Service hydrométrie, prévision des étiages et des crues ...webissimo.developpement-durable.gouv.fr/IMG/pdf/... · janvier 2016 Reconstitution des plus hautes eaux connues Vals

RAPPORTSService hydrométrie, prévision des étiages et des crues

Département prévision des étiages et des crues

janvier 2016

Reconstitution des plushautes eaux connues

Vals de Dampierre, Sully etOuzouer

Direction régionale de l'Environnement, de l'Aménagement et du Logement du Centre-Val de Loire

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Version Date Commentaire

V1 08/01/16 Première rédaction

Affaire suivie par

Fabien PASQUET - Service hydrométrie, prévision des étiages et des crues

Tél. : 02-36-17-41-95 / Fax : 02-36-17-41-01

Courriel : [email protected]

RédacteurFabien PASQUET - Service hydrométrie, prévision des étiages et des crues – Service de prévisiondes crues Loire-Cher-Indre

RelecteursFrédéric DAGES - Direction régionale de l’environnement, de l’aménagement et du logement Centre– Service hydrométrie, prévision des étiages et des crues – Service de prévision des crues Loire-Cher-IndreThierry EMERET - Direction départementale des territoires du Loiret – Service Loire, risques ettransport – Pôle Risques – criseVéronique LE COZ - Direction régionale de l’environnement, de l’aménagement et du logementCentre – Service Loire, bassin Loire-Bretagne – Délégation de bassin

Référence(s) intranetSans objet

SOMMAIRE

1 - INTRODUCTION...........................................................................................................................4

2 - DONNÉES UTILISÉES ET TRAITEMENTS PRÉALABLES.......................................................5

2.1 - Topographie................................................................................................................................5

2.2 - Données relatives aux inondations historiques..........................................................................7

2.3 - Traitements préliminaires des données......................................................................................9

3 - DESCRIPTION DU SYSTÈME D’ENDIGUEMENT....................................................................10

4 - DÉROULEMENT DES CRUES HISTORIQUES ET CONSÉQUENCES SUR LE SECTEUR D’ÉTUDE..........................................................................................................................................12

4.1 - Crue de 1846............................................................................................................................12

4.2 - Crue de 1856............................................................................................................................13

4.3 - Crue de 1866............................................................................................................................15

4.4 - Hiérarchisation des grandes crues par val...............................................................................15

5 - MÉTHODOLOGIE DE CARTOGRAPHIE DES HAUTEURS DE SUBMERSION PAR LES PHEC................................................................................................................................................17

5.1 - Hypothèses et méthodologie....................................................................................................17

5.2 - Analyse et reconstitution des cotes des plus hautes eaux connues........................................18

5.2.1 -Le lit majeur endigué de la Loire.......................................................................................................................... 19

5.2.2 -Le val de Dampierre............................................................................................................................................. 19

5.2.3 -Le val de Sully...................................................................................................................................................... 20

5.2.4 -Le val d’Ouzouer.................................................................................................................................................. 21

5.3 - Détermination des hauteurs des submersions provoquées par ces plus hautes eaux connues et cartographie..................................................................................................................................23

5.3.1 -Interpolation des cotes reconstituées................................................................................................................... 23

5.3.2 -Détermination des hauteurs de submersion........................................................................................................25

6 - INCERTITUDE GÉNÉRALE ET INCERTITUDES LOCALES DE LA MÉTHODE.....................27

6.1 - Incertitudes sur la reproduction des niveaux atteints par l’eau................................................28

6.2 - Incertitude sur la topographie...................................................................................................28

6.3 - Incertitude générale résultante.................................................................................................29

7 - CONCLUSION.............................................................................................................................29

Reconstitution des PHEC - Vals de Dampierre, Sully et Ouzouer

1 - Introduction

L’amélioration des connaissances relatives aux niveaux d’eau atteints par les cruespassées sur la Loire et à la topographie du terrain naturel sur le lit majeur du fleuve,conduit aujourd’hui la DREAL Centre à réviser progressivement la cartographie des plushautes eaux connues (PHEC).

Ce travail s’inscrit dans la continuité de la réalisation des Atlas des Zones Inondables de2003 (eux-mêmes issus d’une mise à jour d’une cartographie de 1995) et met à profit lesnouvelles données disponibles sur :

• les niveaux d’eau atteints par les grandes crues : amélioration du recensement derepères de crue encore existants, recueil de données et témoignages anciens ;

• la topographie locale : la DREAL Centre dispose depuis 2004 d’un levétopographique haute résolution par laser aéroporté de l’ensemble du lit majeurnaturel de la Loire entre Nevers et Nantes. La densité de points mesurés atteint auminimum 1 point par 4 m² (et généralement 1 point par m² hors couvert végétal),avec une précision altimétrique de +/- 15 cm. À titre de comparaison, lesprécédentes cartographies des aléas se basaient sur la BD Alti (maille de 50 m,avec une précision +/- 50 cm).

Le présent rapport technique traite de la reprise de la cartographie des plus hautes eauxconnues sur les vals inondables de Dampierre (ou de Pierrelaye), Ouzouer-sur-Loire etSully-sur-Loire dans le département du Loiret, entre les communes de Dampierre-en-Burlyet Châteauneuf-sur-Loire. Sont également couvertes par la présente étude les zonesdirectement soumises aux débordements du fleuve, dans le lit majeur endigué, enparticulier l’agglomération de Sully-sur-Loire. Ces zones couvrent en totalité le périmètredu plan de prévention du risque inondation (PPRi) "val de Sully" (une carte de situation estdisponible en annexe 1). La cartographie finale est une synthèse des niveaux les plus hauts (résultant de cruesdifférentes), constatés dans les conditions hydrauliques de l’époque (indépendammentdes évolutions du système d’endiguement ou de la modification de l’occupation des sols),mais sur la topographie d’aujourd’hui.

Ce rapport présente les données utilisées et les choix méthodologiques effectués pourreconstituer les cotes des plus hautes eaux connues. Il commente ensuite les résultatsobtenus, tout en indiquant les incertitudes qui y sont attachées.On se reportera utilement aux annexes 1 et 2 pour la situation des vals de Loire dusecteur d’étude, des communes et des lieux-dits cités dans le rapport.

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2 - Données utilisées et traitements préalables

2.1 - Topographie

La donnée altimétrique utilisée est celle issue du levé topographique par laser aéroportéréalisé en 2002 et 2003 par la DIREN Centre, sur la Loire moyenne. Les caractéristiquesprincipales de ce levé sont les suivantes :

• densité de points mesurés : 1 point par 4 m² minimum (y compris sous couvertvégétal), atteignant 1 point par m² hors couvert végétal ;

• précision altimétrique : +/- 15 cm ;• précision planimétrique : +/- 30 cm ;• résolution du modèle numérique de terrain (MNT) qui en est issu (et qui sera utilisé

pour la cartographie) : 1 m².

Figure 1 : extrait du semis de points terrain mesurés (environs du château de Sully) : on constate l’absencede points sur le bâti, l’eau et les ouvrages suite au filtrage du semis brut

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Figure 2 : extrait du modèle numérique de terrain de résolution 1 m² issu de ce semis (même zone)

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2.2 - Données relatives aux inondations historiques

Les sources utilisées sont :

• la « Carte topographique du cours de la Loire » élaborée de 1848 à 1855, àl’échelle 1/20 000, « d’après un programme dressé par une commissiond’Inspecteurs des Ponts et Chaussées ». Cette carte, communément appelée« carte de 1850 » ou « carte de Coumes » (du nom de l’ingénieur en charge de laréalisation du projet), est un des éléments principaux issus du programme d’étudede la Loire, élaboré suite à la crue de 1846 (l’implantation d’un réseau d’échelleslimnimétriques en est un autre). Elle porte, en particulier, le contour de l’inondationrésultant de la crue de 1846 et un recensement des brèches des grandes crues(1846 et antérieures). Suite aux grandes crues de 1856 et 1866, certaines éditionsde ces cartes ont été surchargées avec les contours des inondations provoquéespar ces crues et les localisations de la plupart des brèches observées. Ces limitesprésentent une incertitude potentiellement importante (que l’on peut estimer à lasimplicité voire la grossièreté du tracé par endroit), mais fournissent des indicationsqu’il est intéressant d’exploiter ;

Figure 3 : extrait de la carte de 1850 sur le secteur du château de Cuissy (val de Sully) (l’orientation de lacarte est non conventionnelle : le nord est en bas à droite, la Loire s’écoule vers la droite), on note les limites

des inondations, des brèches et des infiltrations de 1856 et 1866 (respectivement en jaune et rouge)

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• le « Nivellement sur les deux rives de la Loire entre Briare et Nantes, exécuté de1854 à 1862 » par le service de la Loire des Ponts et Chaussées. Ce nivellementprésente le profil en long de l'étiage, des levées ainsi que les niveaux atteints parles crues de 1856 et 1866 (en surcharge pour cette dernière), en général au droitdes bornes repères et des bornes kilométriques de la Loire. Sur le secteur d’étude,dans le lit majeur endigué, on compte donc 37 mesures pour la crue de 1856 et 82mesures pour la crue de 1866 ;

Figure 4 : extrait du profil en long de la Loire entre Briare et Nantes, sur le secteur de Sully – on note lescotes de différents repères ou bornes, ainsi que les altitudes des crues de 1856 et 1866 (entre parenthèses,

respectivement en noir et en bleu) reliées par une ligne tiret – point. Le profil de la levée est quant à luifiguré en trait plein à barbules

• les repères et laisses de crue recensés sur le secteur, issus du recensement desrepères de crue de la DREAL Centre, réalisé principalement entre 2000 et 2003, àpartir des repères physiquement encore présents sur le terrain, ou mentionnésdans divers documents (recensements parfois anciens). La densité et la répartitionde ces renseignements sont très variables suivant les secteurs (voir l’annexe 3).Logiquement, les secteurs les plus urbanisés à l'époque sont les mieux couverts.Entre le début du val de Dampierre et Germigny-des-Prés, on dispose de :

• 40 repères de la crue de 1856 : la plupart sont situés dans Saint-Benoît-sur-Loire (21 repères) et dans Sully-sur-Loire (9 repères). Trois sont situésdans le lit majeur endigué en face d’Ouzouer-sur-Loire, cinq autres n’ontpas d’altitude. On constate donc un manque de repères de la crue de1856 dans l’amont du val d’Ouzouer, ainsi que dans le val de Sully et dans leval de Dampierre (pourtant tous inondés en 1856) ;

• 7 repères de la crue de 1866 : deux sont situés dans Sully-sur-Loire etdeux autres dans la partie amont du val d’Ouzouer. Là encore, on constatequ’il existe peu de données dans le val de Sully et aucune dans le val deDampierre ;

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• les éléments et résultats :• de l’étude concertée de réduction du risque d’inondation des vals de

l’Orléanais (ECRIVALS), menée par la DREAL Centre dans la perspective del’élaboration d’un mode d’occupation et de développement des territoiresoptimisant le niveau de sécurité apporté par les digues et permettant de vivredurablement avec les inondations ;

• des études de dangers des digues, menées par la DDT du Loiret avecl’appui de la DREAL Centre, pour établir les risques de rupture et quantifierleurs conséquences.

2.3 - Traitements préliminaires des données

Les données d’altitudes disponibles sont pour certaines anciennes et ne sontgénéralement pas exprimées en système altimétrique normal (ou IGN 69), actuellementen vigueur en France. Il est donc nécessaire de procéder à des conversions de systèmesaltimétriques des nivellements Bourdalouë (pour les données issues des documentsanciens) et orthométriques Lallemand (quelques repères de crue).

La conversion système orthométrique – système normal ne pose pas de problèmeparticulier, puisque l’on dispose d’une grille de conversion, fournie par l’IGN. La valeur deconversion est connue précisément et donne sur le secteur :

ZNGF-IGN69 = ZNGF-Ortho + [ 0,26 ; 0.27 ]

La conversion du système Bourdalouë dans le système normal nécessite de passerd'abord dans le système orthométrique Lallemand, conversion assez bien connue à partird’une carte de France indiquant la valeur de cette conversion et des nivellements depoints mesurés dans les deux systèmes (zéros d'échelles hydrométriques, repères decrue, repères de nivellement). Sur le secteur d'étude :

ZNGF-Ortho ≈ Zbourdalouë - 0,70

La conversion système Bourdalouë – système orthométrique associée à la conversionsystème orthométrique – système normal, la conversion système Bourdalouë – systèmenormal sur le secteur d'étude est donc approchée par :

ZNGF-IGN69 ≈ ZBourdalouë + 0,45

C’est donc cette valeur qui sera utilisée pour la transformation des laisses de crueanciennes, comme celles des profils en long de la Loire.

Par mesure de simplification, dans la suite du document, toutes les cotes serontannoncées dans le système NGF normal (ou NGF – IGN69), actuellement en vigueur,même si les données sont au départ exprimées dans un système altimétrique différent. Ilest évident que l'incertitude sur la mesure n'est pas la même suivant que les altitudes sontdirectement mesurées dans le système normal en vigueur actuellement, ou mesuréesdans un système ancien, et converties a posteriori à partir d'éléments plus ou moinsprécis. Néanmoins, malgré cette conversion, la donnée finale présente encore uneincertitude acceptable si la donnée initiale est d’une incertitude elle-même limitée.

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3 - Description du système d’endiguement

Le système d’endiguement dans le secteur d’étude est composé des ouvrages suivants(voir annexes 1 et 2) :

• levée du val de Dampierre :Longue de plus de 4 kilomètres, cette digue protège une surface de 5,5 km²environ, actuellement occupée en partie (80 hectares environ) par les installationsdu centre nucléaire de production d’électricité (CNPE) de Dampierre-en-Burly. Lereste du val est rural (une vingtaine d’habitants), avec la présence notable d’ungrand nombre de serres et de cultures maraîchères et horticoles (le domaine desNoues – 120 hectares), bénéficiant d’une distribution d’eau tiédie par le circuit derefroidissement de la centrale. Le dimensionnement des ouvrages de protectiondes installations du CNPE (pour les plus sensibles d’entre elles) se base sur unemajoration de 15 % du débit millénal de la Loire (habituellement estimé commeéquivalant au débit décamillénal). On peut donc accorder un caractère non-inondable à ces installations. Suite à la crue de 1846 qui a vu la destruction d’unepartie de la levée du val face à la Ronce (comme en 1789), le tracé de cette levéea été corrigé et raccourci de 800 mètres pour faciliter l’écoulement des flots, enélargissant la section d’écoulement de 100 à 150 mètres. Depuis 1857, suite auxgrandes crues du XIXème siècle, la levée en elle-même est munie d’un déversoir desécurité (sans fusible) de 150 mètres de long, dans sa partie amont (lieu-dit Boisde Vaux, à l’aval de l’actuelle prise d’eau de la centrale). La levée ne se raccordantpas au coteau en aval, le val de Dampierre est inondable par remous (ce qui a étéle cas, partiellement, lors de la crue de décembre 2003) ;

Figure 5 : Levée du val de Dampierre : ancien tracé et tracé actuel suite aux destructions de 1789 et 1846 ;brèches de 1856 (flèches jaunes) et de 1866 (flèches rouges), surverse (trait bleu) (carte ancienne de

Coumes, le Nord est en bas de la carte)

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• levée du val de Sully (ou levée de Cuissy) :Longue de près de 11 kilomètres, elle se rattache à la levée du château de Sully àl’aval, se prolongeant ensuite jusqu’au quartier Saint-Germain. Un vannage àl’amont de la levée du château permet l’écoulement de la Sange, qui draine le val,et empêche la remontée de l’eau en crue. Si le val peut être considéré « fermé »pour les crues moyennes, en cas de grande crue, et dans l’hypothèse d’unebrèche dans la levée du val de Sully, un écoulement peut se mettre en place àtravers la ville de Sully, contournant le château et son parc. Si la ville de Sullyconstitue une des zones à enjeux principales du secteur (près de 3000 habitantsen zone inondable), le val de Sully amont est très rural (environ 150 habitants), necomptant qu’une dizaine de fermes et lieux-dits sur ses 12 km² de superficie. Lalevée du val de Sully n’est pas munie de déversoir de sécurité : le projet de lacommission Comoy de 1860 a été abandonné en 1874, suite à l’oppositionapparemment énergique de la population1 ;

• levée du val d’Ouzouer : Longue de plus de 24 kilomètres, elle est constituée en réalité de deux portions, enamont et en aval du port de Saint-Benoît-sur-Loire (établi sur un tertre naturel). Elleprotège un très grand val de près de 70 km², à la topographie relativementmarquée (pour un val inondable s’entend) : de nombreux chenaux d’écoulement ettertres plus élevés existent. Le val est essentiellement rural, mais peuvent êtredistingués trois secteurs plus urbanisés qui concentrent la grande majorité des5200 habitants :

• l’axe Saint-Père-sur-Loire – Bonnée – Les Bordes, où les enjeux sontnombreux le long de la route départementale 961 : près de 2000 habitants etde nombreuses entreprises dans la zone commerciale de la route de Paris, àSt-Père-sur-Loire ;

• le commune de Saint-Benoît-sur-Loire et ses environs (hameaux deBeaumont, Fleury, des Places, des Prouteaux, Lazy...) : près de 2000habitants ;

• la commune de Germigny-des-Prés et ses environs (hameaux du Mesnil, desMarois, de la Prieurée...) : 700 habitants environ.

Le val est drainé par de nombreux fossés et ruisseaux qui forment la Bonnée,confluant en Loire, entre Saint-Martin-d’Abbat et Châteauneuf-sur-Loire. Suiteaux nombreuses brèches qui se sont formées à l’amont de la levée lors descrues anciennes, un déversoir de sécurité avec fusible, de 800 mètres de long, aété construit en 1886. On peut noter que suite aux différents programmes dereconstruction et exhaussement des digues au cours de l’histoire, le bourg deSaint-Père-sur-Loire s’est retrouvé du côté fleuve de la digue, afin d’éviter sadestruction lors des travaux.

1 Le val de Loire – Etude de géographie régional – Roger Dion – 1934 – p. 442

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Figure 6 : Le déversoir « type Comoy » d’Ouzouer. On distingue au premier plan le coursier aval, maçonné,et à droite de l’image la banquette fusible censée s’effacer au déversement pour décharger rapidement laLoire. L’extrémité amont de l’ouvrage, 800 mètres plus loin se devine au fond de la photo, au niveau du

premier pylône électrique.

4 - Déroulement des crues historiques et conséquences sur le secteur d’étude

Les épisodes de crue choisis pour la réalisation de la cartographie des plus hautes eauxconnues correspondent aux grandes crues du milieu du XIXème siècle (1846, 1856, 1866)qui sont les plus hautes et les mieux connues de Loire moyenne, au moins lors de lapériode historique (le système d’endiguement, responsable de l’augmentation desniveaux, atteignant presque son ampleur et sa disposition actuelles à cette époque). Descrues plus grandes encore ont pu avoir lieu antérieurement, mais au sujet desquellesaucune description précise n’est disponible. La localisation des brèches connues pour cestrois grandes crues sur le secteur est présentée dans l'annexe 3, avec les laisses de crue.

4.1 - Crue de 1846

Première des trois grandes crues de Loire du XIXème siècle, la crue de 1846 a provoquédes brèches sur les trois vals étudiés ;

• sur le val de Dampierre, les destructions de la levée ont été telles (associées àcelles de 1789) qu’elle dut être reconstruite en retrait de 100 à 150 mètres de sontracé initial. On peut estimer que l’inondation du val a été totale et que l’inondationformait un plan d’eau unique entre Loire et val ;

• sur le val de Sully, les brèches se situent aussi bien en amont du val, sur lacommune de Lion-en-Sullias, qu’en aval (y compris sur l’extrémité aval de la digue

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dans la ville de Sully). Concernant ces dernières, deux hypothèses sont possiblespour expliquer leur origine :

• l’inondation du val a été telle que des brèches en retour se sont produites àproximité de l’endroit où la levée du château obstruait l’écoulement ;

• le resserrement relatif du lit endigué au droit du lieu-dit les Harberois (oules Abrezois sur la carte ancienne) est à l’origine de la sollicitationexcessive de la levée (situation qui est certainement à l’origine de larupture de la digue du val d’Ouzouer en 1846 au lieu-dit Saint-Thibaut) ;

Figure 7 : resserrement relatif du lit endigué en amont de Sully, potentiellement à l’origine de brèches dansles levées de Sully et Ouzouer

• dans Sully, les niveaux en Loire ont été suffisants pour inonder la ville par remous,avant que les flots provenant des brèches et de l’inondation du val de Sullyn’établissent un plan d’eau unique entre le val rural et la ville en elle-même, de partet d’autre du parc du château ;

• sur le val d’Ouzouer, les brèches se sont produites à l’emplacement de l’actueldéversoir, et en amont de Saint-Père (peut-être dus au resserrement du lit à cetendroit, comme évoqué plus haut). On ne recense pas de brèche plus en aval. Ilest probable que cette crue a provoqué l’inondation d’une grande partie du val, enparticulier en amont de Saint-Père. En revanche, l’absence de brèche plus en avala certainement permis que les zones à proximité de la digue entre Saint-Père etSaint-Benoît restent épargnées. Par ailleurs, comme les tracés des crues de 1856et 1866 le supposent, des tertres naturels sont restés exondés.

4.2 - Crue de 1856

La crue de 1856 a provoqué des brèches sur l’ensemble des vals. Le val d’Ouzouer ad’ailleurs été davantage touché qu’en 1846 :

• sur le val de Dampierre : là encore, de très nombreuses brèches, aussi bien àl’amont qu’à l’aval, ont provoqué la submersion totale du val. On peut estimer que

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400 m

600 m


les niveaux d’eau dans le val étaient identiques à ceux observés dans la Loire ;• sur le val de Sully : la crue de 1856 a provoqué une brèche, au droit du lieu-dit

Cuissy, au tiers amont de la levée. Il est probable que les parties amont du val aientété inondées, mais certainement dans une moindre mesure qu’en 1846 où elles sesituaient à l’aval de deux brèches. Des brèches à l’extrémité aval et à proximitéde la levée du château sont également référencées (les deux mêmes hypothèsesprécédemment évoquées peuvent être retenues à nouveau) ;

• l’inondation de Sully a par ailleurs probablement présenté les mêmescaractéristiques que celle de 1846 : inondation par remous depuis le quartier Saint-Germain et arrivée de l’eau par l’amont suite à l’inondation du val de Sully ;

Figure 8 : repères des crues de 1846 et 1856, faubourg Saint-Germain

• sur le val d’Ouzouer : la crue de 1856 est celle qui a provoqué le plus de brèches etcertainement sa plus grande inondation. On compte deux brèches à l’emplacementde l’actuel déversoir, une brèche à Lazy (en amont de Saint-Benoît) réputée pouravoir provoqué la destruction du hameau, et une brèche aux Boutrons, entre Saint-Benoît et Germigny-des-Prés. Une incertitude demeure sur l’inondation de Saint-Père et ses environs immédiats, du fait de son positionnement entre deux sites debrèches distants. Quoiqu’il en soit, des tertres naturels sont certainement restéshors d’eau (bien qu’imprécis, le contour de la crue reporté sur la carte de 1850semble l’indiquer).

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4.3 - Crue de 1866

La crue de 1866 a visiblement provoqué moins de brèches que les deux cruesprécédentes, malgré son élévation similaire à celle de 1856 :

• sur le val de Dampierre : on ne compte qu’une seule brèche (au même endroitque les brèches précédentes). Étant donné la taille du val, malgré le caractèreunique de cette brèche, on peut considérer que l’inondation du val a été totale. Ànouveau, on pourra considérer une égalité des altitudes de l’eau entre le val et laLoire sur la partie du val à l’aval de la brèche. À l’amont de la brèche, le niveau del’inondation est calé sur le niveau dans la brèche ;

• sur le val de Sully : on ne compte qu’une seule brèche, pour une fois à l’aval duval, à proximité de la levée du château. Cette brèche a provoqué une inondationpar remous, qui n’a certainement pas pu concerner l’ensemble du val jusqu’à Lion-en-Sullias (ce qui est confirmé par le contour de la crue figurant sur la carte de1850) ;

• pour ce qui concerne le bourg de Sully, les mêmes observations peuvent êtreformulées que pour les crues de 1846 et 1856 : inondation par remous suivie d’uneinondation provenant de la brèche dans la partie aval de la levée du val de Sully ;

• sur le val d’Ouzouer : on compte de nouveaux trois brèches dans la partie amontde la levée, à proximité de l’emplacement de l’actuel déversoir, mais pas à l’aval.Par conséquent, l’inondation du val qui en a résulté ne concerneprincipalement que la partie amont et, plus à l’aval, les secteurs éloignés de ladigue drainés par la Bonnée. En particulier, le bourg de Saint-Père, les hameauxdes Places ou des Prouteaux sont restés à l’abri de l’inondation. Sur le secteurde Saint-Benoît, l’inondation provenant de l’amont s’est visiblement conjuguée àl’inondation par remous de l’aval : la totalité du val est alors sollicitée, d'après lecontour de la crue figurant en surcharge sur la carte de 1850.

4.4 - Hiérarchisation des grandes crues par val

La cartographie traitée ici est celle relative aux plus hautes eaux connues, quel que soitl’épisode ou le secteur. Il résulte de l’analyse des phénomènes décrits ci-dessus (à traversles documents anciens et les repères et laisses de crue) que ces plus hautes eauxconnues sont relatives aux événements de crue suivants :

• dans le val de Dampierre : du fait de la taille du val et des brèches qui se sontproduites, un plan d’eau unique s’est formé entre la Loire et le val. L’inondation laplus forte correspond donc aux deux crues de 1856 et 1866, suivant les secteursdu val (1866 en amont des brèches, 1856 à l’aval) : ;

• dans le val de Sully : le positionnement des brèches laisse penser que la crue laplus haute sur la partie rurale du val est celle de 1846, suivie de celle de 1856(dont les brèches sont plus en aval). L’inondation de 1866, formée à partir d’unebrèche en aval, à proximité de la levée du château, est clairement la plus bassesur cette partie du val. Toutefois, en l’absence de données précises, il est difficilede préciser davantage les différences relatives. Dans la ville de Sully, 1856 estassurément la plus forte connue (les repères de 1846 (au nombre de quatre) et de1866 (deux) sont plus bas) ;

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Figure 9 : juxtaposition de nombreux repères en bord de Loire, dans le quartier Saint-Germain

• dans le val d’Ouzouer : étant donné la topographie complexe du val, sa taille, lesdifférentes brèches qui se sont produites, et les données disponibles, suivant lessecteurs, il n’est pas toujours possible de désigner assurément un épisode plus fortqu’un autre. La crue de 1856 est certainement la plus forte à l’échelle du val entier(le nombre de brèches est le plus élevé pour cet événement). En revanche, il n’estpas impossible que dans certaines parties du val à l’amont, entre Ouzouer etBonnée, la crue de 1866 soit plus forte ;

• dans le lit majeur endigué : les niveaux des crues de 1856 et 1866 sont très voisins(30 cm d’écart au maximum, très localement). Les plus hautes eaux connuesseront donc constituées d’une synthèse des deux épisodes.

Du fait d’une répartition de laisses de crue très hétérogène et par endroits très peu dense,il sera nécessaire d’utiliser des approches complémentaires à l’interprétation de ces seulsrepères pour la détermination de l’aléa submersion (en particulier à partir desmodélisations hydrauliques déployées dans le cadre des études de dangers des digues,ou de l'étude ECRIVALS). C’est particulièrement le cas sur le val d’Ouzouer, où, au-delàdu secteur de Saint-Benoît, les repères sont peu nombreux.

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5 - Méthodologie de cartographie des hauteurs de submersion par les PHEC

5.1 - Hypothèses et méthodologie

La cartographie des hauteurs de submersion provoquées par les PHEC se base surquatre étapes successives :

1. Détermination des altitudes atteintes lors de chacun des principaux événements :travail effectué sur des secteurs « hydrauliquement homogènes » (c’est-à-dire sansdiscontinuité hydraulique), et dans les conditions de l’époque que l’on peutreconstituer (sur la zone d’étude, ces secteurs correspondent à chacun des vals etau lit majeur endigué). Cette reconstitution se concrétise par le tracé de lignesd’égale altitude de l’eau (ou « isocotes »), suivie de leur interpolation spatiale. Ellenécessite en elle-même les trois étapes suivantes :

o une exploitation des repères et marques de crue, pour estimer l’altitudeatteinte, complétée par une analyse de la pente du val2, ou l’exploitation derésultats de modélisations hydrauliques, là où l’on manque de données. Lepositionnement des isocotes conditionne la qualité du résultat de ladémarche. Il est en effet primordial de les placer de façon à représenter aumieux les phénomènes hydrauliques locaux (principalement les pertes decharge, représentées par des isocotes très rapprochées) pour contraindrel’étape suivante d’interpolation. Les éventuelles imprécisions restantes sontalors négligeables devant l’incertitude générale de la méthode (incertitudesur les cotes, incertitude sur le positionnement de l’isocote) ;

o une interpolation linéaire (non lissée) des isocotes reconstituées, adaptéeaux données d’altimétrie et à des données disposées suivant des lignesdistantes les unes des autres. Elle respecte également les donnéesmesurées (pas de surestimation ou de sous-estimation au droit de l’isocotepar exemple) et ne provoque pas d’anomalie aberrante ;

o enfin, dans un troisième et dernier temps, une vérification de la cohérencespatiale de la reconstitution et la représentation correcte des phénomènes(évolution de la pente, pertes de charge).

2. Synthèse pour déterminer l’altitude des PHEC : combinaison des précédentesreconstitutions, pour obtenir l’altitude des PHEC correspondant en chaque point auplus haut niveau d’eau atteint connu. Cette synthèse peut ne pas correspondre à unévénement unique mais à une combinaison d’événements, que ce soit sur un seulsecteur ou sur l’ensemble de la zone d’étude. On ne fera donc pas au finalréférence à la cartographie d’une inondation spécifique, mais bien à celle des plushautes eaux connues. La synthèse est établie sur tout le secteur, sans préjuger ducaractère finalement inondé ou non des zones concernées (puisqu’il s’agit bien deles délimiter au final). À noter que dans certains vals, suivant la donnée disponible,une seule inondation a pu être reproduite voire aucune.

2 En effet, dans des conditions d’écoulement permanent et uniforme (c’est-à-dire loin de perturbationscomme celles provoquées par une brèche), la pente de l’écoulement est estimée identique à la pentegénérale du val (hypothèse classique en hydraulique, d’autant plus appropriée dans le cas présent queles hauteurs d’eau dans les vals est généralement important).

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3. Calcul de la hauteur de submersion correspondant aux PHEC : une soustraction dela synthèse obtenue ci-dessus correspondant à l’altitude des PHEC (altitudesabsolues) avec l’altitude du terrain connue via le levé aéroporté (altitudes absolueségalement), pour obtenir la hauteur de submersion (valeur relative à l’altitude dusol). Soit, si Z correspond à une altitude et H à une hauteur :

Heau = Zeau – Zterrain naturel

4. Lissage du résultat : afin de ne pas laisser croire à une trop grande précision de ladonnée, un classement et un lissage de la donnée sont effectués. La donnée finalese présente donc sous la forme d’un ensemble de classes de hauteur desubmersion (0 – 0,5 m ; 0,5 – 1 m...), aux contours réguliers.

Sur le secteur d’étude considéré ici, on notera, que ni les modifications de la géométrie dulit (enfoncement, végétalisation) ni les modifications de l’occupation du sol ne serontconsidérées. On se place bien dans les conditions hydrauliques de l’époque.

5.2 - Analyse et reconstitution des cotes des plus hautes eaux connues

La reconstitution des plus hautes eaux connues sur le secteur d'étude est basée sur unecollecte et une critique approfondie des laisses et repères de crue, utilement complétéepar une analyse des résultats des études bidimensionnelles réalisées sur le secteur. Ledescriptif de ces repères de crue, ainsi que l'appréciation de leur représentativité sontprésentés dans les annexes 4 et 5. On notera que la plupart des laisses de cruedisponibles sont jugées valides, c’est-à-dire représentatives de l’altitude effective du pland’eau à une dizaine de centimètres près. Les cartes présentant les repères et laisses de crue, ainsi que les isocotes qu'il a étépossible de reconstituer, sont présentées dans les annexes 6 à 10. Ces cartes illustrentles paragraphes suivants, et il sera utile de s'y reporter pour une bonne compréhension dutravail effectué.

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5.2.1 - Le lit majeur endigué de la Loire

La carte présentant les laisses de crue et les isocotes qui en ont été tirées est présentéeen annexe 6.

La description des niveaux atteints par les grandes crues dans le lit majeur endigué estfournie en grande partie par le « Nivellement sur les deux rives de la Loire entre Briare etNantes, exécuté de 1854 à 1862 » (et ses surcharges) réalisé par le service de la Loiredes Ponts-et-Chaussées. Ce profil a l'avantage de fournir une mesure au moins tous leskilomètres (pour la crue de 1866 en particulier) et donc d'être très complet. Malgré tout,des incohérences peuvent exister entre les mesures réalisées sur chacune des rives (sansqu’il soit possible de les expliquer avec certitude). C’est en général le niveau le plus hautqui a été retenu, en s’assurant de la continuité de la ligne d’eau reconstituée. On notera dans le secteur du Bec d’Able une remontée de l’inondation qui atteint lesecteur du Grand Pont. La cote de l’inondation dans ce secteur est basée sur la cote enLoire, bien connue par les mesures dans le lit endigué. L’altitude du repère de la crue de1856 situé sur le moulin de Quaiboeuf n’est pas connue précisément, mais son estimation(environ 116,0 m NGF IGN69) est compatible avec les niveaux retenus.

Figure 10 : remontée de l’inondation dans le Bec d’Able, au-delà de la RD 951, à l’aval de Sully-sur-Loire (enhachures bleues, l’inondation reproduite pour les plus hautes eaux connues)

5.2.2 - Le val de Dampierre

L'annexe 7 présente les isocotes reconstituées sur le val de Dampierre.

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Du fait de la petite taille du val, de la large ouverture de la digue à l’aval, et des brèchesimportantes qui se sont produites, on peut considérer que les niveaux dans le val ont ététrès proches de ceux observés dans la Loire. Dans la petite partie du val à l’amont de labrèche, en revanche, le niveau est contrôlé par celui dans la brèche (inondation parremous). Les niveaux en Loire étant bien connus, aucune difficulté particulière n’estapparue dans la reconstitution des plus hautes eaux connues. On notera que, du fait de l’absence de la connaissance des procédures de gestion decrise du centre nucléaire de production d’électricité de Dampierre-en-Burly, l’inondabilitédu site n’a pas été traitée dans le cadre de cette étude.

5.2.3 - Le val de Sully

Les annexes 8 et 9 présentent les isocotes reconstituées sur le val de Sully, y comprisdans la ville de Sully.

En l’absence de donnée (y compris de résultats de simulations hydrauliques) sur la partierurale du val, il n’a pas été possible de reconstituer les niveaux des crues de 1846 et1856. Les contours des inondations de 1846 et 1856 ne sont visiblement pas assez fiablespour être utilisés (le contour de la crue de 1856 coupe même le coteau par endroits). Il aété toutefois possible de reconstituer le niveau de l’inondation de 1866, à partir du niveaude la Loire au droit de la brèche située aux Harberois, en amont de la levée du château.Cette inondation ne correspond en revanche pas aux niveaux les plus hauts, puisqueuniquement provoquée par le remous depuis la brèche.Dans la ville de Sully-sur-Loire, disposant de plusieurs repères cohérents et fiables de lacrue de 1856, sur l’ensemble du centre-ville et du faubourg Saint-Germain, le niveau decet événement a pu être reproduit fidèlement. La crue de 1846 aurait également pu êtrereproduits puisqu’on dispose de cinq repères cohérents, mais inférieurs à ceux de la cruede 1856. Les repères de la crue de 1866 sont quant à eux en nombre insuffisant :seulement deux, dont un est visiblement incohérent (à la cote 117,60 m NGF IGN69, situésur la façade du pub à l’angle de la rue du Grand Sully et de la rue du faubourg Saint-Germain).Sur la partie amont de la ville, quartiers Saint-François et Plaisance, ne disposant pas derepère pour reproduire le plan d’eau, on s’appuie d’une part sur la cote à l’amont de lalevée du château (donnée par le repère dans la levée aux Harberois, à 119,25 m NGFIGN69) et d’autre part sur les cotes à l’aval (118,30 m NGF IGN69 environ), en s’assurantde suivre la pente du thalweg du secteur. Grâce à des cotes bien connues en amont et enaval, l’altitude reconstituée sur ce secteur est relativement fiable (30 cm d’incertitude aumaximum).

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Figure 11 : Repères des crues de 1846 et 1856 sur la levée du val de Sully, en amont immédiat de la levéedu château, au lieu-dit les Habrerois

5.2.4 - Le val d’Ouzouer

L'annexe 10 présente les isocotes reconstituées sur le val d’Ouzouer.

En l’absence d’un nombre suffisant de repères de crue, en particulier sur la partie amontdu val, il est nécessaire de s’appuyer sur les résultats des études hydrauliques bi-dimensionnelles qui fournissent des éléments intéressants en termes de pented’écoulement (et uniquement en termes de pente, les cotes de ces résultats ne sont pasutilisées en tant que telles). Il s’agit des scénarios suivants :

• scénario 27 de l’étude de dangers : défaillance prématurée du fusible dudéversoir d’Ouzouer. Ce scénario peut fournir des éléments généraux concernantles écoulements depuis les brèches historiques (1846, 1856 et 1866) de l’amontdu val, et le long du thalweg de la Bonnée ;

• scénario 28 de l’étude de dangers : brèche à Saint-Père-sur-Loire. Ce scénariopeut fournir des éléments généraux concernant les écoulements depuis la brèchehistorique de 1846 à Saint-Père vers le thalweg de la Bonnée ;

• scénario 29 de l’étude de dangers : brèche aux Prouteaux (amont de lacommune de Saint-Benoît-sur-Loire). Ce scénario peut fournir des élémentsgénéraux concernant les écoulements depuis la brèche historique de Lazy(commune de Saint-Benoît-sur-Loire, à proximité des Prouteaux) en 1856 ;

• scénario 30 de l’étude de dangers : brèche à Saint-Benoît-sur-Loire (àproximité du port). Ce scénario ne correspond pas à une situation historique

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de brèche. Il peut fournir néanmoins des éléments qui permettront de confirmer lamodélisation des écoulements entre Saint-Benoît-sur-Loire et Germigny-des-Prés ;

• scénario de période de retour 500 ans de l’étude des vals de l’Orléanais :fonctionnement du déversoir d’Ouzouer et deux brèches à Saint-Père-sur-Loire et àson aval immédiat. Ce scénario peut fournir des éléments généraux sur laconjonction des écoulements provenant de l’amont du val et ceux provenant debrèches intermédiaires.

Pour la reconstitution des niveaux de la crue de 1866, qui n’a provoqué des brèchesnotables qu’à l’amont du val, on s’appuie intégralement (c’est-à-dire jusqu’à Germigny-des-Prés) sur la ligne d’eau modélisée dans le cadre du scénario 27 de l’étude de dangers(rupture prématurée du fusible du déversoir), recalée en altitude sur les repères de laferme de Beaune (117,19 m NGF IGN69) et de Bonnée (115,71 m NGF IGN69) à l’amont,et sur celui du Mesnil, commune de Germigny-des-Prés, à l’aval.

Cette approche permet d’obtenir une nappe d’inondation dont l’extension est compatibleavec le contour de la crue de 1866 figurant sur la carte de 1850 (l’inondation se limitant authalweg de la Bonnée sur la partie amont du val). Les différents tertres identifiés sur cettecarte sont correctement reproduits en particulier en amont de Bonnée. On note une légèredivergence des contours en amont de Saint-Benoît (lieu-dit du Climat des Arpenteaux)sans qu’il soit possible de la réduire sans manipuler artificiellement la donnée. Lesdifférences sont acceptables à l’échelle du val entier (voir figure 12). Les tertres de Saint-Benoît et de Fleury, préservés de l’inondation en 1866, sont en particulier conservés horsd’eau, comme on peut le voir sur la carte de 1850.

Figure 12 : comparaison des contours de l’inondation de 1866 tels que figurant en surcharge sur la carteancienne et tels que reconstitués dans le cadre de cette étude

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La reconstitution de l’inondation de 1856 ne peut dans les faits être réalisée que sur lapartie du val à l’aval d’un axe les Places – Bray-en-val, puisqu’on ne dispose d’aucunrepère de crue en amont pour recaler une ligne d’eau modélisée.

A l’aval de cet axe, dans un secteur où l’inondation est provoquée par une combinaison del’inondation provenant des brèches d’Ouzouer, de l’inondation provenant de la brèche deLazy et de l’inondation provenant de la brèche des Boutrons, on utilise les résultats dessimulations suivantes :

• le scénario 27 : rupture prématurée du fusible du déversoir, qui peut représenterl’écoulement général des eaux provenant des brèches amont, le long de laBonnée ;

• le scénario 29 : brèche aux Prouteaux, pour représenter les écoulements provenantde la brèche de Lazy.

On ne dispose pas de scénario permettant de représenter les écoulements provenant dela brèche des Boutrons. Par sa position relativement à l’aval, cette partie du val est trèsfortement inondée et sous l’influence marquée des niveaux de la Loire à l’aval : on peutestimer que l’écoulement provenant de l’amont ne conditionne que modérément le niveaude l’inondation dans ce secteur. Le repère de Germigny-des-Prés (110,91 m NGF IGN69)combiné à ceux de Saint-Benoît (nombreux, entre 112,9 m NGF IGN69 et114,1 m NGF IGN69 ) permet de recaler le niveau de l’inondation assez précisément.

5.3 - Détermination des hauteurs des submersions provoquées par ces plus hautes eaux connues et cartographie

5.3.1 - Interpolation des cotes reconstituées

L’étape précédente a consisté à reproduire des lignes d’égale altitude de l’inondation (ouisocotes), sur lesquelles on s’appuie pour connaître l’altitude de l’inondation en tout point.

La manipulation suivante se fait par une interpolation linéaire entre les isocotes (avecéventuellement une étape préliminaire de discrétisation ou échantillonnage de cesisocotes), qui permet d’obtenir une représentation continue de l’altitude de l’eau (et nonlimitée aux seules isocotes).

L’interpolation purement géostatistique des isocotes ne reproduit pas exactement lesprocessus hydrauliques (il ne s’agit pas d’une modélisation hydraulique, mais bien d’unesynthèse de plusieurs crues), mais, si les isocotes de départ sont correctement placéespour représenter l’ensemble des processus, l’interpolation respecte ces éléments.

Afin d’assurer une couverture continue et régulière du val dans la construction des plushautes eaux connues (la synthèse maximale des niveaux de 1856 et 1866), le niveaureconstitué pour l’inondation de 1856 est prolongé artificiellement en amont de l’axe Bray-en-val – les Places (où on ne connaît pas les niveaux atteints par la crue de 1856), jusqu’àrejoindre celui reconstitué pour 1866. Sur ce secteur, les plus hautes eaux connuesdéterminées in fine seront donc entachées d’une incertitude légèrement supérieure à cellehabituellement considérée.

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Les interpolations sont réalisées par secteur et par crue, dans l’objectif de pouvoirreprésenter correctement les discontinuités, puis assemblées. Le résultat d’ensemble decette reconstitution (sous forme d’isocotes) est présenté en annexe 11 (deux planches).Une vérification de la représentativité du résultat peut être réalisée en traçant un profil lelong des différents écoulements reconstitués : dans la Loire et dans le val d’Ouzouer.

Figure 13 : profil en long de l’écoulement reconstitué dans la Loire entre Dampierre et Châteauneuf/Loire

En ce qui concerne le profil en long de l’écoulement dans le lit endigué de la Loire, on nedistingue pas de discontinuité marquée, hormis à l’aval du secteur de la brèche de Lazy(entre les abscisses 20 et 21,5 km environ). Le renflement de la ligne d’eau dans cesecteur, puis l’augmentation localisée de sa pente avant de retrouver une pente moinsforte, peut s’expliquer, non pas par la présence de la brèche, mais plutôt par leresserrement marqué et localisé du lit endigué au tout début du val d’Orléans (le lits’élargissant rapidement ensuite dans le méandre de Guilly). L’examen de ce profil nerévèle donc pas d’irrégularité majeure inexpliquée qui mettrait en doute la reconstitutiondes PHEC.

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Figure 14 : profil en long de l’écoulement reconstitué dans le val d’Ouzouer

Pour ce qui est de la reconstitution des plus hautes eaux connues dans le val d’Ouzouer,illustrée par la figure 14, on ne constate pas non plus de discontinuité flagrante dans laligne d’eau, hormis celle de l’abscisse 2,8 km environ. Celle-ci peut s’expliquer par le faitque l’écoulement, s’effectuant jusque-là sur des terrains « hauts », à l’aval immédiat desbrèches, rejoint à cet endroit le thalweg naturel du val. On remarque également unparallélisme global entre topographie et plus hautes eaux connues, compatible avec lareproduction d’un écoulement permanent et uniforme dans le val.

5.3.2 - Détermination des hauteurs de submersion

L'étape suivante consiste en la détermination des hauteurs de submersion provoquées parles niveaux reconstitués de l’inondation. Il s’agit simplement de soustraire les couches« altitude de l’eau » (étape précédente) et « modèle numérique de terrain », ce qui, pourmémoire, se résume par :

Heau = Zeau – Zterrain

La résolution la plus fine (2 m, celle du MNT, légèrement dégradée pour faciliter lescalculs) impose la résolution du raster résultant. On obtient donc une cartographie deshauteurs de submersion reconstituées dans le cas des plus hautes eaux connues sur lesecteur d’étude, avec une résolution de 2 m. On pourrait se satisfaire de cettereprésentation raster des hauteurs de submersion. Cependant, du fait de la finesse de larésolution de la donnée, un « bruit » persiste qui, au-delà de sa non-représentativité(quelques pixels et donc quelques mètres carrés de surface), laisse croire à une faibleincertitude de la représentation des plus hautes eaux connues. Par conséquent, la donnéeraster brute est l'objet d'un lissage, puis d'une vectorisation (passage à des polygones de

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classes de hauteurs [0 ; 0,5 m], [0,5 m ; 1 m], [1 m ; 1,5 m], [1,5 m ; 2 m] ; [2 m ; 2,5 m] [ >2,5 m]. Une dernière étape de « nettoyage » des polygones (par suppression despolygones les plus petits, dont la surface est inférieure à 1000 m², et par simplification dela géométrie) est enfin effectuée. Lors de ces étapes de lissage et de nettoyage, uneattention particulière est portée aux traitements des digues non submergées, pour qu’ellesapparaissent en tant que telles in fine. La représentation finale des classes de hauteurs desubmersion proposée ici peut bien entendu être différente en fonction de l’objectifrecherché.

Le résultat obtenu est présenté en annexe 12 (cartographie à petite échelle, deuxplanches) et en annexe 13 (cartographie à grande échelle, vingt planches).

De manière générale, les éléments suivants peuvent être retenus pour ce qui est deshauteurs de submersion atteintes sur le secteur d'étude entre Dampierre-en-Burly etChâteauneuf-sur-Loire :

• sur le val de Dampierre : en dehors de la plate-forme du CNPE, hors d’eau, leshauteurs de submersion dépassent en général les 2,5 m, en particulier sur lehameau des Guérets ;

• sur le val de Sully (partie rurale) : les hauteurs de submersion n’ont pu êtreélaborées que pour l’inondation de 1866, la plus faible des trois crues du XIXème

siècle. Du fait de cette seule inondation, une grande partie du val est déjàsubmergé par des hauteurs dépassant les 2,5 mètres. Partant de ce constat,associé au fait que le val est d’une taille réduite (en regard du grand val d’Ouzouer),et sur la base des enseignements acquis sur d’autres secteurs de Loire moyenne, ilest très probable que la submersion dépasse les deux mètres sur la majeure partiedu val dans le cas de l’inondation la plus forte ;

• dans la ville de Sully-sur-Loire : les hauteurs de submersion dépassentgénéralement le mètre, jusqu’à dépasser les deux mètres dans la partie compriseentre le boulevard Jeanne d’Arc d’une part, et la rue du coq et l’allée des jardiniersd’autre part. Ce secteur correspond au thalweg du « Ru d’Oison » qui marquecertainement l’emplacement des fossés entourant l’enceinte médiévale de la ville) ;

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Figure 12 : secteur des anciens fossés de Sully, plus fortement inondables que les alentours

• sur le val d’Ouzouer : la situation est très contrastée entre des zones submergéespar plus de 2,5 mètres d’eau dans les thalwegs de la Bonnée, de l’ancienneBonnée ou de la Grive, et des zones hors d’eau ou presque sur les tertres naturels(le Climat de la Grande Visure, le Climat des Arpenteaux, les Hauts de l’Isle,Beaumont, Sainte-Scholastique, la Borde, Fleury, Saint-Benoît-sur-Loire) du val.L’inondation sur le secteur de Saint-Père n’a pas pu être reconstituée.

Les hauteurs de submersion sur l'ensemble du secteur d'étude sont donc très importanteset dépassent souvent les deux mètres. Les enjeux présents, dispersés ou plus concentrés(agglomération de Sully, Saint-Père-sur-Loire, Bonnée, Saint-Benoît-sur-Loire) sont doncparticulièrement exposés. Certains restent cependant épargnés par les plus hautes eauxconnues, tout en étant isolés au milieu de l’inondation. Le val d’Ouzouer (avec le vald’Authion) constitue à ce titre une exception notable en Loire moyenne : généralement, ilne subsiste que peu de zones émergées dans les vals inondés.

6 - Incertitude générale et incertitudes locales de la méthode

La méthode utilisée est entachée d’une incertitude globale inévitable, liée aux incertitudessuivantes :

• l’incertitude sur les niveaux atteints par l’eau ;• l’incertitude sur la topographie.

Il est important de connaître ces incertitudes pour mesurer leur impact, les relativiser (enparticulier dans le cas de l’application de cette cartographie à l’élaboration des PPRi), et

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chercher à améliorer les points qui sont les plus importants.

6.1 - Incertitudes sur la reproduction des niveaux atteints par l’eau

On différencie ci-après les incertitudes générales (qui concernent toute l’aire d’étude) etlocales qui résultent du travail précédent :

• Incertitude générale sur les cotes des repères et laisses de crue : si la précisiondes mesures d’altitude est centimétrique (y compris pour les données du XIXème

siècle), il convient de rappeler que :o Les repères ou les laisses ont une incertitude décimétrique dans le meilleur

des cas : batillage, remontée de l’humidité dans le support, imprécision de lalimite atteinte dans le cas d’une laisse nivelée a posteriori… ;

o Les résultats des études hydrauliques ont eux aussi une incertitude del’ordre du décimètre. N’étant utilisés qu’à titre indicatif (pour fixer la pentedes écoulements entre deux repères), cette incertitude n’a que peud’influence sur le résultat final ;

o Le changement de système altimétrique génère une incertitude de l’ordre de5 cm dans le cas Bourdalouë normal (seulement 1 cm dans le casorthométrique normal) ;

• Incertitude générale dans le positionnement et la forme géographiques desisocotes servant de base à l’interpolation : bien que s’appuyant au maximum surles repères et laisses de crue connus, le tracé des isocotes est positionné avecune incertitude planimétrique estimée à une centaine de mètres. Étant données lespentes généralement observées dans les vals de Loire (0,3 à 0,5 m / km),l’incertitude qui en résulte sur les niveaux et hauteurs d’eau est de quelquescentimètres ;

• Incertitude locale dans la reconstitution des niveaux atteints à l’aval des brècheshistoriques. Ces zones sont en général mal renseignées pour des raisonsévidentes de destruction ou de fort endommagement des bâtiments qui s’ytrouvaient (s’il y en avait). Il est probable que les niveaux reproduits soient sous-estimés. Bien que difficile à quantifier, on peut estimer l’incertitude sur ces zonesde l’ordre de 0,5 m à 1 m. Dans le cas présent, on dispose des résultats desétudes de dangers qui permettent de contraindre les incertitudes à proximité desbrèches modélisées. On peut dans ces conditions limiter l’incertitude à unecinquantaine de centimètres ;

• Mauvaise connaissance des PHEC dans la partie rurale du val de Sully.L’inondation reconstituée (crue de 1866) n’est pas la plus forte ;

• Méconnaissance générale des PHEC dans le secteur de Saint-Père, où aucunedonnée n’est disponible.

Les incertitudes locales présentées ci-dessus sont représentées en hachures sur lescartographies des plus hautes eaux connues reconstituées (annexes 11, 12 et 13).

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6.2 - Incertitude sur la topographie

L’incertitude sur la topographie est celle du levé topographique utilisé. Il s’agit d’un levéhaute densité (environ 1 point tous les 1 à 2 m) réalisé par laser aéroporté, dontl’incertitude est estimée à 15 cm en altimétrie (et 30 cm en planimétrie). Cette incertitudede 15 cm représente le plus souvent une valeur haute. Par mesure de prudence, ilconvient donc de se contenter du décimètre dans l’appréciation des altitudes de terrain. Par ailleurs, il est possible que très localement (quelques dizaines à quelques centainesde mètres carrés de surface), la donnée altimétrique utilisée corresponde par erreur à desbâtiments ou de la végétation dense, non filtrés correctement lors de la phase deproduction. Ces zones sont en général repérables par leur incongruité vis-à-vis de latopographie voisine.Très localement, dans le lit majeur du Bec d’Able, la topographie utilisée est moins densequ’ailleurs et même incomplète, entre les lieux-dits de la Mariette et des Prés. L’incertituderésultante sur la topographie peut atteindre les 30 cm dans les zones les moinsdensément couvertes.

Figure 16 : zone à la topographie inconnue dans le secteur de Grand Pont (aval de Sully-sur-Loire)

6.3 - Incertitude générale résultante

Dans le cas général, hors les cas plus locaux présentés ci-dessus, les considérationsprécédentes permettent d’estimer l’incertitude générale sur les hauteurs desubmersion à 30 cm (20 cm pour le niveau de l’eau, 10 cm pour l’altitude du terrain).

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7 - Conclusion

La nouvelle cartographie des plus hautes eaux connues, présentée en détail dans lesannexes de ce rapport, apporte sur la zone d’étude :

• une mise à jour des plus hauts niveaux et hauteurs d’eau connus par rapport auxcartes produites en 2003, en se basant sur des données plus nombreuses ;

• des informations sur ces niveaux et hauteurs d’eau sur l’ensemble du secteur desvals inondables de Dampierre, Sully et Ouzouer avec une bonne résolution (moinsde 10 m) et une incertitude générale maîtrisée (de l’ordre de 30 cm) ;

• des informations facilement réutilisables via un système d’informationgéographique.

On dispose ainsi d’une cartographie des plus hautes eaux connues, aux conditions del’époque, sans tenir compte de l’évolution de l’occupation du sol ou du systèmed’endiguement et des ouvrages de navigation (que la carte de 1850 permetd’appréhender), ou de l’enfoncement du lit de la Loire. Son niveau de précision conduit àrecommander une utilisation des cartes produites à une échelle du 1 : 10 000. Dans cecadre, elle peut alimenter des travaux de recherche, des études sur les risquesd’inondation (études de vulnérabilité par exemple) et contribuera à la mise à jour de lacarte d’aléa des différents Plans de Prévention du Risque d’Inondation du secteur.

Sur le secteur étudié, les modifications de l’altitude des plus hautes eaux connues parrapport à la précédente version sont les suivantes :

• sur le val de Dampierre : des niveaux a priori équivalents, puisque non-explicitesdans la précédente version des PHEC ;

• sur la partie rurale du val de Sully-sur-Loire : absence de reconstitution faute dedonnée, alors que la précédente version des PHEC cartographiait une emprise surla base des limites de la carte de 1850 ;

• dans la ville de Sully-sur-Loire : des niveaux équivalents, les repères de crue locauxétant bien connus dès la version précédente des PHEC ;

• sur le val d’Ouzouer : une augmentation du niveau des PHEC de 0,5 à 1,0 mètre engénéral, mais également une absence de reconstitution sur le secteur de Saint-Père-sur-Loire.

Ces derniers écarts sur le val d’Ouzouer sont principalement dus à :• la synthèse de l'ensemble des repères et laisses de crue connus aujourd’hui, plus

nombreux que précédemment dans certains secteurs (Saint-Benoît-sur-Loiretypiquement) ;

• l’utilisation des résultats des simulations hydrauliques permettant de combler lesinsuffisances de repères ;

• l’amélioration du tracé des isocotes des plus hautes eaux connues (sur la base deces mêmes résultats).

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Index des figures

FIGURE 1 : EXTRAIT DU SEMIS DE POINTS TERRAIN...............................................5

FIGURE 2 : EXTRAIT DU MODÈLE NUMÉRIQUE DE TERRAIN..................................6

FIGURE 3 : EXTRAIT DE LA CARTE DE 1850 SUR LE SECTEUR DU CHÂTEAU DE CUISSY (VAL DE SULLY).................................................................................................7

FIGURE 4 : EXTRAIT DU PROFIL EN LONG DE LA LOIRE ENTRE BRIARE ET NANTES, SUR LE SECTEUR DE SULLY........................................................................8

FIGURE 5 : LEVÉE DU VAL DE DAMPIERRE : ANCIEN TRACÉ ET TRACÉ ACTUEL SUITE AUX DESTRUCTIONS DE 1789 ET 1846..........................................................10

FIGURE 6 : LE DÉVERSOIR « TYPE COMOY » D’OUZOUER....................................12

FIGURE 7 : RESSERREMENT RELATIF DU LIT ENDIGUÉ EN AMONT DE SULLY..13

FIGURE 8 : REPÈRES DES CRUES DE 1846 ET 1856, FAUBOURG SAINT-GERMAIN........................................................................................................................14

FIGURE 9 : JUXTAPOSITION DE NOMBREUX REPÈRES EN BORD DE LOIRE, DANS LE QUARTIER SAINT-GERMAIN.......................................................................16

FIGURE 10 : REMONTÉE DE L’INONDATION DANS LE BEC D’ABLE......................19

FIGURE 11 : REPÈRES DES CRUES DE 1846 ET 1856 SUR LA LEVÉE DU VAL DE SULLY..............................................................................................................................21

FIGURE 12 : COMPARAISON DES CONTOURS DE L’INONDATION DE 1866 TELS QUE FIGURANT EN SURCHARGE SUR LA CARTE ANCIENNE ET TELS QUE RECONSTITUÉS DANS LE CADRE DE CETTE ÉTUDE..............................................22

FIGURE 13 : PROFIL EN LONG DE L’ÉCOULEMENT RECONSTITUÉ DANS LA LOIRE ENTRE DAMPIERRE ET CHÂTEAUNEUF/LOIRE...........................................24

FIGURE 14 : PROFIL EN LONG DE L’ÉCOULEMENT RECONSTITUÉ DANS LE VAL D’OUZOUER...................................................................................................................25

FIGURE 12 : SECTEUR DES ANCIENS FOSSÉS DE SULLY, PLUS FORTEMENT INONDABLES QUE LES ALENTOURS.........................................................................27

FIGURE 16 : ZONE À LA TOPOGRAPHIE INCONNUE DANS LE SECTEUR DE GRAND PONT (AVAL DE SULLY-SUR-LOIRE)............................................................29

08/01/16 31/32

Ministère de l'Écologie, du Développement Durableet de l'ÉnergieDirection régionale de l'Environnementde l'Aménagement et du LogementCENTRE-VAL DE LOIRE

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