Conclusion générale

Pour conclure cette étude de crues, nous en rappellerons d'abord les principaux résultats ainsi que les étapes du travail qui ont permis de les obtenir. Les principales limites et approximations de ce projet seront ensuite détaillées, avant de terminer par une mise en perspective des principaux enseignements qu'on aura retiré de ce projet.

 

L'étude des crues de la Loire à Orléans

 

  • Acquisition et traitement

 

La première partie de notre projet a consisté à recueillir et mettre en forme les données hydrologiques et bathymétriques nécessaires à nos simulations. Le binôme d'étude sédimentaire a ainsi dû fusionner des données de bathymétrie issues de plusieurs campagnes de mesures à des dates différentes. Devant la taille du modèle numérique de terrain fourni par la DREAL, on a passé un temps certain à réinterpoler leurs données pour pouvoir les utiliser plus facilement sans perdre trop d'information. Nous avons du jongler entre les systèmes de coordonnées afin de géoréférencer le duit à partir de la photographie satellite issue de GoogleMap.

Le recueil des données hydrologiques s'est fait en deux temps : pour commencer notre analyse statistique, on a d'abord utilisé les outils mis à la disposition du public sur la banque hydro pour récupérer laborieusement les chroniques de débit, il nous a fallu prendre en main les différentes fonctions d'acquisition de texte de MatLab afin d'exploiter les tableaux de données au format exotique (car copie de tableau du site internet). M. Le Barbu a ensuite pu nous fournir des données déjà mises en forme, notamment pour les données de hauteur d'eau pour la courbe de tarage.

L'analyse statistique menée par la suite a permis d'évaluer pour notre binôme et le reste du groupe les débits pertinents à utiliser dans nos calculs. 

 

  • Simulations

 

La synthèse des différentes données de bathymétrie et de topographie utilisées dans ce projet a nécessité un effort de concertation avec les autres binômes pour voir quels scénarios devaient être modélisés. Pendant toute cette partie préliminaire de notre projet, nous avons pu commencer à réaliser des simulations pour tester les différentes options du logiciel TELEMAC2D que nous aurions à utiliser. La création de la bathymétrie a constitué un élément majeur du projet, il s'agit de trois semaines de travail si on met tout bout à bout, avec les modifications et améliorations au fur et à mesure de l'interprétation des résultats intermédiaires.

Afin d'être plus pertinent, on a de suite voulu utiliser des Stricklers variables, c'était une chose intéressante pour nous, mais surtout indispensable pour les autres binômes, en particulier celui de végétalisation. Cela a demandé quasiment une semaine de travail, de nombreuses recherches, souvent infructueuses, des pistes abandonnées puis de nombreux tests jusqu'à obtenir une méthode qui marche et facile à utiliser pour tous.

Une fois la bathymétrie validée, nous avons finalement lancé nos premières simulations (Lundi de la troisième semaine de BEI), après quelques tests en crue decennale nous avons écarté ces débits car ils n'étaient pas pertinents. Nous avons alors lancé immédiatement des simulations sur la situation 1 et 3 en crue centennale, après une semaine de temps de calcul réel (pour 10 jours de temps virtuel correspondant à un épisode de crue) nous avons fait face à un double constat alarmant :

  • en début de quatrième semaine, lorsque nous avons voulu analyser les résultats d'une semaine de calcul, ils se sont avérés inexploitables, nous avions sous-estimés le nombre de maille à mettre au niveau des digues, avec pour conséquence un dépassement des digues par l'eau vers l'aval du domaine alors que l'écoulement passait un mètre sous la digue. C'était un problème purement numérique et non physique ;
  • les différences entre les situations 1 et 3 étaient minimes, nous avons alors compris qu'en crue, la dimension des aménagements était négligeable devant les hauteurs d'eau en présence.

Partant de cet état de fait, nous avons décidé de nous dégager des scénarios des autres binômes, d'appeler nos cas de figure des situations, pour se détacher d'eux, puisqu'on savait que nous n'observerions rien quelque soit l'aménagement, vu leur dimension au regard des hauteurs d'eau. On a donc décidé de créer une situation de petite Loire rebouchée (notre situation 2) pour simuler un ensablement après plusieurs dizaines d'année si l'on ne faisait pas de travaux, tout en accentuant le phénomène. Il restait à régler le souci de la semaine de calcul (temps réel) car nous n'avions plus que deux semaines avant la fin du projet, cela a été résolu par M. Chorda, qui nous a donné des options numériques miraculeuses (méthode des gradients conjugués), qui, couplées au calcul en double processeur nous a permis de réduire la semaine de calcul à une nuit. Il nous a donc été facile par la suite de tester maintes situations pour maintes débits, nous avons en effet essayé des débits supérieurs à la crue centennale pour essayer de faire déborder, en vain. Dès Mardi de la quatrième semaine, nous avions nos nouveaux résultats, avec un maillage raffiné, pour les trois situations nouvellement définies, et nous voyions bien des changements lorsque l'on rebouchait la petite Loire (situation 2).

 

Perspectives et points à approfondir 

 

  • Un projet scolaire

 

Notre projet, même s'il s'appuie sur un problème réel qui est celui de la Loire à Orléans, reste pour nous un travail avant tout scolaire destiné à mobiliser les connaissances apprises en cours et développer nos capacités à mener à bien un projet. Notre objectif n'est donc pas de proposer une étude exploitable mais plutôt de s'appuyer sur le cas d'Orléans pour mettre en oeuvre les compétences que nous pourrons utiliser dans notre vie professionnelle.

 

  • Les limites

 

Ainsi, nous n'avons pu passer sur notre zone d'étude qu'une journée, et il aurait été intéressant dans le cadre de notre étude de crue de pouvoir passer plus de temps avec les parties prenantes concernées. Pour répondre à des contraintes de temps, on a aussi volontairement restreint notre zone d'étude aux quelques kilomètres de Loire bordant l'aménagement étudié par le groupe. Nous avons bien conscience que les phénomènes de crues nécessitent une étude à plus large échelle, en particulier vers l'amont.

Une autre limite de notre étude est l'imprécision de notre courbe de tarage pour les grands débits. Pour y pallier, on a choisi une extrapolation qui nous semblait la plus défavorable compte-tenu des valeurs obtenues pour les débits plus faibles. Ce problème n'est pas spécifique à notre projet puisque les mesures de débit en crue sont rares et imprécises.

 

  • Approfondissement et ouverture

 

En ce qui concerne nos bathymétries, la rive gauche de la Loire y est très bien représentée, mais le fond du lit mineur et la rive droite sont beaucoup moins précis, ce qui limite aussi nos résultats de simulation. De plus, nous n'avons pas du tout pris en compte les circulations souterraines importantes du val d'Orleans. Des sources ou puits de débits dans le lit de la Loire peuvent modifier l'écoulement dans notre zone d'étude et le risque de crues est aussi augmenté par la possibilité de remontées de nappe derrière les digues. Ainsi, des dommages peuvent apparaître en cas d'inondation même si les digues ne sont pas dépassées.

Enfin, nonobstant la prise en compte d'un coefficient de Strickler variable, la prise en compte des frottements dûs à la végétation pourrait être grandement amélioré : on aurait pu à l'aide d'un système d'information géographique modéliser plus finement les zones de frottement différent (sable, forêt, cultures, routes...). Des options de TELEMAC permettent aussi une meilleure prise en compte du frottement dû à la végétation, mais nous n'avons pu faute de temps les utiliser.

Il pourrait être intéressant de réaliser plus de simulations en augmentant le débit jusqu'au dépassement des digues, nous sommes allé jusqu'à 5000 m3/s sans y parvenir.

Finalement, il serait possible de réaliser des calculs de contraintes sur les digues afin d'évaluer les risques de rupture en fonction de leurs caractéristiques réelles, caractéristiques auxquelles nous n'avions pas accès. En effet, les inondations ne se limitent pas à un dépassement des digues mais interviennent aussi bien souvent lors de la rupture de celles-ci.

 

Un projet riche en enseignements

 

C'était la première fois que nous avions à gérer un projet de cette envergure, c'est donc une bonne introduction au stage ingénieur qui suit, en particulier au niveau du travail en groupe. Ce projet nous a permis de mettre en pratique nos connaissances de Telemac et de les faire mûrir, nous avons de plus pu découvrir le logiciel BlueKenue, alternative à Matisse, dont les capacités de post-traitement nous ont bluffé. D'un point de vue gestion de projet, nous avons gagné en réactivité et adaptabilité, en effet la problématique que nous nous étions fixé au début a du être revue, et nous avons du la réévaluer au regard du travail des autres binômes afin d'avoir des résultats exploitables.

Powered by Drupal - Modified by Danger4k Webmaster :