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IPSEAU ® Une marque d’INGEROP CONSEIL & INGENIERIE
MM2476_Projet_Pont_Beauvalle_ver4.doc Page 1
MM2476
PROJET DE PONT SUR L’ARC DANS LE SECTEUR DE LA
BEAUVALLE
ETUDE HYDRAULIQUE
SPLA PAYS D’AIX TERRITOIRES
Avril 2011
IPSEAU ® Une marque d’INGEROP CONSEIL & INGENIERIE
MM2476_Projet_Pont_Beauvalle_ver4.doc Page 3
Identification
INGEROP Conse i l & Ingén ier i e – Région Méd i ter ranée – Agence d ’A i x en P rovence Domaine du Pet i t A rbo is - Pav i l l on Laennec - B .P 20056 - 13 545 A I X EN PROVENCE Cedex 04
Té léphone : +33 4 42 50 83 00 - Té lécop ie : +33 4 42 50 83 01 E-mai l : [email protected]
Gestion de la qualité
Version Date Intitulé Rédaction Lecture Validation
1 03/2011 Etude
hydraulique JF SH SH
2 04/2011 Etude
hydraulique JF SH SH
3 04/2011 Après
remarques PAT et compléments
JF
4 04/2011 Après
remarques PAT JF
® Une marque
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MM2476_Projet_Pont_Beauvalle_ver4.doc Page 5
Sommaire
1. CONTEXTE DE L’ETUDE 13 1.1. OBJET DE L’ETUDE .................................................................................................................................... 13 1.2. SITUATION GEOGRAPHIQUE........................................................................................................................ 15
2. ETAT ACTUEL 17 2.1. ETUDE EXISTANTE .................................................................................................................................... 17 2.2. ANALYSE HYDROLOGIQUE.......................................................................................................................... 17 2.3. ETUDE HYDRAULIQUE ............................................................................................................................... 25
2.3.1. Méthodologie .................................................................................................................................................. 25 2.3.2. Construction du modèle .................................................................................................................................. 26 2.3.3. Résultats de la modélisation ........................................................................................................................... 35
3. ETAT PROJET 41 3.1. PRESENTATION DU PROJET ........................................................................................................................ 41 3.2. ANALYSE HYDRAULIQUE ............................................................................................................................ 45
3.2.1. Principe – Méthodologie ................................................................................................................................. 45 3.2.2. Résultats de la modélisation et incidence du projet......................................................................................... 45 3.2.3. Synthèse comparative des trois variantes....................................................................................................... 83
4. PRESCRIPTIONS, MESURES COMPENSATOIRES ET CONSERVATOIRES 85 4.1. PRESCRIPTIONS DU SAGE DE L’ARC.......................................................................................................... 85 4.2. PRECONISATIONS COMPLEMENTAIRES ........................................................................................................ 86
5. ANALYSE DE SOLUTIONS VARIANTES 87 5.1. CREATION D’OUVRAGES DE DECHARGE AU NIVEAU DU REMBLAI DU PROJET ..................................................... 87 5.2. CREATION D’UN VIADUC SECONDAIRE.......................................................................................................... 89
5.2.1. Présentation ................................................................................................................................................... 89 5.2.2. Résultats de la modélisation en crue centennale ............................................................................................ 90
6. CONCLUSION 95
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Illustrations
Figure 1 : Plan de situation.................................................................................................................... 15
Figure 2 : Hydrogrammes de crue centennale de l'Arc (Source : SIEE)............................................... 21
Figure 3 : Hydrogramme de crue centennale au droit du site du projet................................................ 23
Figure 4 : Localisation des profils en travers......................................................................................... 27
Figure 5 : Modèle topographique .......................................................................................................... 29
Figure 6 : Coefficient de rugosité .......................................................................................................... 30
Figure 7 : Ecoulements au pic de crue centennale (débit max étude HORIZON) ................................ 33
Figure 8 : Ecoulements au pic de crue de l'Arc pour une crue centennale – Etat actuel...................... 35
Figure 9 : Cartographie des hauteurs maximales - Crue centennale – Etat actuel .............................. 36
Figure 10 : Cartographie des vitesses maximales d’écoulement - Crue centennale – Etat actuel....... 36
Figure 11 : Cartographie des niveaux d’eau maximaux - Crue centennale – Etat actuel ..................... 37
Figure 12 : Cartographie des hauteurs maximales – Crue exceptionnelle - Etat actuel ....................... 38
Figure 13 : Cartographie des vitesses maximales d’écoulement – Crue exceptionnelle - Etat actuel . 39
Figure 14 : Cartographie des niveaux d’eau maximaux – Crue exceptionnelle - Etat actuel ............... 39
Figure 15 : Vue en plan de la variante 1 ............................................................................................... 41
Figure 16 : Vue en plan de la variante 2 ............................................................................................... 42
Figure 17 : Vue en plan de la variante 3 ............................................................................................... 43
Figure 18 : Ecoulements au pic de crue de l'Arc pour une crue centennale – Etat projet – Variante 1 45
Figure 19 : Cartographie des hauteurs d’eau maximales - Crue centennale – Etat projet – Variante 1
........................................................................................................................................................ 46
Figure 20 : Cartographie des vitesses maximales d’écoulement - Crue centennale – Etat projet –
Variante 1 ....................................................................................................................................... 46
Figure 21 : Cartographie des niveaux d’eau maximaux - Crue centennale – Etat projet – Variante 1 . 47
Figure 22 : Différences de hauteur d’eau – Crue centennale (Etat projet variante 1 – Etat actuel) ..... 48
Figure 23 : Différences de vitesse d’écoulement – Crue centennale (Etat projet variante 1 – Etat
actuel)............................................................................................................................................. 48
Figure 24 : Vue aérienne (source : Google earth)................................................................................. 49
Figure 25 : Extrait de la cartographie des hauteurs d’eau maximales en crue centennale (état actuel)
........................................................................................................................................................ 50
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Figure 26 : Extrait de la cartographie des vitesses maximales d’écoulement en crue centennale (état
actuel)............................................................................................................................................. 50
Figure 27 : Variante 1 – Incidence sur l’onde de crue centennale ........................................................ 53
Figure 28 : Cartographie des hauteurs d’eau maximales - Crue exceptionnelle – Etat projet – Variante
1...................................................................................................................................................... 54
Figure 29 : Cartographie des vitesses maximales d’écoulement - Crue exceptionnelle Etat projet
Variante 1 ....................................................................................................................................... 55
Figure 30 : Cartographie des niveaux d’eau maximaux - Crue exceptionnelle – Etat projet – Variante 1
........................................................................................................................................................ 55
Figure 31 : Différences de hauteur d’eau – Crue exceptionnelle (Etat projet variante 1 – Etat actuel) 56
Figure 32 : Différences de vitesse d’écoulement – Crue exceptionnelle (Etat projet variante 1 – Etat
actuel)............................................................................................................................................. 57
Figure 33 : Ecoulements au pic de crue de l'Arc pour une crue centennale – Etat projet – Variante 2 59
Figure 34 : Cartographie des hauteurs d’eau maximales - Crue centennale – Etat projet – Variante 2
........................................................................................................................................................ 60
Figure 35 : Cartographie des vitesses maximales d’écoulement - Crue centennale – Etat projet –
Variante 2 ....................................................................................................................................... 60
Figure 36 : Cartographie des niveaux d’eau maximaux - Crue centennale – Etat projet – Variante 2 . 61
Figure 37 : Différences de hauteur d’eau – Crue centennale (Etat projet variante 2 – Etat actuel) ..... 62
Figure 38 : Différences de vitesse d’écoulement – Crue centennale (Etat projet variante 2 – Etat
actuel)............................................................................................................................................. 62
Figure 39 : Variante 2– Incidence sur l’onde de crue centennale......................................................... 65
Figure 40 : Cartographie des hauteurs d’eau maximales - Crue exceptionnelle – Etat projet – Variante
2...................................................................................................................................................... 66
Figure 41 : Cartographie des vitesses maximales d’écoulement - Crue exceptionnelle - Etat projet
Variante 2 ....................................................................................................................................... 67
Figure 42 : Cartographie des niveaux d’eau maximaux - Crue exceptionnelle – Etat projet – Variante 2
........................................................................................................................................................ 67
Figure 43 : Différences de hauteur d’eau – Crue exceptionnelle (Etat projet variante 2 – Etat actuel) 68
Figure 44 : Différences de vitesse d’écoulement – Crue exceptionnelle (Etat projet variante 2 – Etat
actuel)............................................................................................................................................. 69
Figure 45 : Ecoulements au pic de crue de l'Arc pour une crue centennale – Etat projet – Variante 3 71
Figure 46 : Cartographie des hauteurs d’eau maximales - Crue centennale – Etat projet – Variante 3
........................................................................................................................................................ 72
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Figure 47 : Cartographie des vitesses maximales d’écoulement - Crue centennale – Etat projet –
Variante 3 ....................................................................................................................................... 72
Figure 48 : Cartographie des niveaux d’eau maximaux - Crue centennale – Etat projet – Variante 3 . 73
Figure 49 : Différences de hauteur d’eau – Crue centennale (Etat projet variante 3 – Etat actuel) ..... 74
Figure 50 : Différences de vitesse d’écoulement – Crue centennale (Etat projet variante 3 – Etat
actuel)............................................................................................................................................. 74
Figure 51 : Variante 3– Incidence sur l’onde de crue centennale......................................................... 77
Figure 52 : Cartographie des hauteurs d’eau maximales - Crue exceptionnelle – Etat projet – Variante
3...................................................................................................................................................... 78
Figure 53 : Cartographie des vitesses maximales d’écoulement - Crue exceptionnelle Etat projet
Variante 3 ....................................................................................................................................... 79
Figure 54 : Cartographie des niveaux d’eau maximaux - Crue exceptionnelle – Etat projet – Variante 3
........................................................................................................................................................ 79
Figure 55 : Différences de hauteur d’eau – Crue exceptionnelle (Etat projet variante 3 – Etat actuel) 80
Figure 56 : Différences de vitesse d’écoulement – Crue exceptionnelle (Etat projet variante 3 – Etat
actuel)............................................................................................................................................. 81
Figure 57 : Schéma de principe des ouvrages de décharge proposés................................................. 87
Figure 58 : Vue en coupe schématique du fonctionnement des ouvrages de décharge en crue
centennale...................................................................................................................................... 88
Figure 65 : Vue en plan de la variante 4 ............................................................................................... 89
Figure 66 : Ecoulements au pic de crue de l’Arc pour une crue centennale – Etat projet – Variante 4 90
Figure 67 : Cartographie des hauteurs maximales – Crue centennale – Etat projet – Variante 4........ 91
Figure 68 : Cartographie des vitesses maximales d’écoulement – Crue centennale – Etat projet –
Variante 4 ....................................................................................................................................... 91
Figure 69 : Cartographie des niveaux d’eau maximaux – Crue centennale – Etat projet – Variante 4 92
Figure 70 : Différences de hauteur d’eau – Crue centennale (Etat projet variante 4 – Etat actuel) ..... 93
Figure 71 : Différences de vitesse d’écoulement – Crue centennale (Etat projet variante 4 – Etat
actuel)............................................................................................................................................. 94
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Tableaux
Tableau 1 : Débits de référence de l'Arc (Source : SAGE de l'Arc) ...................................................... 18
Tableau 2 : Débits de référence de l'Arc au droit du secteur d'étude ................................................... 18
Tableau 3 : Coefficents de rugosité retenus.......................................................................................... 30
Tableau 4 : Comparaison des résultats pour la crue centennale (débit max. étude HORIZON).......... 34
Tableau 5 : Variante 1 – Incidence sur la ligne d’eau en crue centennale ........................................... 52
Tableau 6 : Variante 2 – Incidence sur la ligne d’eau en crue centennale ........................................... 64
Tableau 7 : Variante 3 – Incidence sur la ligne d’eau en crue centennale ........................................... 76
Tableau 8 : Synthèse comparative des trois variantes ......................................................................... 83
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1. CONTEXTE DE L’ETUDE
11..11.. OOBBJJEETT DDEE LL’’EETTUUDDEE
La ville d’Aix en Provence a chargé la SPLA Pays d’Aix Territoires (PAT) de conduire les études de
faisabilité d’un pont franchissant l’Arc dans le secteur de la Beauvalle, au sud de l’agglomération
aixoise.
Ce projet devrait permettre la création d’une liaison entre la RD9 et la RD65. Une étude du tracé de
cette nouvelle infrastructure routière est actuellement en cours d’analyse par le bureau d’études B&R
Ingénierie. En parallèle de l’étude des différents tracés possibles, PAT a souhaité que soit menée une
étude hydraulique permettant de compléter les éléments nécessaires à l’analyse de la faisabilité de
cette infrastructure.
L’objectif est d’analyser la faisabilité d’un tel ouvrage en accompagnant le bureau de maîtrise d’œuvre
chargée de la conception du pont afin de minimiser l’impact de l’ouvrage durant la phase de
conception et non de le calculer à postériori.
Pour examiner la faisabilité de l’opération et définir les contraintes de réalisation, la mission confiée à
IPSEAU sera :
� D’identifier et préciser l’aléa inondation au droit du projet à partir des informations existantes,
notamment une étude hydraulique réalisée dans ce secteur par Ipseau en 2009,
� D’examiner l’incidence de trois configurations de ponts,
� De rédiger un rapport de synthèse présentant les cartographies des zones inondables à l’état
actuel et à l’état projeté, ainsi que l’incidence en termes de hauteur d’eau, de vitesses
d’écoulement et de cheminement des écoulements pour les trois configurations du pont.
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11..22.. SSIITTUUAATTIIOONN GGEEOOGGRRAAPPHHIIQQUUEE
Le projet est situé sur la commune d’Aix en Provence, dans le département des Bouches-du-Rhône.
Le site du projet est localisé au sud-ouest du centre-ville, comme l’illustre le plan de situation ci-
dessous.
FIGURE 1 : PLAN DE SITUATION
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2. ETAT ACTUEL
22..11.. EETTUUDDEE EEXXIISSTTAANNTTEE
Une étude hydraulique a été réalisée récemment par Ipseau dans ce secteur. Il s’agit d’une étude de
vulnérabilité du quartier de la Beauvalle (rapport HH1960, Août 2009). Dans le cadre de cette étude,
compte tenu des enjeux et de la complexité des écoulements dans cette zone où l’Arc présente un
méandre bien marqué, une modélisation bidimensionnelle des écoulements avait été réalisée, pour
permettre une description fine des phénomènes et une définition précise de l’aléa inondation sur le
secteur d’étude. L’objectif de la présente étude est de reprendre le modèle hydraulique existant et de
modéliser les situations projetées afin d’optimiser le pont à réaliser en diminuant autant que possible
son impact. Les paragraphes ci-dessous reprennent les principaux éléments hydrologiques et
hydrauliques de la situation actuelle présentés dans le rapport précité.
22..22.. AANNAALLYYSSEE HHYYDDRROOLLOOGGIIQQUUEE
L’Arc est un cours d’eau méditerranéen au régime torrentiel. Il subit de sévères étiages de juillet à
septembre et les crues les plus importantes sont observées en automne et en hiver. De plus,
indépendamment des crues, il subit des variations considérables de débit. Ceci est dû à l’irrégularité
des précipitations et à la très grande rapidité de réponse de la rivière aux pluies.
L’hydrométrie sur le bassin de l’Arc est suivie par 4 stations limnigraphiques : Pourrières, Pont de
Bayeux, St-Pons déplacée à Roquefavour en 1996 et Pont de Mauran. Ces stations posent pour la
plupart un problème de fiabilité en période de hautes eaux, rendant difficiles les estimations des débits
en crues.
Une étude hydraulique des zones inondables de l’Arc sur la commune d’Aix en Provence réalisée en
1991 par le bureau d’études CERIC HORIZON. Les débits de référence au droit du projet retenus par
ce bureau d’études sont les suivants :
Q10 : 210 m3/s
Q30 : 284 m3/s
Q100 : 475 m3/s
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Plus récemment, les débits de référence retenus dans le cadre du Schéma d’Aménagement et de
Gestion des Eaux de l’Arc (2000) sont les suivants :
Superficie BV Module QMNA5
(étiage) Q10 Q100
Station
km² m3/s m
3/s m
3/s m
3/s
Pourrières 49 0.205 0.001 45 130
Pont de Bayeux 303 1.38 0.19 170 480
St Pons 605 3.11 0.15 260 660
Tableau 1 : Débits de référence de l'Arc (Source : SAGE de l'Arc)
Les débits de crue ont été calculés à partir des méthodes classiques de l’hydrologie en fonction des
principales caractéristiques des bassins versants.
Au droit du secteur d’étude, l’extrapolation de ces données donne les résultats suivants :
Superficie
BV Module
QMNA5
(étiage) Q10 Q30 Q100
Secteur
km² m3/s m
3/s m
3/s m
3/s m
3/s
Arc
Aix La
Parade
396 1.8 0.25 210 306 555
Tableau 2 : Débits de référence de l'Arc au droit du secteur d'étude
Ces débits de références ont été utilisés dans les études récentes réalisées dans ce secteur : projet
de liaison RD9-RD65 (Etude n°03-020-13, IPSEAU, avril 2003), projet immobilier du Parc de
l’Hippodrome (Etude n°04-078-13, IPSEAU, juillet 2004) situé en rive gauche de l’Arc au niveau du
présent projet et étude de vulnérabilité du quartier de la Beauvalle datant d’août 2009.
Ces débits sont comparables à ceux utilisés dans l’étude HORIZON. Le débit décennal est identique,
le débit trentennal est légèrement supérieur (306 m3/s au lieu.de 284 m
3/s) et le débit centennal est
supérieur (555 m3/s au lieu.de 475 m
3/s).
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Dans le cadre de la présente étude, les débits de référence retenus sont les débits actualisés
pour être en cohérence avec le SAGE de l’ARC :
Q10 : 210 m3/s
Q30 : 306 m3/s
Q100 : 555 m3/s
La figure ci-après présente les hydrogrammes de la crue centennale issus de l’étude hydraulique et
morphologique de l’Arc par le bureau d’études SIEE en juillet 1997 pour le compte du SABA (Syndicat
Intercommunal d’Aménagement du Bassin de l’Arc). Ces hydrogrammes ont reçu l’agrément du
comité technique lors de cette étude.
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FIGURE 2 : HYDROGRAMMES DE CRUE CENTENNALE DE L'ARC (SOURCE : SIEE)
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La figure ci-dessous présente l’hydrogramme de la crue de référence (crue centennale) reconstitué au
droit du quartier de la Beauvalle. Il présente un débit maximal de 555 m3/s.
Hydrogramme de crue centennale
0
100
200
300
400
500
600
0 5 10 15 20 25 30 35 40
Temps (heures)
Déb
it (
m3/s
)
FIGURE 3 : HYDROGRAMME DE CRUE CENTENNALE AU DROIT DU SITE DU PROJET
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22..33.. EETTUUDDEE HHYYDDRRAAUULLIIQQUUEE
22..33..11.. MMéétthhooddoollooggiiee
Au droit du secteur d’étude, l’Arc présente un méandre bien marqué. En cas de crue affectant le lit
majeur, les écoulements au niveau du méandre peuvent avoir une direction différente des
écoulements en lit mineur, et subir l’influence des obstacles présents sur le champ d’expansion des
crues (habitations, remblais…).
Compte tenu de la complexité des phénomènes mis en jeu, une modélisation bidimensionnelle des
écoulements a été réalisée. Le logiciel utilisé pour cela est MIKE FLOOD distribué par la société DHI
(Danish Hydraulic Institute). Cet outil permet le couplage d’un modèle 1D (lit mineur) et d’un modèle
2D (lit majeur) sous les interfaces respectives MIKE 11 et MIKE 21.
Le modèle bidimensionnel se compose d’un découpage fin du secteur d’étude permettant de
connaître à chaque instant de simulation les hauteurs d’eau et vitesses d’écoulement en chaque
maille du modèle, donnant localement les caractéristiques principales d’écoulement.
D’un point de vue global, c’est donc une description précise du champ des vitesses et des
axes d’écoulements que fournit le modèle. Autrement dit, il est possible de simuler les crues
de l’Arc en temps réel, les vitesses, les directions d’écoulement et les hauteurs d’eau étant
connues en tout point et à chaque instant.
Notons que les modélisations effectuées n’intègrent pas le risque d’embâcle.
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22..33..22.. CCoonnssttrruuccttiioonn dduu mmooddèèllee
AA -- MMooddèèllee 11DD ((lliitt mmiinneeuurr))
Le modèle 1D (unidimensionnel) a été établi sous le logiciel MIKE 11. La géométrie du cours d’eau est
définie par son profil en long et les différents profils en travers. Les profils en travers utilisés sont ceux
de l’étude HORIZON.
La figure ci-après présente la localisation des profils en travers du modèle. La numérotation des profils
est celle de l’étude HORIZON.
En ce qui concerne les limites du modèle, l’Arc a été modélisé sur un linéaire de 2500 m entre Pont de
l’Arc et l’amont du franchissement de l’autoroute A51.
L’hydrogramme de crue de l’Arc présenté précédemment a été injecté à l’amont du modèle 1D ; il
constitue ainsi la condition amont du modèle.
En condition aval, une loi hauteur-débit a été calculée au droit du profil P113. Cette loi a été calée par
rapport aux résultats de l’étude HORIZON. Pour le débit centennal de l’étude HORIZON, l’écart entre
la hauteur d’eau donnée par leur modélisation et la hauteur d’eau fournie par la loi hauteur-débit est
de 4 cm.
0 150 300 m
Echelle : 1 / 7 500N Projet de pont sur l'Arc dans le secteur de la Beauvalle
Etude N° MM2476 - IndA
Fond de plan : IGN
FIGURE 4 : LOCALISATION DES PROFILS EN TRAVERS
135135135135135135135135135
130130130130130130130130130 140140140140140140140140140
125125125125125125125125125
120120120120120120120120120115115115115115115115115115
Profil en traversProfil en traversProfil en traversProfil en traversProfil en traversProfil en traversProfil en traversProfil en traversProfil en travers
® Une marque
Ingerop Conseil et Ingénierie
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MM2476_Projet_Pont_Beauvalle_ver4.doc Page 29
BB -- MMooddèèllee 22DD ((lliitt mmaajjeeuurr))
Un modèle topographique a été réalisé sur une superficie d’environ 75 ha, allant de l’aval de Pont de
l’Arc jusqu’au droit du Parc de l’Hippodrome le long de l’autoroute A51. Il est constitué de mailles
carrées de 5 m x 5 m.
La topographie du secteur a été reconstituée à partir des données suivantes :
• couverture photogrammétrique fournie par la SEMEPA, réalisée par le cabinet S.C.P.
POUSSARD-BORREL en juin 2009
• reconnaissances de terrain permettant d’affiner l’intégration des obstacles aux écoulements.
Le modèle topographique réalisé lors de l’étude antérieure a été affiné au droit du secteur du projet de
franchissement sur l’Arc, afin de prendre en compte notamment l’arasement des remblais en rive
gauche de l’Arc en aval immédiat du projet.
FIGURE 5 : MODELE TOPOGRAPHIQUE
Topographie (m NGF)
Projet de liaison RD9 – RD65
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MM2476_Projet_Pont_Beauvalle_ver4.doc Page 30
Sur le même principe que le modèle topographique, un modèle de rugosité a été établi. Les
coefficients de rugosité retenus pour chaque type d’occupation du sol sont donnés dans le tableau ci-
dessous.
Occupation des Sols Coefficient de Strickler (m1/3
/s)
Autoroute 65
Voirie, parking 50-55
Stabilisé 42-48
Champs 28-33
Jardin particulier 16-20
Broussailles dispersées 18-20
Broussailles peu denses 13-17
Haies, broussailles denses 7-10
Tableau 3 : Coefficents de rugosité retenus
FIGURE 6 : COEFFICIENT DE RUGOSITE
Coefficient de Strickler (m1/3.s-1)
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En ce qui concerne les limites du modèle, l’autoroute A8, en remblai par rapport au terrain naturel,
constitue la limite nord-est du modèle. La limite nord –ouest est constituée de la bretelle de sortie de
l’autoroute A51.
Au sud-ouest du secteur d’étude, la rive gauche de l’Arc a été également intégrée au modèle compte
tenu des données disponibles (couverture photogrammétrique complétée par des levés
topographiques du secteur du Parc de l’Hippodrome utilisés dans le cadre de l’étude IPSEAU de 2004
(Source : Services techniques de la commune d’Aix en Provence ; Géomètre Pascal Boulay).
Comme l’illustre la figure précédente, le modèle topographique est recoupé par l’Arc qui a été
modélisé en 1D.
CC -- CCoouuppllaaggee 11DD // 22DD
Le couplage entre le modèle 1D du lit mineur de l’Arc et le modèle 2D représentant le lit majeur au
droit du secteur d’étude a été réalisé sous l’interface de MIKE FLOOD.
Ainsi des liens de déversements latéraux permettent les échanges entre le lit mineur et le lit
majeur durant toute la durée de la simulation.
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DD -- CCaallaaggee dduu mmooddèèllee
Le calage du modèle a été réalisé pour la crue centennale sur la base des résultats de l’étude CERIC
HORIZON. Le débit de pointe de crue centennale retenu dans cette étude est de 475 m3/s.
La modélisation en régime transitoire pour une crue centennale avec un débit de pointe de 475 m3/s
fournit les résultats suivants.
FIGURE 7 : ECOULEMENTS AU PIC DE CRUE CENTENNALE (DEBIT MAX ETUDE HORIZON)
Sur cette illustration, seuls les débordements se produisant sur l’emprise du modèle 2D sont
représentés.
On constate sur cette illustration que l’étendue de la zone inondable au niveau du secteur d’étude est
proche de la zone inondable résultant de l’étude HORIZON. Les différences entre ces deux
cartographies résultent du fait qu’une modélisation plus fine, disposant de données d’entrée plus
précises, a été menée dans la présente étude.
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Le tableau ci-dessous présente une comparaison des résultats obtenus par l’étude HORIZON à la
présente modélisation :
Profil Abscisse (m) Fil d'eau (mNGF)
Z100 Horizon (mNGF)
Z100 IPSEAU (mNGF)
Différence (m)
P140 ARC 0.00 128.29 134.96 135.03 +0.07
P139 ARC 85.00 128.20 134.62 134.61 -0.01
P138 ARC 125.00 128.06 134.47 134.60 +0.13
P137 ARC 228.00 127.34 133.79 133.71 -0.08
P136 ARC 302.00 127.46 133.13 133.22 +0.09
P135 ARC 407.00 126.99 133.2 133.23 +0.03
P134 ARC 492.00 126.92 132.59 132.52 -0.07
P133 ARC 589.00 126.68 131.72 131.88 +0.16
P132 ARC 672.00 126.30 131.85 131.79 -0.06
P131 ARC 759.00 126.26 131.38 131.33 -0.05
P130 ARC 854.00 125.89 131.06 130.90 -0.16
P129 ARC 979.00 125.26 130.49 130.41 -0.08
P128 ARC 1069.00 125.11 130.22 130.20 -0.02
P127 ARC 1194.00 124.99 129.67 129.68 +0.01
P126 ARC 1281.00 124.93 129.13 129.09 -0.04
P125 ARC 1441.00 124.51 128.29 128.28 -0.01
P124 ARC 1521.00 124.20 128.05 127.98 -0.07
P123 ARC 1616.00 121.34 128.04 128.04 +0.00
P122 ARC 1673.00 121.11 127.94 127.93 -0.01
P121 ARC 1740.00 120.95 127.77 127.86 +0.09
P120 ARC 1845.00 120.89 127.57 127.53 -0.04
P119 ARC 1943.00 120.53 126.5 126.48 -0.02
P118 ARC 2036.00 119.79 125.61 125.80 +0.19
P117 ARC 2114.00 119.37 125.82 125.83 +0.01
P116 ARC 2227.00 119.23 125.44 125.47 +0.03
P115 ARC 2347.00 119.13 125.11 125.18 +0.07
P114 ARC 2440.00 118.89 125.06 125.06 +0.00
P113 ARC 2525.00 118.46 124.96 124.90 -0.06
Tableau 4 : Comparaison des résultats pour la crue centennale (débit max. étude HORIZON)
On constate sur ce tableau que l’écart moyen entre la ligne d’eau de l’étude HORIZON et la présente
étude est égal à zéro, avec un écart type de 8 cm. Les différences plus notables et localisées au
niveau d’un seul profil en travers sont des écarts dus à une approche différente (modélisation couplée
1D/2D dans le cas présent, modélisation 1D par CERIC HORIZON) mais ils n’ont pas de répercussion
à l’échelle globale sur les zones inondables, comme en témoigne les illustrations présentées.
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22..33..33.. RRééssuullttaattss ddee llaa mmooddéélliissaattiioonn
AA -- CCrruuee cceenntteennnnaallee
La modélisation en régime transitoire pour la crue centennale (Qmax = 555 m3/s) fournit les résultats
suivants :
FIGURE 8 : ECOULEMENTS AU PIC DE CRUE DE L'ARC POUR UNE CRUE CENTENNALE – ETAT ACTUEL
Sur cette illustration comme pour les illustrations dans la suite du rapport, seuls les débordements se
produisant sur l’emprise du modèle 2D sont représentés (lit majeur).
On constate sur cette illustration que d’importants débordements se produisent dans le secteur
d’étude. Au niveau du méandre de l’Arc, on observe deux axes d’écoulements, l’un constitué du lit
mineur et des terrains situés à proximité du lit du cours d’eau et l’autre recoupant le méandre entre la
maison de retraite et les habitations du centre équestre.
Maison de retraite
Centre équestre
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FIGURE 9 : CARTOGRAPHIE DES HAUTEURS MAXIMALES - CRUE CENTENNALE – ETAT ACTUEL
FIGURE 10 : CARTOGRAPHIE DES VITESSES MAXIMALES D’ECOULEMENT - CRUE CENTENNALE – ETAT ACTUEL
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FIGURE 11 : CARTOGRAPHIE DES NIVEAUX D’EAU MAXIMAUX - CRUE CENTENNALE – ETAT ACTUEL
En ce qui concerne les terrains du projet, les résultats de la modélisation mettent en évidence les
points suivants :
• Les hauteurs d’eau maximales sont comprises entre 0.5 m et 1 m en lit majeur rive droite, et
dépassant localement 3 m en rive gauche au droit du bassin de rétention de l’opération
immobilière « Parc de l’Hippodrome ». Les hauteurs d’eau maximales sur la voie de desserte
du Parc de l’Hippodrome à proximité du bassin de rétention sont de 0.3 m.
• Les vitesses d’écoulements sont nettement plus élevées en lit majeur rive droite qu’en lit
majeur rive gauche. En lit majeur rive droite, elles sont globalement supérieures à 1 m/s et
elles atteignent localement 3 m/s au niveau du retour des écoulements en lit mineur. En lit
mineur, au droit de l’ouvrage de franchissement projeté, les vitesses moyennes d’écoulement
au pic de crue sont comprises entre 4 et 4.5 m/s.
• La cote maximale atteinte à l’état actuel au droit de l’ouvrage de franchissement projeté est
d’environ 127.80 m NGF.
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BB -- CCrruuee eexxcceeppttiioonnnneellllee
Sur la base du modèle mathématique réalisé, la modélisation d’une crue exceptionnelle a été réalisée.
Cette approche permet d’observer la présence éventuelle d’un « effet de seuil » au-delà d’un certain
débit et d’en comprendre les mécanismes afin de mieux s’en protéger, ou si, au contraire,
l’augmentation de la ligne d’eau se fait de manière progressive. Elle permettra également d’analyser
l’incidence de l’ouvrage projeté sur les écoulements pour une crue supérieure à la crue centennale.
La modélisation a été menée en régime transitoire, en conservant la forme de l’hydrogramme
centennal présenté précédemment. Les figures ci-après illustrent les résultats obtenus pour une crue
de débit de pointe 800 m3/s (1.4 fois Q100).
FIGURE 12 : CARTOGRAPHIE DES HAUTEURS MAXIMALES – CRUE EXCEPTIONNELLE - ETAT ACTUEL
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FIGURE 13 : CARTOGRAPHIE DES VITESSES MAXIMALES D’ECOULEMENT – CRUE EXCEPTIONNELLE - ETAT ACTUEL
FIGURE 14 : CARTOGRAPHIE DES NIVEAUX D’EAU MAXIMAUX – CRUE EXCEPTIONNELLE - ETAT ACTUEL
Le fonctionnement hydraulique du secteur d’étude pour une crue exceptionnelle est relativement
proche de celui d’une crue centennale. On observe une augmentation des hauteurs d’eau et les
vitesses d’écoulements mais les résultats ne mettent pas en évidence « d’effet de seuil ».
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3. ETAT PROJET
33..11.. PPRREESSEENNTTAATTIIOONN DDUU PPRROOJJEETT
Il est envisagé la création d’un tronçon reliant l’avenue du Club Hippique (RD65) à la route des Milles
(RD9).
Plusieurs variantes ont été étudiées par le bureau d’étude B&R Ingénierie, parmi lesquelles trois ont
été retenues pour l’analyse hydraulique. Les figures ci-après présentent une vue en plan des trois
variantes retenues.
FIGURE 15 : VUE EN PLAN DE LA VARIANTE 1
Variante 1
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FIGURE 16 : VUE EN PLAN DE LA VARIANTE 2
Variante 2
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FIGURE 17 : VUE EN PLAN DE LA VARIANTE 3
A ce stade d’avancement du projet, il n’a pas encore été décidé si le pont contiendra deux voies
réservées au transport en commun ou pas.
D’après les informations recueillies auprès du bureau B&R Ingénierie, les modifications apportées à
l’ouvrage sont :
• L’abaissement de 1 m de la cote sous-poutre de l’ouvrage.
• L’allongement des piles de pont de 8 m.
Toutes les simulations ont été effectuées dans la configuration de l’ouvrage qui intègre deux voies de
bus.
Sur ces premières versions des tracés, les piles de pont ont été positionnées à titre indicatif. Afin de
limiter l’incidence sur les écoulements de l’Arc et sur le milieu aquatique, aucune pile de pont ne devra
être implantée en lit mineur. Par conséquent, aucune pile de pont en lit mineur n’a été modélisée. Les
éventuelles piles de pont positionnées en lit mineur ont été déplacées sur la berge la plus proche.
Variante 3