Étude hydraulique en cas de rupture de digue au droit de la centrale de Fessenheim

CLIS du 29 juin 2011

Déroulement de la présentation

� Les données de l’étude� Les hypothèses de l’étude� Les différents modes de rupture� La modélisation hydraulique� Les résultats

Les données topographiques utiliséesLes données de l’étude

� Centrale située derrière une digue de 8 m de haut

0 50 100 150 200 250204

206

208

210

212

214

216

218

Station (m)

Ele

vatio

n (m

)

centrale

Niveau d’eau dans le canal

Les données de l’étude

Cote digue 216.1

80 m

Cote fond 205.8

Talus 3/1

� Étanchéité assurée par des dalles en béton

� Présence d’une ancienne digue

� Centrale située en zone sismique

Les données de l’étude

� Hypothèses retenues pour la création d’une brèche

� Séisme provoquant une fissuration des plaques en béton entraînant une perte d’étanchéité

� Séisme entraînant un disfonctionnement des vannes ne permettant plus la vidange rapide du plan d’eau

� Défaut d’homogénéité des matériaux de la digue (lent ille sableuse)

Les hypothèses de l’étude

Les mécanismes de rupture

0 50 100 150 200 250204

206

208

210

212

214

216

218

Station (m)

Ele

vatio

n (m

)

0 50 100 150 200 250204

206

208

210

212

214

216

218

Station (m)

Ele

vatio

n (m

)

� Deux modes de rupture sont envisageables:� La rupture par surverse

� La rupture par renard

Érosion par le dessus

Érosion interne

Mode de rupture peu probable du fait de la présence de déversoirs de sécurité sur le bief

Mode de rupture retenu pour l’étude

Les mécanismes de rupture

0 50 100 150 200 250204

206

208

210

212

214

216

218

Station (m)

Ele

vatio

n (m

)

80 m

Cote digue 216.1

Cote fond 205.8

Talus 3/1

Dalle en béton

Lentille sableuse

� La rupture par renard (État initial)

Les mécanismes de rupture

0 50 100 150 200 250204

206

208

210

212

214

216

218

Station (m)

Ele

vatio

n (m

)

80 m

Cote digue 216.1

Cote fond 205.8

Talus 3/1

- Fissuration de la dalle

- Rupture de l’étanchéité

- Infiltration dans le corps de digue

� La rupture par renard (Après séisme)

Les mécanismes de rupture

0 50 100 150 200 250204

206

208

210

212

214

216

218

Station (m)

Ele

vatio

n (m

)

80 m

Cote digue 216.1

Cote fond 205.8

Talus 3/1

- Entraînement des matériaux

- Création d’une galerie

� La rupture par renard

Les mécanismes de rupture

0 50 100 150 200 250204

206

208

210

212

214

216

218

Station (m)

Ele

vatio

n (m

)

80 m

Cote digue 216.1

Cote fond 205.8

Talus 3/1

- Érosion interne de la digue

- Effondrement de la digue

� La rupture par renard

� Détermination de la géométrie de la brèche

� Brèche trapézoïdale� Talus 1/1� B= largeur médiane de la brèche� H= hauteur d’eau sur la brèche

BH

La modélisation hydraulique

� Détermination de la géométrie de la brèche

� Utilisation de la formule de « Froehlich » pour déterminer la largeur de la brèche

19.032.0 ***183.0 HVKB = Froehlich

La modélisation hydraulique

� Détermination de la géométrie de la brèche� Paramètres retenus

0 50 100 150 200 250204

206

208

210

212

214

216

218

Station (m)

Ele

vatio

n (m

)

Point bas de la brèche 208.5

H=6.6m

V= 12.9 Mm3

=> B= 49.4 m

La modélisation hydraulique

� Structure du modèle hydraulique La modélisation hydraulique

Canal

Modélisation de la brèche pour

l’alimentation de la zone inondable

� Modélisation sur HecRas en régime permanent et en régime transitoire

� Modélisation de l’ouverture de la brèche en amont et en aval de l’ancienne digue

� Détermination des débits déversés

� Détermination des hauteurs d’eau au niveau de la centrale

La modélisation hydraulique

� Les débits déversés

� Rupture amont par renard: � Q=480 m3/s

� Rupture aval par renard: � Q=530 m3/s

Les résultats

� Les hauteurs d’eau

Digue de protection existante

Ruptures par renard

Les résultats

Souhaits du Département

� Le Département souhaite que:

� la digue de l’îlot nucléaire soit rehaussée� l’ancienne digue du Rhin soit supprimée� cette étude soit prise en compte par l’ASN, seule

habilitée à demander à l’exploitant une étude détaillée de ce risque afin de prendre toutes les mesures nécessaires à la sécurité du site même pour des évènements exceptionnels et très rares

Fin de la présentation