Effet du recul de digues sur le phénomène d'inondation

Nous allons, dans cette partie, présenter les résultats obtenus par la modélisation de l'arasement (recul) des digues dans le secteur 1. Cette page s'organise de la manière suivante:

 

1/ Géométrie utilisée

L'opération effectuée est soit le recul d'une digue déjà existante, soit la création d'une digue à un endroit où il n'y en avait pas.

Profil P9 sans recul de digues (HEC-RAS)
Profil P9 avec recul de digues (HEC-RAS)
Profil P10 sans recul de digues (HEC-RAS)
Profil P10 avec recul de digues (HEC-RAS)

L'objectif de cette partie est de savoir si de tels travaux ont une réelle influence sur le phénomène de crue, et particulièrement sur les grandeurs telles que la hauteur de la ligne d'eau, la surface inondée, et les vitesses atteintes par l'écoulement dans les zones en eau.

Pour obtenir une visualisation des profils en travers sur les deux secteurs, veuillez cliquer sur le lien suivant :

Parmi les protections actuellement présentes pour limiter l'impact des crues, beaucoup sont insuffisamment hautes et se laissent déborder pour la crue de référence de 2001, qui est d'occurrence trentennale. C'est donc particulièrement sur ce débit que nous allons axer notre étude. Nous effectuerons également des simulations avec un débit plus élevé, d'occurrence centennale, pour voir si le nouvel endiguement est apte à protéger contre des aléas de crue plus rares et plus intenses.

 

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2/ Comparaison des hauteurs d'eau

Si l'on compare les lignes d'eau entre l'état actuel et l'état modifié, on constate que la configuration choisie permet d'abaisser globalement le niveau de l'eau :

Q30
Ligne d'eau à l'état actuel (HEC-RAS)
Ligne d'eau à l'état avec arasement de digues
(HEC-RAS)
Q100
Ligne d'eau à l'état actuel (HEC-RAS)
Ligne d'eau à l'état avec arasement de digue
(HEC-RAS)

Nous avons tracé sous Matlab les courbes comparatives des lignes d'eau pour le débit centennal :

Comparatif des lignes d'eau pour Q100 (Matlab - Résultats HEC-RAS)

La modification que nous avons effectuée permet donc d'abaisser la ligne d'eau à certains endroits. En effet, entre le profil 14 et le profil 9, où se situe le parking du Leclerc, on note une diminution de l'ordre de 10 cm. On ne note pas de différence significative entre les profils 18 et 14 (usine désaffectée), de même qu'entre les profils 23 et 20. En revanche, on constate une légère augmentation du niveau de l'eau par rapport à l'état actuel entre les profils 20 et 18, mais elle n'est que de l'ordre du centimètre. On constate donc une diminution du niveau de la ligne d'eau aux endroits où l'on a effectué un recul de digue. Cet aménagement a donc un effet, même s'il n'est pas très important au regard de notre modélisation, et l'on peut donc inférer que de tels travaux peuvent contribuer à diminuer la ligne d'eau.

La figure ci-dessous montre la comparaison des lignes d'eau obtenues pour les débits centennaux, cinquantennaux, et trentennaux :

 

Comparatif des lignes d'eau pour Q30, Q50, Q100 (Matlab - Résultats HEC-RAS)

 


Pour plus de clarté nous avons zoomé sur les lignes d'eau entre les profils P18 et P14 ainsi qu'entre les profils P13 et P9.

Comparatif des lignes d'eau entre P13 et P9
(Matlab - Résultat HEC-RAS)
Comparatif des lignes d'eau entre P18 et P14
(Matlab - Résultat HEC-RAS)
Pour tous les débits on constate que la ligne d'eau a tendance à diminuer par endroits, au maximum d'une dizaine de centimètres. C'est dans les zones où l'on a effectué l'aménagement de digues que l'on constate des diminutions de la hauteur d'eau. Cependant, en débit trentennal entre P13 et P9, la ligne d'eau s'abaisse plus tôt puis remonte.

 

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3/ Comparaison des zones inondées

Avec les modifications effectuées, on constate sur le secteur 1 que la surface d'inondation est plus vaste que dans le cas actuel.

 

Q30
Zones inondées avant arasement (HEC-RAS)
Zones inondées après arasement (HEC-RAS)
Q100
Zones inondées avant arasement
Zones inondées après arasement (HEC-RAS)

 

>> Nous avons effectué un tableau comparatif présentant les valeurs des surfaces inondées avant et après l'arasement des digues, les hauteurs moyennes dans les différentes zones inondées ainsi que les volumes correspondants:

 

 

Le nouvel endiguement que nous avons modélisé permet donc de gagner un volume de 141 000 m3 en débit centennal, 134 000 m3 en trentennal. Ces volumes correspondent respectivement à 3 minutes 50 et à 4 minutes 40 d'écrêtement de crue. Or le pic de la crue de juillet 2001 (trentennale) est réparti sur une durée de l'ordre de 3 heures, la capacité d'écrêtement gagnée par les nouveaux aménagements est donc très insuffisante pour contrer efficacement les effets d'une telle crue.

La zone comprise entre les profils 17 et 12 se retrouve inondée à partir du débit trentennal. Cela est tout à fait normal puisque il s'agit d'une zone où s'est effectué un recul de digue, et que ces digues sont prévues pour contenir une crue trentennale. Cependant, il s'agit d'un lieu qui dans l'état actuel n'est pas sujet à une inondation dans le cas d'une crue centennale : les digues sont suffisamment hautes pour la contenir. C'est encore le cas une fois que les digues ont été reculées, l'augmentation de hauteur d'eau observée précédemment à cet endroit n'est pas suffisamment forte pour dépasser le niveau des digues, comme nous pouvons le voir sur les profils ci-dessous :

P17 (HEC-RAS)
P15 (HEC-RAS)
P12 (HEC-RAS)

Cependant, dans certains cas, on peut constater que l'inondation d'une rive permet de protéger l'autre, comme au profil P10. En effet, pour ce profil, la hauteur d'eau entre les deux cas a diminué suffisamment pour devenir inférieure à celle de la digue de la rive gauche :

P10 à l'état actuel, débit centennal (HEC-RAS)
P10 modifié, débit centennal (HEC-RAS)

Pour ce profil, on constate que la digue de la rive droite ne permet pas de contenir une inondation avec un débit centennal. En effet, nous avons gardé la même hauteur de digue qu'à l'état actuel, hauteur qui avait été prévue pour un débit trentennal.

 

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4/Comparaison des risques

Nous avons déterminé les effets que nos modifications théoriques des bords de la Corrèze auraient sur la ligne d'eau et sur les surfaces inondées. Nous voulons également savoir si elles amènent également une modification de la vitesse de l'écoulement dans ces zones. En effet, même si une inondation crée toujours des dommages, elle en occasionne d'autant plus que la vitesse de l'écoulement dans les zones inondées est importante.

 

Résultats obtenus pour le débit centennal

 

Tableau de résultats pour Q100 (HEC-RAS)

Pour ce débit on constate assez peu de différences par rapport aux résultats obtenus sans le recul des digues. Les vitesses mesurées, les hauteurs d'eau, les surfaces mouillées, tout est du même ordre de grandeur, avec des différences relativement faibles.

 

Résultats obtenus pour le débit trentennal

 

Tableau de résultats pour Q30 (HEC-RAS)

 

Ici aussi on remarque assez peu de différences par rapport à l'étude précédente.

La figure suivante nous permet de comparer les vitesses de l'écoulement sur les rives droite et gauche dans les deux cas :

 

 

Les vitesses d'écoulement dans les deux cas sont assez proches. On note qu'entre les profils 18 et 13 on a uniquement les valeurs de la vitesse pour la rive gauche, et dans le cas où l'on a procédé au recul des digues. En effet, ces valeurs n'existent ni en rive gauche dans l''état d'endiguement actuel, ni en rive droite, car ces zones ne sont pas inondées.

 

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5/ Bilan des zones à risques

Les données que nous obtenons ainsi nous servent à établir le bilan des zones à risques.

Débit centennal

 

Nous pouvons conclure que l'aménagement que nous avons effectué n'a pas diminué l'amplitude des risques auxquels étaient soumises les rives de la Corrèze dans le secteur 1. Alors que les risques sont inexistants entre les profils 17 et 14 dans la configuration actuelle, il est fort en rive gauche avec l'aménagement introduit. C'est une zone où un fort recul de digue a été effectué (environ 140 m).
En revanche, on note qu'on annule en P10 un risque qui était fort sur la rive gauche.
 

Débit trentennal

 

 

Notre aménagement rend fort un risque qui était moyen en rive gauche entre les profils 23 et 18. Alors qu'il n'y avait pas de risque entre les profils 17 et 14, rive gauche, et les profils 13 et 9, rive droite, on voit apparaître un risque moyen. C'est dans ces zones en effet qu'on a reculé les digues. Comme ces dernières sont faites pour contenir une crue trentennale, il est normal que ces zones soient inondées alors qu'elles ne l'étaient pas avant et qu'on y voit apparaître un risque.

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Réalisation du recul de digues                                        Aplanissement de la pente

 


 

 

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