsparticipe au ruissellement qui converge à l'aval du projet ;

2. en phase finale, seule les parties situées en amont de laroute du vallon Dol participent à l'écoulement sous ladécharge, celle-ci réagissant selon des lois différentes.

3.2. RESULTATS

Le tableau 1 donne les débits instantanés maximaux â attendreen phase initiale, â l'aval de la décharge. Le tableau 2 donne les débitsinstantanés maximaux à prendre en compte à l'amont de la décharge, en fin etaprès exploitation, pour les averses décennales et centennales respectivement.

Les calculs ont été menés pour des buses en béton armécentrifugé et des buses métalliques multiplaques, dont les coefficients derugosité sont respectivement de 80 et 50.

- 5 -

Strickler

avec

Dimensionnement des buses

Le calcul a été réalisé â partir de la formule de Manning-

Q = K x S X Rh»''* x I^/=»

Q = débit instantané en m^/s ;

K = coefficient de rugosité ;

S = section mouillée en m* ;

EUi " rayon hydraulique ;

I = pente en m/m.

"I" a été déterminé à partir des documents mis à notredisposition (plan â 1/5.000). Elle se tient entre 7 et 10 %.

Les calculs ont été menés dans les deux cas extrêmes suivants :

1. en phase initiale, la totalité des bassins-versantsparticipe au ruissellement qui converge à l'aval du projet ;

2. en phase finale, seule les parties situées en amont de laroute du vallon Dol participent à l'écoulement sous ladécharge, celle-ci réagissant selon des lois différentes.

3.2. RESULTATS

Le tableau 1 donne les débits instantanés maximaux â attendreen phase initiale, â l'aval de la décharge. Le tableau 2 donne les débitsinstantanés maximaux à prendre en compte à l'amont de la décharge, en fin etaprès exploitation, pour les averses décennales et centennales respectivement.

Les calculs ont été menés pour des buses en béton armécentrifugé et des buses métalliques multiplaques, dont les coefficients derugosité sont respectivement de 80 et 50.

Tableau 1 - Débits à l'aval de la décharge en phase initiale d'exploitation

BV 1

BV 2

BV 3

1

Exutoireaval .

(jonc¬tion)

CARACTERISTigUES DES BASSINS VERSANTS

SUPERFICIE

ka2

0,38

0,25

0,73

1,36

LONGUEUR

DU .

CHEMINEMENT

km

1,35

1,14

2,5

2,5

PENTE

MOYENNE

X

18,5

17,7

12,9

12,9

te en

n

12.1

10,1

22,1

27

PARAMETRES AVERSE DECENNALE

I 10

(/h)

122

132

94

86

DEBITS INSTANTANES (3/s)

BRUT

12,9

9,2

19,1

32,5

CORRIGES

C = 0,3

3,9

' 1

2,8

5,7

9,7

C = 0.4

5,2

3,7

7,6

13

PARAMETRES AVERSE CENTENNALE

I 100

(»/h)

176

190

135

124

DEBITS INSTANTANES (13/5)

BRUT

18,6

13,2

27,4

59,2

CORRIGES

C = 0,3

7,4

5,3

11

18,7

C = 0,4

11,1

7.9

16,4

28.1

Tableau 1 - Débits à l'aval de la décharge en phase initiale d'exploitation

BV 1

BV 2

BV 3

1

Exutoireaval .

(jonc¬tion)

CARACTERISTigUES DES BASSINS VERSANTS

SUPERFICIE

ka2

0,38

0,25

0,73

1,36

LONGUEUR

DU .

CHEMINEMENT

km

1,35

1,14

2,5

2,5

PENTE

MOYENNE

X

18,5

17,7

12,9

12,9

te en

n

12.1

10,1

22,1

27

PARAMETRES AVERSE DECENNALE

I 10

(/h)

122

132

94

86

DEBITS INSTANTANES (3/s)

BRUT

12,9

9,2

19,1

32,5

CORRIGES

C = 0,3

3,9

' 1

2,8

5,7

9,7

C = 0.4

5,2

3,7

7,6

13

PARAMETRES AVERSE CENTENNALE

I 100

(»/h)

176

190

135

124

DEBITS INSTANTANES (13/5)

BRUT

18,6

13,2

27,4

59,2

CORRIGES

C = 0,3

7,4

5,3

11

18,7

C = 0,4

11,1

7.9

16,4

28.1

Tableau 2 - Débits à l'amont de la décharge en phase finale d'exploitation

BV 1

BV 2

BV 3

1

Exutoireaval

(jonc¬tion)

CARACTERISTIQUES DES BASSINS VERSANTS

SUPERFICIE

ka2

0.25

0.15

0.63

1.03

LONGUEUR

DU

CHEMINEMENT

km

0.95

0.55

1.6

1.6

PENTE

MOYENNE

X

14.7

25.5

16.4

16,4

te en

n

10.5

5,6

16,05

19

PARAMETRES AVERSE DECENNALE

I 10

(--/h)

130

171.5

108

100

DEBITS INSTANTANES (eS/s)

BRUTi

9

7,15

18.9

28,6

CORRIGES

C = 0,3

2.7

1

2.1

5.7

8.6

C = 0.4

3,6

2.9

7.6

11.4

PARAMETRES AVERSE CENTENNALE

I 100

(-/h)

187

247

156

144

DEBITS INSTANTANES (aS/s)

BRUT

13

10,3

27,3

41,3

CORRIGES

C = 0,3

5.2

4.1

10,9

16.5

C » 0,4

7.8

6.2

16.4

24.7

Tableau 2 - Débits à l'amont de la décharge en phase finale d'exploitation

BV 1

BV 2

BV 3

1

Exutoireaval

(jonc¬tion)

CARACTERISTIQUES DES BASSINS VERSANTS

SUPERFICIE

ka2

0.25

0.15

0.63

1.03

LONGUEUR

DU

CHEMINEMENT

km

0.95

0.55

1.6

1.6

PENTE

MOYENNE

X

14.7

25.5

16.4

16,4

te en

n

10.5

5,6

16,05

19

PARAMETRES AVERSE DECENNALE

I 10

(--/h)

130

171.5

108

100

DEBITS INSTANTANES (eS/s)

BRUTi

9

7,15

18.9

28,6

CORRIGES

C = 0,3

2.7

1

2.1

5.7

8.6

C = 0.4

3,6

2.9

7.6

11.4

PARAMETRES AVERSE CENTENNALE

I 100

(-/h)

187

247

156

144

DEBITS INSTANTANES (aS/s)

BRUT

13

10,3

27,3

41,3

CORRIGES

C = 0,3

5.2

4.1

10,9

16.5

C » 0,4

7.8

6.2

16.4

24.7

- 8 -

Le tableau suivant donne le dimensionnement des buses àen place (diamètre en mm) :

mettre

co

eu

SC

TYPE DE BUSE

BUSE EN BETON ARME

BUSE METALLIQUE

BUSE EN BETON ARME

BUSE METALLIQUE

BUSE EN BETON ARME

BUSE METALLIQUE

BUSE EN BETON ARME

BUSE METALLIQUE

PERIODE

DE RETOUR

(ans)

10

10

100

100

10

10

100

100

COEFFICIENT

DE

RUISSELLEMENT

0,30,4

0,30,4

0,40,6

0,40,6

0,30,4

0,30,4

0,40,6

0,40,6

DIAMETRE DES BUSES (mn)

BV2

700

800

800900

900

1.000

1.1001.200

700

700

800

900

700

800

1.0001.100

BV 3

1.0001.100

1.2001.300

1.2001.400

1.5001.700

1.0001.100

1.2001.300

1.2001.400

1.5001.700

JONCTION

1.3001.400

1.5001.700

1.6001.900

1.9002.200

1.2001.300

1.4001.600

1.5001.800

1.8002.100

- 8 -

Le tableau suivant donne le dimensionnement des buses àen place (diamètre en mm) :

mettre

co

eu

SC

TYPE DE BUSE

BUSE EN BETON ARME

BUSE METALLIQUE

BUSE EN BETON ARME

BUSE METALLIQUE

BUSE EN BETON ARME

BUSE METALLIQUE

BUSE EN BETON ARME

BUSE METALLIQUE

PERIODE

DE RETOUR

(ans)

10

10

100

100

10

10

100

100

COEFFICIENT

DE

RUISSELLEMENT

0,30,4

0,30,4

0,40,6

0,40,6

0,30,4

0,30,4

0,40,6

0,40,6

DIAMETRE DES BUSES (mn)

BV2

700

800

800900

900

1.000

1.1001.200

700

700

800

900

700

800

1.0001.100

BV 3

1.0001.100

1.2001.300

1.2001.400

1.5001.700

1.0001.100

1.2001.300

1.2001.400

1.5001.700

JONCTION

1.3001.400

1.5001.700

1.6001.900

1.9002.200

1.2001.300

1.4001.600

1.5001.800

1.8002.100

- 9-

4 - F>RJOSE ElSr <::Oiyi£>TE D UNE

RETENTJCON^

4.1. METHODOLOGIE

Les dimensionnements précédents concernent un écoulementnaturel. Nous allons examiner ici les effets d'un réservoir t£unpon destinéà écréter les crues, dont la position est à l'amont de la route du vallon Dol.Celle-ci est en remblai au passage des vallons, le passage hydraulique sefaisant par une buse de diamètre 500 mm pour le bassin versant 2 et 1 .000 mm

pour le bassin versant 3.

Deux cas seront considérés pour chaque bassin versant :

barrage en enrochements avec vidange assurée par des buses demême diamètre que celles sous la route ;

* rôle du volume "naturel" de retenue disponible provoquée parle remblai de la route, la vidange se faisant par les busesde la route.

Les valeurs de pluviométrie de période de retour 10 ans et100 ans, à différents pas de temps, permettent de construire la courbe en¬veloppe des pluies maximales pour 10 ans et 100 ans selon le schéma suivant :

mm

temps (het

- 9-

4 - F>RJOSE ElSr <::Oiyi£>TE D UNE

RETENTJCON^

4.1. METHODOLOGIE

Les dimensionnements précédents concernent un écoulementnaturel. Nous allons examiner ici les effets d'un réservoir t£unpon destinéà écréter les crues, dont la position est à l'amont de la route du vallon Dol.Celle-ci est en remblai au passage des vallons, le passage hydraulique sefaisant par une buse de diamètre 500 mm pour le bassin versant 2 et 1 .000 mm

pour le bassin versant 3.

Deux cas seront considérés pour chaque bassin versant :

barrage en enrochements avec vidange assurée par des buses demême diamètre que celles sous la route ;

* rôle du volume "naturel" de retenue disponible provoquée parle remblai de la route, la vidange se faisant par les busesde la route.

Les valeurs de pluviométrie de période de retour 10 ans et100 ans, à différents pas de temps, permettent de construire la courbe en¬veloppe des pluies maximales pour 10 ans et 100 ans selon le schéma suivant :

mm

temps (het

_ 10 _

Le tracé de la courbe de vidange du bassin de rétention, sur cegraphique, permet le calcul du volume â stocker (H x surface active du bassinversant), selon la circulaire 77,284/INT.

Comme le débit de vidange est fonction de la hauteur d'eau(charge) dans le bassin de rétention et de ce fait varie en fonction du temps,nous avons procédé de la façon suivante (le calcul a été effectué parordinateur) :

> mise en équation des courbes enveloppes de pluie :

T = 10 ans Pmm = 68 x th**** pour t < 1 hPmm = 72,25 x th"*^' pour t > 1 h

T = 100 ans Pmm = 97,9 x t°** pour t < 1 hPmm = 104 x t"*** pour t > 1 h

mise en équation des courbes de capacité de stockage desbassins ;

calcul du débit de vidange pour différents diamètres de busesen fonction de la hauteur H ;

le débit de vidange a été assimilé à un écoulement parorifice :

SectionV

a- Q r 0,7 X S X Vg^TT

le bilan entre ce qui arrive et part, permet d'obtenir levolume maximum à stocker et la hauteur d'eau maximum, soit lahauteur minimum de digue.

_ 10 _

Le tracé de la courbe de vidange du bassin de rétention, sur cegraphique, permet le calcul du volume â stocker (H x surface active du bassinversant), selon la circulaire 77,284/INT.

Comme le débit de vidange est fonction de la hauteur d'eau(charge) dans le bassin de rétention et de ce fait varie en fonction du temps,nous avons procédé de la façon suivante (le calcul a été effectué parordinateur) :

> mise en équation des courbes enveloppes de pluie :

T = 10 ans Pmm = 68 x th**** pour t < 1 hPmm = 72,25 x th"*^' pour t > 1 h

T = 100 ans Pmm = 97,9 x t°** pour t < 1 hPmm = 104 x t"*** pour t > 1 h

mise en équation des courbes de capacité de stockage desbassins ;

calcul du débit de vidange pour différents diamètres de busesen fonction de la hauteur H ;

le débit de vidange a été assimilé à un écoulement parorifice :

SectionV

a- Q r 0,7 X S X Vg^TT

le bilan entre ce qui arrive et part, permet d'obtenir levolume maximum à stocker et la hauteur d'eau maximum, soit lahauteur minimum de digue.

- 11 -

4.2. BARRAGE EN ENROCHEMENTS

La valeur de rétention a été évaluée à partir d'agrandissementsde la carte I.G.N. à 1/25.000 (voir annexe 2 du rapport BRGM 88 SGN 094 PAC).

Compte tenu de la faible précision des documents de base, ils'agit d'approximations assez grossières, surtout pour les faibles volumes.

L'équation des courbes de capacité de stockage sont :

- bassin versant 2 : H (V) = 0,08 V + 5,27 V°'=»*

- bassin versant 3 : H (V) = 0,0197 V + 4,07 V*'-^"'

avec H en mètre (hauteur de digue) et V en millier de mètres cubes (volumestockable). Les résultats sont donnés dans le tableau suivant :

BASSIN

VERSANT

n" 2

(buse de

0 500 mm)

SKKXKKSSXS:

n» 3

(buse de

0 1000 mm)

COEF.

DE

RUISSELLE¬

MENT

0,3

0,4

0,6

0,3

0,4

0,6

HAUTEUR DIGUE MAX.

en m

T=10 ans

4,2

¿.8

6

4.8

5,9

7,5

T-lOO ans

-

5,8

7,6

-

7,5

10,2

DEBIT

en

BUSE MAX.

m3/s

T=10 ans

1,24

1,34

1,5

sssKKSxax

5,3

5,85

6,7

==

T-lOO ans

-

1,47

1,7

-

6,65

7,63

VOLUME MAX. A STOCKER

en m3

T-10 ans

392

680

1.520

Ma«a«MKBKS=

1.630

2.740

5.480

T-lOO ans

-

1.400

3.630

assxssxxsBS

-

5.400

12.700

- 11 -

4.2. BARRAGE EN ENROCHEMENTS

La valeur de rétention a été évaluée à partir d'agrandissementsde la carte I.G.N. à 1/25.000 (voir annexe 2 du rapport BRGM 88 SGN 094 PAC).

Compte tenu de la faible précision des documents de base, ils'agit d'approximations assez grossières, surtout pour les faibles volumes.

L'équation des courbes de capacité de stockage sont :

- bassin versant 2 : H (V) = 0,08 V + 5,27 V°'=»*

- bassin versant 3 : H (V) = 0,0197 V + 4,07 V*'-^"'

avec H en mètre (hauteur de digue) et V en millier de mètres cubes (volumestockable). Les résultats sont donnés dans le tableau suivant :

BASSIN

VERSANT

n" 2

(buse de

0 500 mm)

SKKXKKSSXS:

n» 3

(buse de

0 1000 mm)

COEF.

DE

RUISSELLE¬

MENT

0,3

0,4

0,6

0,3

0,4

0,6

HAUTEUR DIGUE MAX.

en m

T=10 ans

4,2

¿.8

6

4.8

5,9

7,5

T-lOO ans

-

5,8

7,6

-

7,5

10,2

DEBIT

en

BUSE MAX.

m3/s

T=10 ans

1,24

1,34

1,5

sssKKSxax

5,3

5,85

6,7

==

T-lOO ans

-

1,47

1,7

-

6,65

7,63

VOLUME MAX. A STOCKER

en m3

T-10 ans

392

680

1.520

Ma«a«MKBKS=

1.630

2.740

5.480

T-lOO ans

-

1.400

3.630

assxssxxsBS

-

5.400

12.700

_ 12. -

4.3. ROLE DE LA ROUTE DU VALLON DOL

Une topographie des cuvettes a été levée à l'échelle du 1/500,la chaussée de la route étant considérée comme le sommet d'une digue. De cefait, nous avons pris en compte un débordement possible en plus de la vidangeen continu par la buse.

Les équations des courbes de capacité de stockage sont :

Bassin versant 2 : H(V) = - 0,365 V + 2,57 v°-***»

- la hauteur totale du remblai est de 3 m et le volume total de1.898 m=» ;

Bassin versant 3 : H(V) =» - 3,5 V + 6,94 v*'*'"=»

- la hauteur totale du remblai est de 4,5 m et le volume de2.003 m*.

Le tableau suivant donne les résultats :

BASSIN VERSANT

n" 2

(BUSE DE 0 500 mm)

n» 3

(BUSE DE 0 1000' mm)

COEF.

de

RUISSEL.

0,3

0,4

0,6

0,3

0,4

0,6

HAUTEUR D'EAU

MAX. en m

T-10 ans

1,8

2,4

3

4,3

¿.5

^,5

1=100 ans

2,6

3

3

4,5

4,5

^,5

DEBIT BUSE MAX.

en m3/s

T=10 ans

0,82

0,93

1,05

5

5,1

5,1

T-lOO ans

0,95

1,05

1,05

5,1

5,1

5,1

VOLUME MAX. STOCKE

H3

T=10 ans

690

1.150

1.898

1.750

2.003

2.003

T-lOO ans

1.360

1.898

1.898

2.003

2.003

2.003

VOLUME DU DEBOR¬

DEMENT en m3

T-10 ans

0

0

900

0

1.100

7.000

T. 100 ans

0

700

3.800

1.700

5.000

19.000

_ 12. -

4.3. ROLE DE LA ROUTE DU VALLON DOL

Une topographie des cuvettes a été levée à l'échelle du 1/500,la chaussée de la route étant considérée comme le sommet d'une digue. De cefait, nous avons pris en compte un débordement possible en plus de la vidangeen continu par la buse.

Les équations des courbes de capacité de stockage sont :

Bassin versant 2 : H(V) = - 0,365 V + 2,57 v°-***»

- la hauteur totale du remblai est de 3 m et le volume total de1.898 m=» ;

Bassin versant 3 : H(V) =» - 3,5 V + 6,94 v*'*'"=»

- la hauteur totale du remblai est de 4,5 m et le volume de2.003 m*.

Le tableau suivant donne les résultats :

BASSIN VERSANT

n" 2

(BUSE DE 0 500 mm)

n» 3

(BUSE DE 0 1000' mm)

COEF.

de

RUISSEL.

0,3

0,4

0,6

0,3

0,4

0,6

HAUTEUR D'EAU

MAX. en m

T-10 ans

1,8

2,4

3

4,3

¿.5

^,5

1=100 ans

2,6

3

3

4,5

4,5

^,5

DEBIT BUSE MAX.

en m3/s

T=10 ans

0,82

0,93

1,05

5

5,1

5,1

T-lOO ans

0,95

1,05

1,05

5,1

5,1

5,1

VOLUME MAX. STOCKE

H3

T=10 ans

690

1.150

1.898

1.750

2.003

2.003

T-lOO ans

1.360

1.898

1.898

2.003

2.003

2.003

VOLUME DU DEBOR¬

DEMENT en m3

T-10 ans

0

0

900

0

1.100

7.000

T. 100 ans

0

700

3.800

1.700

5.000

19.000

- 13 -

L'examen de ce tableau permet de constater

bassin versant n* 2 : débordement nul à relativement faiblejusqu'au coefficient de ruissellement de 0,6 compris (périodede retour 10 ans pour ce coefficient) ;

bassin versant n* 3 : débordement nul à relativement faiblepour les coefficients de ruissellement 0,3 et 0,4 et pour unepériode de retour de 10 ans. Le débordement devient plus fortpour la période de retour 100 ans et pour le coefficient deruissellement 0,6.

Les reconnaissances de terrain (très peu de traces d'écoulementdans le vallon n* 2, traces certaines d'écoulement dans le vallon 3), lesrenseignements apportés par les agents du service technique de la mairie"jamais la route n'a débordé" et les résultats précédents confirment lebien-fondé d'un coefficient de ruissellement de l'ordre de 0,3 à 0,4.

La route du vallon Dol, en remblai lors de la traversée desvallons, favorise 1' écrêtement de l'hydrogramme de crue.

- 13 -

L'examen de ce tableau permet de constater

bassin versant n* 2 : débordement nul à relativement faiblejusqu'au coefficient de ruissellement de 0,6 compris (périodede retour 10 ans pour ce coefficient) ;

bassin versant n* 3 : débordement nul à relativement faiblepour les coefficients de ruissellement 0,3 et 0,4 et pour unepériode de retour de 10 ans. Le débordement devient plus fortpour la période de retour 100 ans et pour le coefficient deruissellement 0,6.

Les reconnaissances de terrain (très peu de traces d'écoulementdans le vallon n* 2, traces certaines d'écoulement dans le vallon 3), lesrenseignements apportés par les agents du service technique de la mairie"jamais la route n'a débordé" et les résultats précédents confirment lebien-fondé d'un coefficient de ruissellement de l'ordre de 0,3 à 0,4.

La route du vallon Dol, en remblai lors de la traversée desvallons, favorise 1' écrêtement de l'hydrogramme de crue.

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5 . COJSrOX^CJSrjTOJPsT

Les valeurs de précipitations maximales de période de retour 10an et 100 ans ont été calculées sur les pas de temps suivants :

- 6', 30', 1 h, 2 h, 3 h, 6 h, 12 h et 24 h.

Les stations météorologiques utilisées sont celles de Marignaneet Salon-de-Provence, ce dernier poste est le plus représentatif du secteurétudié.

Le calcul des débits ruisselés de pointe â partir decoefficients de ruissellement déduits d'observations de terrain donne en avaldécharge (sans prise en compte du rôle de la décharge et en amont décharge),les débits suivants :

aval décharge (phase initiale) :

Q 10 ans = 13 m^/s ; Q 100 =: 28 m^'/s

amont décharge (phase finale) :

Q 10 ans :: 11 m'/s ; Q 100 ans = 25 m^/s.

Si le volume précipité reste identique, le débit de pointe à1' exutoire des bassins versants est plus faible car le volume qui ruissellesur la décharge est décalé dans le temps (pente faible).

L'évacuation de ces débits (et sans prise en compte derétention), nécessite des buses, respectivement pour les bassins versants n* 2

et 3, de diamètres 700 et 1100 mm (période de retour 10 ans), 700 et 1200 mm

(période de retour 100 ans).

La jonction à l'aval de la décharge nécessite une buse dediamètre 1300 mm (période de retour 10 ans) et diamètre 1500 mm (période deretour 100 ans).

La simulation des différents procédés de rétention (volumetampon) permet de montrer le rôle favorable joué par la route du vallon Dol enposition de digue (remblai) lors de la traversée des vallons. En effet, le

- 14 -

5 . COJSrOX^CJSrjTOJPsT

Les valeurs de précipitations maximales de période de retour 10an et 100 ans ont été calculées sur les pas de temps suivants :

- 6', 30', 1 h, 2 h, 3 h, 6 h, 12 h et 24 h.

Les stations météorologiques utilisées sont celles de Marignaneet Salon-de-Provence, ce dernier poste est le plus représentatif du secteurétudié.

Le calcul des débits ruisselés de pointe â partir decoefficients de ruissellement déduits d'observations de terrain donne en avaldécharge (sans prise en compte du rôle de la décharge et en amont décharge),les débits suivants :

aval décharge (phase initiale) :

Q 10 ans = 13 m^/s ; Q 100 =: 28 m^'/s

amont décharge (phase finale) :

Q 10 ans :: 11 m'/s ; Q 100 ans = 25 m^/s.

Si le volume précipité reste identique, le débit de pointe à1' exutoire des bassins versants est plus faible car le volume qui ruissellesur la décharge est décalé dans le temps (pente faible).

L'évacuation de ces débits (et sans prise en compte derétention), nécessite des buses, respectivement pour les bassins versants n* 2

et 3, de diamètres 700 et 1100 mm (période de retour 10 ans), 700 et 1200 mm

(période de retour 100 ans).

La jonction à l'aval de la décharge nécessite une buse dediamètre 1300 mm (période de retour 10 ans) et diamètre 1500 mm (période deretour 100 ans).

La simulation des différents procédés de rétention (volumetampon) permet de montrer le rôle favorable joué par la route du vallon Dol enposition de digue (remblai) lors de la traversée des vallons. En effet, le

- 15 -

volume disponible (de l'ordre de 2.000 m^) de retenue avec une hauteur dedigue de l'ordre de 3 à 4,5 m et un débit de vidange (ouvrage hydraulique sousroute) assuré par des buses (diamètres 500 et 1.000 mm), assure un bonécrêtement de l'hydrogramme de crue.

Ainsi, le débit maximum du bassin versant n* 2 transitant parune buse de diamètre 500 mm est de l'ordre de 1 m^/s pour 4 m^/s sansrétention et le débit maximum du bassin versant n* 3 transitant par une busede diamètre 1.000 mm est de l'ordre de 5 m^/s pour 16 m^/s sans rétention.

Il est donc raisonnable de proposer la pose d'une buse dediamètre 1.000 mm (si en béton armé) sous la décharge, pour le bassin versantn* 3, et une buse théoriquement de diamètre 500 mm (si en béton armé) sous ladécharge, pour le bassin versant n* 2, qu'il serait préférable de monter àdiamètre 700 mm pour des raisons d'entretien. Pour la jonction, une buse dediamètre 1.200 mm est nécessaire.

La route jouant déjà le rôle d'écran "tampon" et la déchargecontribuant à décaler dans le temps les volumes reçus sur son emprise, le faitde canaliser les écoulements dans des buses va provoquer une mise en vitesseplus importante que dans le milieu naturel. Pour y remédier, il s'agirad'aménager le thalweg à la sortie de la buse de jonction en créant des marchesd'escalier pour briser l'énergie.

- 15 -

volume disponible (de l'ordre de 2.000 m^) de retenue avec une hauteur dedigue de l'ordre de 3 à 4,5 m et un débit de vidange (ouvrage hydraulique sousroute) assuré par des buses (diamètres 500 et 1.000 mm), assure un bonécrêtement de l'hydrogramme de crue.

Ainsi, le débit maximum du bassin versant n* 2 transitant parune buse de diamètre 500 mm est de l'ordre de 1 m^/s pour 4 m^/s sansrétention et le débit maximum du bassin versant n* 3 transitant par une busede diamètre 1.000 mm est de l'ordre de 5 m^/s pour 16 m^/s sans rétention.

Il est donc raisonnable de proposer la pose d'une buse dediamètre 1.000 mm (si en béton armé) sous la décharge, pour le bassin versantn* 3, et une buse théoriquement de diamètre 500 mm (si en béton armé) sous ladécharge, pour le bassin versant n* 2, qu'il serait préférable de monter àdiamètre 700 mm pour des raisons d'entretien. Pour la jonction, une buse dediamètre 1.200 mm est nécessaire.

La route jouant déjà le rôle d'écran "tampon" et la déchargecontribuant à décaler dans le temps les volumes reçus sur son emprise, le faitde canaliser les écoulements dans des buses va provoquer une mise en vitesseplus importante que dans le milieu naturel. Pour y remédier, il s'agirad'aménager le thalweg à la sortie de la buse de jonction en créant des marchesd'escalier pour briser l'énergie.