SNCF Etude hydraulique des ouvrages sur p

SNCFCF

Etude hydraulique des ouvrages surSeine du projet EOLE p Zone de Mantes(Lot 2)

Rapport final01634001 xJanvier 2014 x v2

Immeuble Central Seine4242-5252 quai de la Rapée75582 Paris Cedex 12

Email : [email protected]

T : 01 82 51 64 02F : 01 82 51 41 39

8S\OMÔ_\ NrKPPKS\O : MTR

EO]ZYX]KLVO NrKPPKS\O : MTR

N°affaire : 01634001

Fichier : 34001_EOLE_Impact_Mantes_v_v2.docx

Version DateEtablipar

Vérifiépar

Nbpages

Observations / Visa

1 22/01/14 DVU MTR Corrections suite aux remarques de la SNCF

2 05/02/14 DVU BSBST 3838

SNCF Etude hydraulique des ouvrages sur Seine du projet EOLE p Zone de Mantes p.4/38

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TABLE DES MATIERES

1 Contexte et objectif..................................................................................................................................... 6

2 Données générales .................................................................................................................................... 7

2.1 Collecte des données......................................................................................................................... 7

2.2 Caractéristiques du site...................................................................................................................... 7

2.3 Construction du modèle de simulation numérique........................................................................... 10

2.4 Hydrologie des crues de la Seine .................................................................................................... 13

2.4.1 Période de retour des crues ..................................................................................................... 13

2.4.2 9`YV_^SYX NO] VSQXO] NrOK_& ]_SÔ K_a WYNSPSMK^SYX] NO VrRbN\K_VSMS^g N_ VS^ NO VK FOSXO ZY_\ VO]Yvelines depuis le début du siècle ........................................................................................................... 15

3 Calage du modèle .................................................................................................................................... 16

4 Etat de référence ...................................................................................................................................... 21

5 Etat projet ................................................................................................................................................. 22

5.1 Présentation du projet ...................................................................................................................... 22

5.1.1 >WZVgWOX^K^SYX NO ZSO_a NrO]^KMKNO NKX] VO VS^ WSXO_\ NO VK FOSXO ........................................ 22

5.1.2 Terrassement du lit majeur rive gauche de la Seine................................................................ 25

5.2 9]^SWK^SYX NO VrY\N\O NO Q\KXNO_\ NO VrgVg`K^SYX N_ XSÒK_ NrOK_ N_O K_ Z\YTO^............................. 28

5.3 Eg]_V^K^] N_ WYNhVO d Vrg^K^ Z\YTO^ ................................................................................................... 29

5.4 Calcul des pertes de charge pour un intervalle de confiance à 95%............................................... 31

6 Dimensionnement des protections........................................................................................................... 32

6.1 Introduction....................................................................................................................................... 32

6.2 D\YPYXNO_\ NrKPPY_SVVOWOX^ ............................................................................................................... 32

6.3 D\YÔM^SYX NO VK LO\QO O^ NO] ZSO_a MYX^\O VrKPPY_SVVOWOX^ N_ VS^ N_ PVO_Ò....................................... 35

7 Synthèse................................................................................................................................................... 38


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TABLE DES ILLUSTRATIONS

Figure 1-1 : Contexte du projet.......................................................................................................................... 6

Figure 2-1 : Plan de situation de la Seine au droit du projet ............................................................................. 8

Figure 2-2 3 7K\Ô NrKVgK] N_ DDE> NO] IÒVSXO] .............................................................................................. 9

Figure 2-3 : Tronçon élémentaire de vallée..................................................................................................... 11

Figure 2-4 : Reprise des profils du modèle à partir de la bathymétrie récente............................................... 12

Figure 2-5 : Statis^S[_O] NO] NgLS^] NO M\_O] NO VK FOSXO d VrK`KV NO VK MYXPV_OXMO CS]O .............................. 14

Figure 2-6 : Hydrogramme des crues de 1910, 1955 et 1982 à Mantes ........................................................ 15

Figure 3-1 : Profil en long pour la crue de janvier 1910 .................................................................................. 18



Figure 5-1 : Coupe transversale du projet au profil PK 52.900....................................................................... 23

Figure 5-2 : Modification du lit de la Seine ...................................................................................................... 24

Figure 5-3 : Modification du lit de la Seine p Zoom sur la rive gauche ........................................................... 24

Figure 5-4 : Coupe transversale du projet au profil PK 53.209....................................................................... 26

Figure 5-5 : Modification du lit majeur rive gauche liée au projet p Profil total ............................................... 27

Figure 5-6 : Modification du lit majeur rive gauche liée au projet p Lit majeur gauche uniquement .............. 27

Figure 5-7 3 D\YPSV OX VYXQ NO VK VSQXO NrOK_ d Vrg^K^ KM^_OV O^ Vrg^K^ Z\YTO^ ....................................................... 30

Figure 6-1 3 ;Y\MO] ^\KM^\SMO] M\S^S[_O] $FY_\MO 3 o @O] MY_\] NrOK_ p dynamique du système fluvial » JPBravard, F. Piégay p Armand Colin p 2000).................................................................................................... 33

Figure 6-2 3 FMRgWK Z\g]OX^KX^ VO] Q\KXNO_\] NrKPPY_SVVOWOX^ OX M\_O ......................................................... 34

Figure 6-3 : Diamètre des enrochements en fonction de la vitesse................................................................ 36

Figure 6-4 : Schéma des protections par enrochements p Vue en coupe à la pose...................................... 37

Figure 6-5 : Schéma des protections par enrochements p Vue en coupe après la crue ............................... 37

SNCF Etude hydraulique des ouvrages sur Seine du projet EOLE p Zone de Mantes p.p.6/3838

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1 CONTEXTE ET OBJECTIF

8KX] VO MKN\O N_ Z\YVYXQOWOX^ N_ E9E 9 d VrY_O]^& NO XYWL\O_a ^\K`K_a ]YX^ Z\g`_] OX^\O VO]gares de Saint-Lazare et de Mantes.

LO Z\YTO^ SWZVS[_O VK M\gK^SYX Nr_XO ,ème et 4ème voie le long de la ligne ferroviaire existante entre lesQK\O] Nr9ZkXO O^ NO AKXÔ]'

Figure 1-1 : Contexte du projet

@rgVK\QS]]OWOX^ NO VK ZVKÔPY\WO O]^ LK]g ]_\ NO] ^\K`K_a NO Ô\\K]]OWOX^ VO VYXQ NO] LO\QO]KÒM SWZVKX^K^SYX Nr_X Y_`\KQO NO ]Y_^hXOWOX^ ZK\ OXN\YS^' @O MROWSX NO RKVKQO OaS]^KX^ O]^reconstitué sur les bords de Seine. Sa reconstitution nécessite la mise en place de pieuxmétalliques dans le lit mineur de la Seine.

@O VS^ WSXO_\ NO VK FOSXO O]^ NYXM SWZKM^g ]_\ _X VSXgKS\O NO +-)W& KÒM VrSWZVKX^K^SYX NO]pieux métalliques. Le lit majeur de la Seine est lui impacté en rive gauche sur un linéaire de 1,5kmkm.

5_ N\YS^ N_ Z\YTO^& VO VS^ WSXO_\ NO VK FOSXO ZK]]O Nr_XO VK\QO_\ NO +-) W $K_ XSÒK_ NO VKMOX^\KVO gVOM^\S[_O NO DY\MRO`SVVO% d _XO VK\QO_\ NO -.) W OX KWYX^ NO VrjVO NO @SWKb $K_ N\YS^de la zone portuaire de Limay).

@rjVO NO @SWKb& VK\QO NrOX`S\YX +,) W ]gZK\O VK FOSXO OX NO_a L\K]' @O XSÒK_ NrOK_ O]^MYX^\kVg ZK\ VO LK\\KQO NO Ag\SMY_\^& *. UW d VrK`KV'

La présente g^_NO NrSWZKM^ RbN\K_VS[_O du projet a pour objectifs :

- Nrg^KLVS\ Z\gMS]gWOX^ lala ligne NrOK_ K_ N\YS^ N_ Z\YTO^ NKX] VK ]S^_K^SYX KM^_elle

- de dgÔ\WSXO\ VrSWZKM^ N_ Z\YTO^ NrgVK\QS]]OWOX^ NO VK ZVKÔPY\WO O^ NrSWZVKX^K^SYX

NO ZSO_a NKX] VO VS^ WSXO_\ ]_\ VK VSQXO NrOK_ NO VK FOSXO'

4e

voie(LNPN)

4e

voie (LNPNétudiée par

EOLE)

3e voie (EOLE)


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2 DONNEES GENERALES

>V ]rKQS^ NO MKVM_VO\ VK VSQXO NrOK_ NO VK FOSXO K_ N\YS^ N_ Z\YTO^ NrgVK\QS]]OWOX^ NO Mantes pourVK M\_O NO TKX`SO\ *2*) $[_S MYX]^S^_O VO] XSÒK_a NrOK_ NO \gPg\OXMO NKX] VO MKN\O NOVrgVKLY\K^SYX N_ DDE>% O^ NKX] Vrg^K^ KM^_OV NO] VSO_a'

@rg^K^ NO \gPérence est considéré comme celui prévalant actuellement (janvier 2014),correspondant donc à la plateforme PO\\Y`SKS\O OX^\O VK QK\O Nr9ZkXO O^ NO AKXÔ] MYX]^S^_gOuniquement de deux voies.

2.1 COLLECTE DES DONNÉES

Les documents recueillis décrivent la bathymétrie du lit mineur et la topographie des berges defaçon à décrire Vrg^K^ NO \gPg\OXMO qui servira de base pour la modélisation hydrauliqueX_Wg\S[_O NO VK cYXO Nrg^_NO O^ ZY_\ NgPSXS\ VrSWZKM^ RbN\K_VS[_O N_ Z\YTO^ ; ces données sontles suivantes :

- Les données de bathymétrie relevées récemment par VNF (arrondissement dePontoise) pour la Seine, sur un linéaire de 8 kilomètres.

- Les levés topographiques réalisés par la SNCF dans le cadre du projet EOLE,couvrant les berges rive gauche.

- Les profils en travers de la Seine (planches au 1/2000ème datant de 1975 à 1985,couvrant les bords de Seine dont la zone de Mantes étudiée ici).

@rRbN\YVYQSO NO] M\_O] MK\KM^g\S]^S[_O] NO VK FOSXO K_ XSÒK_ NO Mantes, à savoir les niveauxNrOK_ RS]^Y\S[_O] O^ les débits transitant en Seine pour la crue de référence de 1910, est issuedes données réunies par Hydratec dans le cadre de l'étude d'évaluation des dommageséconomiques en Région Île-de-France réalisée en 1996-*221 ZY_\ VO MYWZÔ NO Vr>>6E6F(sources diverses : SNS, DIREN, DDE).

2.2 CARACTÉRISTIQUES DU SITE

@O Zg\SWh^\O Nrg^_NO ]O MK\KM^g\S]O ZK\ VrgVK\QS]]OWOX^ N_ VS^ WSXO_\ NO VK FOSXO K_ XSÒK_ N_ ZY\^NO @SWKb' 5 VrK`KV& VK FOSXO O]^ ]gZK\gO OX NO_a L\K] ZK\ VrjVO NO @SWKb'

Le plan de situation ci-après présente la Seine au droit du projet.


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Figure 2-1 : Plan de situation de la Seine au droit du projet

En rive droite, la centrale électrique de Porcheville puis la zone portuaire de Limay bordent la Seineau droit du projet. Le PPRI de la vallée de la Seine pour le département des Yvelines classe le]OMÔ_\ NO VK MOX^\KVO NO DY\MRO`SVVO MYWWO cYXO NrKVgK WYNg\g'

En rive gauche, le PPRI montre que les débordements sont limités au maximum à quelquesdizaines de mètres. Le remblai de la voie ferrée existante, reliant Epône à Mantes marque la limitedes écoulements.

@K MK\Ô NrKVgK] N_ DDE> NO VK `KVVgO NO la Seine pour le département des Yvelines est présentée ci-après.

Les écoulements de la crue de 1910 se produisent majoritairement dans le lit ordinaire de la Seine.@K \SÒ QK_MRO XrO]^ Z\K^S[_OWOX^ ZK] ]YVVSMS^gO& VK \SÒ N\YSÔ VrO]^ ^\h] ZO_ d MK_]O NO VK ZVKÔPY\WONO DY\MRO`SVVO ]_\gVO`gO ZK\ \KZZY\^ K_ Ô\\KSX XK^_\OV PKMO K_ VSO_ NrSWZVKX^K^SYX NO] nouvellesvoies.

@O] gMY_VOWOX^] VSWS^g] OX VS^ WKTO_\ T_]^SPSOX^ Vr_^SVS]K^SYX pertinente du modèle filaire 1D pour traiterle problème posé.

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2.3 CONSTRUCTION DU MODÈLE DE SIMULATION NUMÉRIQUE

Le modèle numérique des écoulements de crue de la Seine en aval de Paris a été réalisé parHYDRATEC dans le cadre de l'étude d'évaluation des dommages économiques en Région Île-de-France pour différentes occurrences de crue forte ou très forte réalisée en 1996-1998 pourVO MYWZÔ NO Vr>>6E6F'

@O WYNhVO QVYLKV MY_`\O VK FOSXO NOZ_S] VrKWYX^ NO DK\S] T_][_rd VrK`KV NO] IÒVSXO].

@rKNKZ^K^SYX PKSÔ NO MO WYNhVO ZY_\ Vrg^_NO NrSWZKMt hydraulique des ouvrages sur Seine duprojet EOLE a consisté à Ng^KSVVO\ d VrgMROVVO N_ Z\YTO^ MO ]MRgWK X_Wg\S[_O NO VrKWYX^ NO VKcommune de Porcheville, ju][_rd VrjVO NO @SWKb en aval, NO PKfYX d NS]ZY]O\ Nr_X Y_^SV NOMKVM_V NO \gPg\OXMO ZO\WO^^KX^ Nrg`KV_O\ VO] MYXNS^SYX] NrgMY_VOWOX^ ZY_r différentesconfigurations NrKWgXKQOWOX^]'

8KX] VO ]OMÔ_\ Nrg^_NO& VK NO]M\SZ^SYX NO] Z\YPSV] OX ^\KÒ\] K g^g KPPSXgO d ZK\^S\ NO]documents et données listés plus haut.

Le profil en travers (Figure 2-4% WYX^\O VrOaOWZVO N_ Z\YPSV OX ^\KÒ\] NO VK FOSXO& *+) Wh^\O]OX KWYX^ N_ Z\YTO^& NYX^ VK LK^RbWg^\SO PY_\XSO ZK\ HB; K ZO\WS] NrKPPSXO\ VK NgPSXS^SYX N_ VS^mineur.

Les lits majeurs ont été ajustés à partir des levés réalisés par la SNCF.

Le logiciel de modélisation utilisé est le logiciel HydraRiv, décrivant les écoulements enrésolvant les équations de Barré de St-Venant.

8KX] VO MKN\O N_ Z\YTO^& MO^Ô WYNgVS]K^SYX ]O\^ d ]SW_VO\ OX \gQSWO ^\KX]S^YS\O VrgMY_VOWentde la crue de janvier 1910 reconstituée en débit à Paris-5_]Ô\VS^c O^ Z\YZKQgO T_][_rK_aYvelines par le calcul, ainsi que les crues de janvier 1955 et janvier 1982.

@O] XSÒK_a NrOK_ WKaSW_W OX FOSXO ]YX^ \OMYX]^S^_g] X_Wg\S[_OWOX^ KÒM _XO ^YVg\KXMOmoyenne de # 10 cm en tous points du fleuve où des relevés historiques sont disponibles, etnotamment aux alentours de Mantes et de Limay.

Le modèle de simulation des crues est réalisé en 1D, c'est-à-dire que les profils en travers dela Seine, incluant le lit mineur ainsi que le lit majeur sont utilisés pour décrire les écoulements.

Cette représentation permet de restituer de manière précise le profil en long de la Seine pourles différentes crues historiques. CX OX NgN_S^ VO] XSÒK_a NrOK_ WKaSW_W [_S OX NgMY_VOX^&ainsi que les vitesses NrgMY_VOWOX^.

Le modèle filaire définit, pour le secteur de Mantes, les écoulements depuis la commune deAgcb T_][_rK_ LK\\KQO NO Ag\SMY_\^ OX ]rKZZ_bKX^ ]_\ VO] \OZh\O] ]_S`KX^]'


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Point Kilométriquedu modèle

Repère

756.03 JUZIERS Elizabeth plage

759.03 EPONE

766.11MANTES

Tuilerie des cordonniers

766.83 LIMAY

766.98 ECHELLE DE MANTES

767.50 GUERNES

778.18BARRAGE DE MERICOURT

Amont

778.33BARRAGE DE MERICOURT

Aval

Tableau 2-1/ Repères dans le secteur de Mantes

9X QgXg\KV& VO WYN_VO NO MKVM_V NO LK]O ]rKZZVS[_O d _X ^\YXfYX gVgWOX^KS\O NO `KVVgO KÒM 0cYXO] NrgMY_VOWOX^] contrastés dans la direction transversale (voir figure ci-dessous) :

Figure 2-3 : Tronçon élémentaire de vallée

- VO VS^ WYbOX Yl MY_VO VrOK_ OX VrKL]OXMO NO NgLY\NOWOX^ O^ K_[_OV ]YX^ KZZVS[_gO]les équations de Barré-de-St Venant,

- VO VS^ WKTO_\ KM^SP& MrO]^-à-dire la fraction de la plaine inondable qui participe àVrgMY_VOWOX^ VYXQS^_NSXKV OX `KVVgO KZ\h] NgLY\NOWOX^& OX NS]^SXQ_KX^ VK \SÒgauche et la rive droite,

- VO VS^ NrOaZKX]SYX [_S ]SW_VO VO] ZYMRO] NO ]^YMUKQO O^ NrKMM_W_VK^SYX NKX] VO VS^majeur.

Le code de calcul est le code Hydra décrivant les écoulements en résolvant les équations deBarré de St-Venant.


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@K ^YZYQ\KZRSO N_ MRKWZ NrSXYXNK^SYX& VO] YL]^KMVO] K_a gMY_VOWOX^] $\OWLVKS]& ZO\ê decharge singulière due aux ponts et barrages) et les protections linéaires (murettes et diguesanti-crue) sont intégrés à la modélisation dans leurs caractéristiques physiques actuelles ;leurs descriptions sont basées sur les cartographies existantes et les vérifications des pointssinguliers sur site.

Figure 2-4 : Reprise des profils du modèle à partir de la bathymétrie récente


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2.4 HYDROLOGIE DES CRUES DE LA SEINE

2.4.1 Période de retour des crues

Les statistiques relatives aux débits de crue de la Seine présentées ci-après ont été établies àVrgMROVVO NO VK ]^K^SYX RbN\YWg^\S[_O NO AKXÔ] pour la période couvrant les années 1946 à*22/& NKX] VO MKN\O NO Vrg^_NO Nr o Evaluation des dommages liés aux crues de la Seine enRégion Ile-de-France » (Hydratec pour IIBRBS p 1998).

La crue de janvier 1910, qui est la crue de référence sur la Seine, dans la mémoireMYXÔWZY\KSXO NO] RYWWO] O^ ZY_\ VrKZZVSMK^SYX NO] \hQVOWOX^] ^bZO DDE>& KZZK\Kj^ MYWWOune crue de période de retour environ 80 ans, avec un débit maximum à Mantes drOX`S\YX2800 m3/s.

La crue de janvier 1955, à 240) W,(] K_\KS^ _XO Zg\SYNO NO \O^Y_\ NO VrY\N\O NO ,0 ans.

La crue de janvier 1982 à 2160 m3/s est une crue de période de retour 15 ans.

Tous ces résultats sont donnés sur la figure ci-KZ\h]& [_S Z\g]OXÔ VrKT_]ÔWOX^ NO] NgLS^] NOcrue reconstitués entre 1876 et 1996 à la station dO AKXÔ]& d VrKSNO Nr_XO VYS <KWWK(Pearson).


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Figure 2-5 :Statistiques des débitsde crues de la Seine àVrK`KV NO la confluence

Oise

Ajustement par loiGamma

(PEARSON)

Rappel GUMBEL


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2.4.2 $50-43,0/ '(2 -,*/(2 ';(%4# 24,3( %46 .0',),&%3,0/2 '( -;+7'1%4-,&,38 '4 -,3 '( -%Seine pour les Yvelines depuis le début du siècle

Pour un même débit hydrologique de 28)) W,(]& VO] XSÒK_a NrOK_ WKaSW_W atteints enSeine ont pu évoluer ]_\ MO\^KSX] ]OMÔ_\]& ]_SÔ d NSPPg\OX^] ^\K`K_a NrKWgVSY\K^SYX NOVrRbN\K_VSMS^g QgXg\KVO N_ PVO_Ò : chenalisation du lit pour les besoins de la navigation,recYX]^\_M^SYX Y_ WYNO\XS]K^SYX NrKnciens barrages de la navigation, élimination de « pointsnoirs », ponts ou seuils.

En aval de Paris dans les Hauts-de-Seine, la reconstruction et la modernisation des barragesde Suresnes et Chatou (1933) et les travaux systématiques de dragage des bras pour lesLO]YSX] NO VK XK`SQK^SYX ]YX^ K_^KX^ NO ZK\KWh^\O] [_S YX^ KSX]S ZK\^SMSZg d VrKWgVSY\K^SYX NOVrRbN\K_VSMS^g NO VK FOSXO : par exemple, sur le tronçon Suresnes-Chatou et pour une crue type*2*)& VO QKSX O]^SWg VSg d VrKWgVSY\K^SYX NO] MYXNS^SYX] RbN\K_VS[_O] QgXg\KVO]& O]^ NO VrY\N\Ode 15 à 20 cm.

5 VqK`KV NO 7RK^Y_ O^ ZY_\ VrOX]OWLVO NO] IÒVSXO]& VO] g^_NO] O^ ]SW_VK^SYX] OX^\OZ\S]O] XOrévèlent cependant plus de tendances claires Nr_XO WYNSPSMK^SYX d VK LKS]]O NO] VSQXO] NrOK_de crue depuis 100 ans.

Les hydrogrammes à Mantes sont présentés ci-dessous pour les crues de janvier 1910,janvier 1955 et janvier 1982.

Figure 2-6 : Hydrogramme des crues de 1910, 1955 et 1982 à Mantes


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3 CALAGE DU MODÈLE

5`KX^ Nr_^SVS]O\ VO WYNhVO ZY_\ g^_NSO\ VO ZK]]KQO NO] M\_O] NKX] NSPPg\OXÔ] MYXPSQ_\K^SYX]NrKWgXKQOWOX^& SV MYX`SOX^ NO Z\YMgNO\ d ]YX MKVKQO ZY_\ [_rSV ]YS^ \OZ\g]OX^K^SP NO VK \gKVStéobservée.

Le calage du modèle consiste à faire varier les coefficients de rugosité caractérisant lesberges et le fond de la Seine autour des valeurs classiques représentatives de ce type de\S`Sh\O T_][_rd \O^\Y_Ò\& ZK\ VO MKVM_V& VO] MYÔ] YL]O\`gO] pour les crues, dites "crues decalage".

Les incertitudes sur la connaissance topographique de la rivière, sur le moment de la lecture,sur la lecture des échelles de crue et sur la connaissance des débits de crue écoulés font queVO MKVKQO XrO]^ TKWKS] ZKrfait. Il génère une erreur de quelques centimètres entre coteobservée et cote calculée.

Cependant, la comparaison entre un scénario de type "état actuel" et un scénario de type "étatprojeté" qui intègre chacun cette erreur relative, permet de déterminer Z\gMS]gWOX^ VrSWZKM^ NOVrKWgXKQOWOX^'

Le calage consiste à retrouver par le calcul :

- VO] XSÒK_a NrOK_ YL]O\`g] ZOXNKX^ VK M\_O RS]^Y\S[_O NO *2*), dontVrRbN\YQ\KWWO est présenté Figure 2-6 ; le débit maximum au niveau du projet estestimé à 2808 m3/s,

- VO] XSÒK_a NrOK_ YL]O\`g] ZOXNKX^ VK M\_O NO TKX`SO\ *2..& NYX^ VrRbN\YQ\KWWOest présenté Figure 2-6 ; le débit maximum au niveau du projet est estimé à 2522m3/s,

- VO] XSÒK_a NrOK_ YL]O\`g] ZOXNKX^ VK M\_O NO TKX`SO\ *21+& NYX^ VrRbN\YQ\KWWOest présenté Figure 2-6 ; le débit maximum au niveau du projet est estimé à 2197m3/s.

La configuration de référence est entendue comme la situation topographique etmorphologique prévalant sur le site avant la réalisation du projet à venir.

Les résultats du calage sont présentés ci-dessous pour ces trois crues, avec des écarts entreMYÔ] MKVM_VgO] O^ MYÔ] YL]O\`gO] WKaSW_W NO VrY\N\O NO *) MOX^SWh^\O] NO AOcb T_][_rdMéricourt pour les crues de 1910, 1955 et 1982.

Les profils en long pour les trois crues sont présentés à la suite.

Pour les trois crues, la moyenne des écarts est de -)&)+ W O^ VrgMK\^ ^bZO NO )&)1W'

@rgMK\^ ^bZO NO )&)1 W SXNS[_O _X MKVKQO ]_PPS]KX^ ZY_\ VO] \KS]YX] ]_S`KXÔ] :

- Le modèle est utilisé de manière relative pour calculer des impacts en comparantVrg^K^ KM^_OV O^ Vrg^K^ P_^_\

- @O WYNhVO O]^ MKVg OX WYbOXXO ]_\ ^\YS] M\_O] ]rg^KX^ Ng\Y_VgO] d NO] gZY[_O]différentes. Les résultats sont moins précis que si le modèle avait été caléuniquement sur une crue, mais offre une meilleure réponse aux variations dedébits.

@O WYNhVO O]^ NgMVK\g MKVg ZY_\ \gKVS]O\ Vrg^_NO NrSWZKM^ N_ Z\YTO^ 9C@9 d AKXÔ]'

@rSXMO\^S^_NO WKaSWKVO OX termes NO VSQXO NrOK_ ZY_\ VK M\_O Oa^\iWO NO *2*) O]^ NO VrY\N\Ode 10cm, et 5 cm pour les crues moins importantes (type 1982 et 1955).

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98.5

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820.6

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120.3

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0

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17.4

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00

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719.2

420.9

220.9

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00.0

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019.5

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HE

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S109.4

14

17.4

719.2

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919.5

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120.6

417.4

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RR

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val

120.6

412.3

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.05

Table

au

3-1

:R

ésultats

du

cala

ge

po

ur

les

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jan

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19

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r1955

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r19

88

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CF

Etu

de

hyd

rauliq

ue

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ages

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8/3

8

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2014

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2

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3-1

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r191

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CF

Etu

de

hyd

rauliq

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ouvr

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Mante

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2014

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2

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3-2

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5

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CF

Etu

de

hyd

rauliq

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ouvr

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sur

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pro

jetE

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pZ

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de

Mante

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0/3

8

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Mx

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O\

2014

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2

Fig

ure

3-3

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rofilen

long

pour

lacru

ed

eja

nvie

r198

2


RbN\KÔM x )*/,-))* x ?KX`SO\ 2014 - v.2

4 ETAT DE RÉFÉRENCE

La crue de référence dite centennale utilisée ZY_\ VO MKVM_V NO Vrimpact est la crue de janvier 1910.Le modèle permet de déterminer VO] MYÔ] NrOK_ K_a NSPPg\OX^] ZYSX^] N_ Z\YTO^'

Les valeurs retenues sont les suivantes :

- 7YÔ NrOK_ d VrKWYX^ du projet : 21.40 m NGF

- 7YÔ NrOK_ d VrKWYX^ NO] pieux dans le lit mineur : 21.38 m NGF

- 7YÔ NrOK_ d VrK`KV NO] Zieux dans le lit mineur : 21.37 m NGF

- 7YÔ NrOK_ d VrK`KV N_ Z\YTO^ : 21.31 m NGF


RbN\KÔM x )*/,-))* x ?KX`SO\ 2014 - v.2

5 ETAT PROJET

Les résultats fournis par la modélisation du lit de la Seine YX^ ZO\WS] NO NgÔ\WSXO\ VK VSQXO NrOK_ NOVK FOSXO d Vrg^K^ KM^_OV'

Le modèle est ensuite mis à jour de manière à prendre en compte les modifications apportées au litmineur et au lit majeur au droit du projet.

5.1 PRÉSENTATION DU PROJET

@O Z\YTO^ NrgVK\QS]]OWOX^ NO] `YSO] PO\\Y`SKS\O] ZY_\ VO Z\YTO^ 9C@9 SWZKMÔ VO VS^ WKTO_\ QK_MRO NOla Seine sur un linéaire de 1500 m, et le lit mineur de la Seine sur un linéaire de 240 m.

5.1.1 Implémentation de pieux ';(23%&%'( dans le lit mineur de la Seine

Entre les points kilométriques SNCF PK 52.900 et PK 531.39, la reconstitution du chemin de halageexistant nécessite la mise en place de pieux métalliques dans le lit mineur de la Seine.

Ces pieux métalliques& Nr_X NSKWh^\O NO 0)MW& sont implantés à une distance moyenne de 3 mètresde la berge. Ils permettent de restituer la servitude de halage de 5,30 mètres entre la voie ferrée etla Seine.

Une coupe transversale du projet (au pk 52.900) est présentée page suivante. La protection desZSO_a MYX^\O Vrg\Y]SYX O]^ \OZ\g]OX^gO ]MRgWK^S[_OWOX^ ZK\ _X WKÔVK] QKLSYX' @rg^_NO NO VKprotection figure à la fin de ce rapport.

Dans le cadre de cettO g^_NO NrSWZKM^ RbN\K_VS[_O& VK ]OM^SYX MYWZ\S]O entre la pile et la berge estMYX]SNg\gO MYWWO ^Y^KVOWOX^ YL]^\_gO ZK\ NO] OWLeMVO] d Vrg^K^ Z\YTO^' 7OVK MYX]^S^_O VrRbZY^Rh]Ola plus majorante concernan^ VrgVg`K^SYX N_ XSÒK_ NrOK_ N_O au projet.

Pour eaOWZVO& _XO MYWZK\KS]YX NO] Z\YPSV] OX ^\KÒ\] SX^gQ\g] NKX] VO] WYNgVS]K^SYX] NO Vrg^K^KM^_OV O^ NO Vrg^K^ Z\YTO^ O]^ Z\g]OX^gO ZKQO 24.

SN

CF

Etu

de

hyd

rauliq

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sur

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pro

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2014

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du

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jet

au

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filP

K52.9

00.


RbN\KÔM x )*/,-))* x ?KX`SO\ 2014 - v.2

Figure 5-2 : Modification du lit de la Seine

Figure 5-3 : Modification du lit de la Seine M Zoom sur la rive gauche

Lit mineurobstrué par le

projet(estacade)

Lit majeurobstrué par le

projet(remblai)


RbN\KÔM x )*/,-))* x ?KX`SO\ 2014 - v.2

5.1.2 Terrassement du lit majeur rive gauche de la Seine

En dehors du secteur particulier présenté ci-dessus, le projet impacte uniquement le lit majeur riveQK_MRO' @O Ô\\K]]OWOX^ VO VYXQ NO] LO\QO] \gN_S^ VK cYXO NrOaZKX]SYX NO] M\_O] ]_\ _X VSXgaire de1500 mètres, pour une largeur moyenne de 10 mètres.

Une coupe transversale illustrant la configuration du projet dans le lit majeur (au pk 53.209) estprésentée page suivante.

SN

CF

Etu

de

hyd

rauliq

ue

des

ouvr

ages

sur

Sein

edu

pro

jetE

OLE

pZ

one

de

Mante

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2014

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nsv

ers

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K53.2

09


RbN\KÔM x )*/,-))* x ?KX`SO\ 2014 - v.2

Figure 5-5 : Modification du lit majeur rive gauche liée au projet M Profil total

Figure 5-6 : Modification du lit majeur rive gauche liée au projet M Lit majeur gauche uniquement


RbN\KÔM x )*/,-))* x ?KX`SO\ 2014 - v.2

5.2 ESTIMATION DE L;ORDRE DE GRANDEUR DE L;ELEVATION DU NIVEAU D;EAU DUE

AU PROJET

GXO Z\OWSh\O O]^SWK^SYX NO VrgVg`K^SYX N_ XSÒK_ NrOK_ Z\Y`Y[_gO ZK\ VO Z\YTO^ O]^ \gKVS]gO d ZK\^S\de la loi de Strickler et des formules de remous.

La formule de Strickler donne :

c Å ` d�

uve U_

avec :

- le débit en m3/s,

- le coefficient de frottement,

- le rayon hydraulique de la section en m,

- la section mouillée en m²,

- la pente en m/m.

On applique cette formule en considérant une élévation &= N_ XSÒK_ NrOK_ :

c Ã Vc Å È` Ã V`ÉÈd� Ã Vd�ÉuvÈe Ã VeÉ ÆÈ_ Ã V_É

Les valeurs de , et ne varient pas. De plus, au premier ordre :

d� Å ^

Et e Å ^ ]

Un développement de la formule au premier ordre donne :

V^ Å Ä@

A^

V]

]

avec :

- VK RK_Ô_\ NrOK_ NKX] VK ]OM^SYX OX W&

- VrgVg`K^SYX WKaSWKVO NO VK RK_Ô_\ Nreau en m, valeur recherchée

- la largeur de la section,

- la différence entre la largeur actuelle de la section et la largeur projet, en m.

Le résultat PY_\XS^ VrgVg`K^SYX WKaSWKVO K^ÔSXÔ ZK\ VO \OWY_]' @K VYXQ_O_\ NO VrYL]^KMVOnécessaire pour atteindre MO WKaSW_W& KZZOVgO VYXQ_O_\ NrKWY\^S]]OWOX^& O]^ NYXXgO ZK\ VKformule suivante :

a�� Å?V^

n

avec :

- VrgVg`K^SYX WKaSWKVO NO VK RK_Ô_\ NrOK_ OX W&

- VK VYXQ_O_\ NrKWY\^S]]OWOX^ OX W&

- VK ZOXÔ NO VK VSQXO NrOK_ OX W(W'


RbN\KÔM x )*/,-))* x ?KX`SO\ 2014 - v.2

@O MKVM_V NO MO^Ô VYXQ_O_\ NrKWY\^S]]OWOX^ ZO\WO^ OXPSX NO NgÔ\WSXO\ VrgVg`K^SYX N_ XSÒK_ NrOK_du projet.

Vk Åm V^

a��

avec :

- VrgVg`K^SYX NO VK RK_Ô_\ NrOK_ N_O K_ Z\YTO^ OX W

- VrgVg`K^SYX WKaSWKVO NO VK RK_Ô_\ NrOK_ OX W&

- le linéaire du projet en m,

- VK VYXQ_O_\ NrKWY\^S]]OWOX^ OX W'

Le tableau ci-KZ\h] Z\g]OXÔ VO] `KVO_\] _^SVS]gO] O^ VrO]^SWK^SYX NO VrgVg`K^SYX NO VK RK_Ô_\ NrOK_due au projet, calculée par cette méthode.

Calcul de l'élévation de la hauteur d'eau par la loi de Strickler

Largeur de la Seine au droit du projet (m) B 242

Largeur obstruée par le projet (m) &B -3.5

Surface mouillée au droit du projet (m²) Smouillée 2200

Hauteur d'eau (m) H 9.1

Augmentation de la hauteur d'eau maximale (m) y= 0.079

Pente de la ligne d'eau (m/m) m 7.E-05

Longueur d'amortissement (m) Lamortissement 2300

Longueur du projet (m) l 240

Elévation de la hauteur d'eau due au projet (m) &$ 0.008

Tableau 5-1 ' (1=3F= 4NI=IG1E9@? 45 =1 81FE5FC 4N51F A1C =1 =@9 45 .EC93<=5C

@rKZZVSMK^SYX NO MO] VYS] ]SWZVSPSMK^\SMO] SXNS[_O [_O VrgVg`K^SYX NO VK RK_Ô_\ NrOK_ K_ N\YS^ N_ Z\YTOêst de 8 mm.

Ce calcul majore la \gKVS^g NO VrSWZKM^ MK\ YX K]]SWSVO VK FOSXO d _X \OM^KXQVO& O^ VrYL]^\_M^SYX VSgO dVrO]^KMKNO d VK RK_Ô_\ ^Y^KVO NO MO \OM^KXQVO KVY\] [_O MO XrO]^ ZK] VO MK] $MP Figure 5-3).

5.3 RESULTATS DU MODELE A L;ETAT PROJET

Les sections modifiées présentées dans le chapitre précédent sont intégrées au modèle HydrarivMY\\O]ZYXNKX^ d Vrg^K^ Z\YTO^'

@K MYWZK\KS]YX NO] VSQXO] NrOK_ ZY_\ VK M\_O NO \gPg\OXMO ZY_\ Vrg^K^ KM^_OV O^ Vrg^K^ Z\YTO^ ZO\WO^NO NgÔ\WSXO\ VrSWZKM^ N_ \g^\gMS]]OWOX^ NO VK ]OM^SYX ]_\ VO] RK_Ô_\] NrOK_'

Le graphique ci-KZ\h] Z\g]OXÔ VK VSQXO NrOK_ ZY_\ Vrg^K^ Z\YTO^ O^ Vrg^K^ KM^_OV'


RbN\KÔM x )*/,-))* x ?KX`SO\ 2014 - v.2

Figure 5-7 : Profil en =@?7 45 =1 =97?5 4N51F H =NIE1E 13EF5= 5E =NIE1E AC@;5E

@O] NO_a VSQXO] NrOK_ ]YX^ MYXPYXN_O]'

La comparaison des deux situations montre que la réduction des sections du lit mineur et du litWKTO_\ N_O K_ Z\YTO^ XrK ZK] NrSWZKM^ ]SQXSPSMK^SP ]_\ VO] RK_Ô_\] NrOK_ NKX] VK FOSXO $SWZKM^millimétrique).

La vitesse moyenne dans la section maximale est quant à elle légèrement plus importante pour lasituation projet que pour la situation actuelle (Vprojet = 1,30 m/s et Vactuel 4 *&+1 W(]%& WKS] MOMS XrO]^ZK] ]SQXSPSMK^SP OX Ô\WO NrSWZKM^'

@O] `KVO_\] RbN\K_VS[_O] MK\KM^g\S]^S[_O] ZY_\ Vrg^K^ Z\YTO^ O^ Vrg^K^ KM^_OV OX NSPPg\OX^] ZYSX^] ]YX^présentés dans le tableau ci-après.

Amont du projet Amont des pieux

Situation actuelle Situation projet Situation actuelle Situation projet

Cote (m NGF) 21.40 21.40 21.38 21.38

Vitesse (m/s) 1.24 1.24 1.28 1.30

Aval des pieux Aval du projet

Situation actuelle Situation projet Situation actuelle Situation projet

Cote (m NGF) 21.37 21.37 21.32 21.32

Vitesse (m/s) 1.28 1.30 0.86 0.86

Tableau 5-2 : Cotes et vitesses pour les deux scénarios en différents points du projet


RbN\KÔM x )*/,-))* x ?KX`SO\ 2014 - v.2

5.4 CALCUL DES PERTES DE CHARGE POUR UN INTERVALLE DE CONFIANCE À 95%

@rSXÔ\`KVVO NO MYXPSKXMO ZY_\ _XO M\_O NO ^bZO MOXÔXXKVO NO VK FOSXO O]^ NgPSXS NKX] VK NS\OM^SÒXm+))0(/)(79 \OVK^SÒ d Vrg`KV_K^SYX O^ d VK QO]^SYX NO] \S][_O] NrSXYXNK^SYX NK^KX^ NrYM^YL\O +)*, O^\gKVS]gO ZK\ VK 8E>99' 7O^ SXÔ\`KVVO O]^ MYWZ\S] K_ ZYX^ Nr5_]Ô\VS^c OX^\O NO] NgLS^] NO +,*) O^2910 m3/s, ce qui correspond pour Mantes à un intervalle de débit de 500 m3/s compris entre 2600m3/s et 3100 m3/s.

@O] `KVO_\] NO] `SÔ]]O] O^ NO] MYÔ] OX NSPPg\OX^] ZYSX^] N_ VS^ NO VK FOSXO& d Vrg^K^ KM^_OV O^ d Vrg^K^projet, sont présentés pour les deux débits situés aux extrémités de cet intervalle.

Intervalle de confiance 95% : Débit à Mantes de3100 m3/s


Actuel Projet Actuel Projet

Cote (m NGF) 21.93 21.93 21.91 21.91

Vitesse (m/s) 1.27 1.28 1.32 1.33



Cote (m NGF) 21.89 21.89 21.82 21.82

Vitesse (m/s) 1.32 1.33 0.79 0.80

Intervalle de confiance 95% : Débit à Mantes de2600 m3/s



Cote (m NGF) 20.90 20.90 20.88 20.88

Vitesse (m/s) 1.21 1.21 1.26 1.26



Cote (m NGF) 20.87 20.87 20.81 20.81

Vitesse (m/s) 1.25 1.26 0.92 0.92

Tableau 5-3 ' (@E5 5E G9E5DD5D A@FC =N9?E5CG1==5 45 3@?691?35 &%#

5_a NO_a `KVO_\] Oa^\iWO] NO VrSXÔ\`KVVO NO MYXPSKXMO NO NgLS^ d 2.#& VK VSQXO NrOK_ XrO]^ ZK]impactée par le projet. Les vitesses sont légèrement augmentées (+ 0,01 m/s), c'est-à-dire le mêmeordre de grandeur que pour le débit de projet.

DY_\ VrOX]OWLVO NO VrSXÔ\`KVVO NO MYXPSKXMO d 2.#& VO Z\YTO^ ne provoque pas de perte de chargesupérieure au millimètre.


RbN\KÔM x )*/,-))* x ?KX`SO\ 2014 - v.2

6 DIMENSIONNEMENT DES PROTECTIONS

6.1 INTRODUCTION

@O] PY\W_VO] ZO\WO^^KX^ NrKXKVb]O\ VO] ZRgXYWhXO] NO ^\KX]ZY\^ ]YVSNO _^SVS]OX^ Nr_XO ZK\^& VO]grandeurs hydrauliques usuelles - rayon hydraulique, pente hydraulique, débits et vitessesNrgMY_VOWOX^ - [_S ]YX^ MKVM_VgO] ZK\ VO WYNhVO NO ]SW_VK^SYX NO] gMY_VOWOX^]& O^ NrK_^\O ZK\^& VO]paramètres caractéristiques des matériaux du fond de la rivière : d50, le diamètre moyen des]gNSWOX^] N_ PYXN& O^ VK XK^_\O O^ VrgZKS]]O_\ NO] NSPPg\OX^] WK^g\SK_a OX ZVKMO'

6.2 PROFONDEUR D;AFFOUILLEMENT

La force tractrice, ou encore force du courant, est assimilée dans la mécanique des fluides à latension tangentielle à la paroi. Elle est donnée par la formule :

q Å p& j& dk& l (q O]^ OaZ\SWgO OX B Wuw%

où :

p est la masse volumique de l'eau (1000 kg/m3),

j O]^ VrKMMgVg\K^SYX NO VK ZO]KXÔ_\ $2'1 W']-2)

dk est le rayon hydraulique,

l est la pente de la ligne drOK_ $OX W(W& SMS NO VrY\N\O NO )')))* W(W%'

Au droit du projet, le rayon hydraulique vaut 8,9 m au niveau de la première estacade et 9,3 m àVrK`KV NO VK NO\XSh\O O]^KMKNO, pour la crue de janvier 1910 en situation actuelle.

Pour la situation projet, le \KbYX RbN\K_VS[_O `K_^ 2&) W d Vrg^K^ Z\YTO^ OX KWYX^ O^ 2&, W d VrK`KV' @O\KbYX RbN\K_VS[_O XrO]^ [_O VgQh\OWOX^ WYNSPSg K_ XSÒK_ NO] Z\OWSh\O] O]^KMKNO] O^ XYX WYNSPSg]SQXSPSMK^SÒWOX^ d VrK`KV

La force tractrice est donc la suivante :

- Au niveau du pieux amont NO VrO]^KMKNO : ) = 8,7 B Wuw d Vrg^K^ SXS^SKV O^ 1&1 B Wuw d Vrg^K^projet.

- 5_ XSÒK_ N_ ZSO_a K`KV NO VrO]^KMKNO : ) = 2&* B Wuw ZY_\ VO] NO_a ]S^_K^SYX]'

La force tractrice critique mesurée ici est ensuite comparée avec les valeurs de forces tractricescritiques, c'est-à-NS\O VO] PY\MO] ^\KM^\SMO] XgMO]]KS\O] d VK WS]O OX WY_ÒWOX^ NO ZK\^SM_VO] Nr_Xdiamètre déterminé. 7O^Ô XY^SYX ]rKZZVS[_O K_a WK^g\SK_a XYX MYRg]SP] $MYWWO VO] ]KLVO] O^graviers).

La figure ci-après présente les forces tractrices critiques pour de tels matériaux.


RbN\KÔM x )*/,-))* x ?KX`SO\ 2014 - v.v.2

Figure 6-1 : )@C35D EC13EC935D 3C9E9BF5D $.@FC35 ' L +5D 3@FCD 4N51F M dynamique du système fluvial » JPBravard, F. Piégay M Armand Colin M 2000)

@O NSKWh^\O WYLSVS]KLVO ZK\ _XO PY\MO ^\KM^\SMO NO VrY\N\O NO 9 B Wuw O]^ ]OVYX VO NSKQ\KWWOZ\gMgNOX^ NO VrY\N\O NO 9 mm.

8KX] VO Q_SNO NrRbN\K_VS[_O PV_`SKVO N_ @KLY\K^YS\O BK^SYXKV Nr=bN\K_VS[_O Nr98;& WYX]SO_\EKWO^Ô Z\YZY]O NO MKVM_VO\ VrgZKS]]O_\ WKaSWKVO NO ]gNSWOX^] ]_]MOZ^SLVO] Nri^\O \OWKXSg] VY\]N_ ZK]]KQO Nr_X PY\^ NgLS^ ZK\ VO] PY\W_VO] :

h Å=&B@B@ o

uv

gtx

Ä k��

i� Å=&B@B@ o

uv

gtx

où :

O O]^ VrgZKS]]O_\ NO ]gNSWOX^ $OaZ\SWgO OX W%

heau O]^ VK RK_Ô_\ NrOK_ $OaZ\SWgO OX W%

q est le débit srgMY_VKX^ NKX] VO VS^ WSXO_\ ZK\ _XS^g NO VK\QO_\ $OaZ\SWg OX W,(](WV%

d est le diamètre moyen (exprimé en m)

PZ O]^ VK RK_Ô_\ NO] PYXN] ]_]MOZ^SLVO] Nri^\O \OWKXSg] $OaZ\SWg OX W%


RbN\KÔM x )*/,-))* x ?KX`SO\ 2014 - v.v.2

Le schéma ci-après positionne ces grandeurs :

Figure 6-2 : .38I>1 ACID5?E1?E =5D 7C1?45FCD 4N166@F9==5>5?E 5? 3CF5

Sans analyse granulométrique des fonds du lit de la Seine au droit du projet, la nature dessédiments présents et leur diamètre d50 (qui entre dans les formules donnant la profondeurNrKPPY_SVVOWOX^% XrO]^ ZK] MYXX_O'

DY_\ PSaO\ VO] SNgO]& O^ NYXXO\ NO] Y\N\O] NO Q\KXNO_\]& VO] MKVM_V] NrKPPY_SVVOWOX^ ]YX^ MYXN_S^]pour deux valeurs de diamètre d50 des sédiments : 1 mm (sable gros) et 10 mm (type gravier).

DY_\ WOXO\ d LSOX VO MKVM_V NO] Z\YPYXNO_\] NrKPPY_SVVOWOX^ K_ N\YS^ NO] ZSO_a NO VrO]^KMKNO, lesrésultats du modèle sont exploités.

Le tableau ci-KZ\h] \O]^S^_O VO] \g]_V^K^] ZK\ ZK`g] NO MKVM_V d VrOWZVKMOWOX^ NO] Zieux pour la cruede 1910.

Il donne le débit par unité de largeur (colonne 2), la hauteur des fonds mobilisable selon la formuledu LNH : fpfp = 0.73 * q 2/3 / d 1/6 (colonne 3).

Le niveau altimétrique du plancher des fonds mobilisables Zfp (colonne 4), est calculé en effectuantla so_]^\KM^SYX OX^\O VO XSÒK_ NrOK_ $+0.8888 m NGF d VrKWYX^ NO VrO]^KMKNO et 2020,8787 m NGF d VrK`KV)et la hauteur des fonds mobilisables.

En colonne 5 est indiqué la cote du terrain naturel et en colonne 6, la profondeur théoriqueaffouillable (= ZTn - Zfp). LoLorsque cette dernière est positive, le terrain naturel est situé au-dessusde la tranche affouillable : le terrain est réputé mobile.

Diamètre des sédiments : 1 mm

Débit/ml(m3/s/ml)

Hauteurdes fonds

fpfp(m)

Niveau desfonds Zfp(m NGF)

Terrainnaturel

(m NGF)

Profondeuraffouillable(m NGF)

Amont des pieux de l'estacade

11.6 11.8 9.1 15.9 6.8

Aval des pieux de l'estacade

12.0 12.1 8.8 17.6 8.8

Tableau 6-1 : Calculs des hauteurs de fond susceptibles 4NJEC5 C5>1?9ID (d50 = 1 mm)

Le niveau des fonds stables est voisin de la cote 9 m, ce qui donne au pied de lala berge uneZ\YPYXNO_\ KPPY_SVVKLVO NO VrY\N\O NO 7-9 mètres, selon que le fond est à la cote 16 m ou 18 m. Cerésultat appelle les commentaires suivants :

Le fond moyen de la Seine est voisin de la cote 11-12 m selon les profils en travers levés, soit 2 à 3m au-dessus du niveau stable calculé ci-avant. Cela peut laisser supposer une exagération dans le


RbN\KÔM x )*/,-))* x ?KX`SO\ 2014 - v.2

calcul NrKPPY_SVVOWOX^. Ce point est à valider par VK \gKVS]K^SYX NrKXKVb]O] Q\KX_VYWg^\S[_O] ]_\ VO]matériaux présents en pied des berges existantes.

Toutefois, un fond stable au voisinage de la cote 11-12 m indiquerait quand même que le terrain enpied de berge de cote voisine 16-*1 W XrO]^ ZK] très stable sur une hauteur comprise entre 5 et 7 m.7O [_S NYS^ i^\O ZK\^SOVVOWOX^ `\KS NKX] VK WO]_\O Yl MO^Ô ZK\^SO N_ PYXN O]^ MYX]^S^_gO NrKXMSOX]matériaux constitutifs des berges qui ont glissé sur le fond du lit.

Cette hauteur ne doit pas être prise en compte dans le calcul de la résistance du pieu par frottementlatéral.

Le calcul NrKPPY_SVVOWOX^ est également mené pour un d50 = 1 cm :

Diamètre des sédiments : 0,01 mètre

Débit/ml(m3/s/ml)

Hauteurdes fonds

fp(m)

Niveau desfonds Zfp(m NGF)

Terrainnaturel

(m NGF)

Profondeuraffouillable(m NGF)

Amont des pieux de l'estacade

11.6 8.0 12.8 15.9 3.1

Aval des pieux de l'estacade

12.0 8.3 12.6 17.6 5.0

Tableau 6-2 : Calculs des hauteurs de 6@?4 DFD35AE92=5D 4NJEC5 C5>1?9ID (d50 =1 cm)

Le niveau des fonds stables remonte, il est voisin de la cote 13 m, ce qui fait de la Seine un fleuvestable dans cette partie de son cours, ce qui semble conforme à la réalité, mais confère au pied dela berge _XO Z\YPYXNO_\ KPPY_SVVKLVO NO VrY\N\O NO ,-5 mètres.

6.3 PROTECTION DE LA BERGE ET DES PIEUX CONTRE L;AFFOUILLEMENT DU LIT DU

FLEUVE

Les caractéristiques des enrochements de protection de la berge et des pieux sont déterminées enappliquant les règles connue] NKX] VO] NYWKSXO] NO VK Z\YÔM^SYX NO] MY_\] NrOK_' @ONSWOX]SYXXOWOX^ NO] OX\YMROWOX^] O]^ \gKVS]g d ZK\^S\ NO VK `SÔ]]O NrgMY_VOWOX^' 8O_a PY\W_VO]sont utilisées :

La formule de SOGREAH : b Å È�

t&yÉx

Ou, pour des blocs sphériques : g Å Çx�¥

� t&y¥uxss

£

soit g Å =&=@> fu

Nota : La valeur de 2 600 correspond à la densité du bloc en kg/m3.

@K PY\W_VO Nr>F657= :

Avec :

"O 4 ZYSN] `YV_WS[_O NO VrOK_

"b = poids volumique des blocs.


RbN\KÔM x )*/,-))* x ?KX`SO\ 2014 - v.2

Le rapport des poids volumiques étant égal à 1,6 selon les hypothèses ci-dessus ("e = 1000 kg/m3).

Les courbes ci-dessous donnent la dimension en fonction de la vitesse pour chaque formule.

Figure 6-3 : Diamètre des enrochements en fonction de la vitesse

Les vites]O] NrgMY_VOWOX^ K_ N\YS^ NO VrSWZVKX^K^SYX NO] ZSO_a ]YX^ ^S\gO] NO VK WYNgVS]K^SYX NO]écoulements. Ces vitesses son majorées par un coefficient de 1.22 pour prendre en compte laturbulence, ce qui revient à majorer le diamètre des enrochements de 50%.

Le tableau ci-dessous résume le diamètre des enrochements en amont et en aval de la zoneNrSWZVKX^K^SYX NO] ZSO_a :

5ED< ;< 17DI<H4?I<HH<

CE;QB<

4?I<HH<

C7@EGR<. 0H879> . 3E=G<7> ;C?D?

FE?;H

DEGC7B

2/ C#H C#H CC CC CC A=

-CEDI F?<JL %"' %"(, () *+ &$$ %$",

-K7B F?<JL %"&, %"(* (( ** &$$ %$",

Le diamètre des enrochements de protection est égal à D = 0,2 m, ]YS^ Nr_X ZYSN] NO ** UQ' @aMY_MRO NrOX\YMROWOX^ ZY]]hNO _XO gZKS]]O_\ gQKVO à 2 * le diamètre moyen soit 0.4 m.

La protection proposée consiste en un matelas posé autour du pieu, capable de se déformer dans letemps si les fonds se mobilisent en cas de crue forte de la Seine.


RbN\KÔM x )*/,-))* x ?KX`SO\ 2014 - v.2

5ÒM _XO RK_Ô_\ KPPY_SVVKLVO NO VrY\N\O NO ,-5 mètres, le matelas est long de 6-8 mètres environ, 3mètres entre la protection actuelle et le pieu et 3-5 mètres en avant dans le lit de la Seine,ZO\WO^^KX^ K_ WKÔVK] NO ]rKXM\O\ NKX] VO ^KV_]'

Les schémas ci-après illustrent notre proposition :

Figure 6-4 : Schéma des protections par enrochements M Vue en coupe à la pose

Figure 6-5 : Schéma des protections par enrochements M Vue en coupe après la crue

La VK\QO_\ N_ WKÔVK] NgZOXN\K NO VrO]ZKMOWOX^ NO] ZSO_a'

Des granulométries sont à réaliser pour valider ou non les calculs présentés ci-avant.

>V MYX`SOX^ NO Z\g`YS\ NKX] VK \gNKM^SYX NO VK NOWKXNO NrK_^Y\S]K^SYX K_ ^S^\O N_ 7YNO NOVr9X`S\YXXOWOX^& VK ZY]]ibilité que des enrochements soient posés dans le lit du fleuve.

Zone réputée non affouillable

Pieu

Partie mobilisable

Protection actuelle AKÔVK] NrOX\YMROWOX^] NO Z\YÔM^SYX

Zone réputée non affouillable

Pieu

Partie mobilisable

Protection actuelle Evolution de la protection


RbN\KÔM x )*/,-))* x ?KX`SO\ 2014 - v.2

7 SYNTHÈSE

@rg^_NO NrSWZKM^ RbN\K_VS[_O N_ Z\YTO^ 9C@9 K_ N\YS^ N_ ]OMÔ_\ NO AKXÔ] K g^g OPPOM^_gO d VrKSNONr_XO WYNgVS]K^SYX PSVKS\O'

9VVO ]rKZZ_SO ]_\ VO WYNhVO X_Wg\S[_O NO] gMY_VOWOX^] de crue de la Seine en aval de Paris,réalisé par HYDRATEC dans le cadre de l'étude d'évaluation des dommages économiques en RégionÎle-de-France pour différentes occurrences de crue forte ou très forte réalisée en 1996-1998 pour leMYWZÔ NO Vr>>6E6F' 7O modèle a été ajusté sur le secteur de Mantes en fonction des donnéesbathymétriques récentes et calé à partir des crues de janvier 1910, janvier 1955 et janvier 1982.

@rgVg`K^SYX N_ XSÒK_ NrOK_ Z\Y`Y[_g par le projet a été calculée via la modification des profils en^\KÒ\] VSgO K_ Ô\\K]]OWOX^ N_ VS^ WKTO_\ O^ d VrYL]^\_M^SYX N_ VS^ WSXO_\. Ces calculs montrent que,dans son état définitif, et pour une crue de même débit que la crue de janvier 1910, le projetXrSWZKMÔ ZK] ]SQXSPSMK^SÒWOX^ VK VSQXO NrOK_ d VrKWYX^ $SWZKM^ WKaSWKV NO VrY\N\O WSVVSWg^\S[_O%& O^cela sur tout le linéaire de la Seine impacté par le projet.

Documents

SNCF Etude hydraulique des ouvrages sur p