Etude de dangers - Système d'endiguement en traversée d'Alès

localisation des digues concernées

Introduction

Le système d’endiguement en traversée d’Alès présente plusieurs gestionnaires :

• La Communauté Alès Agglomération sur trois secteurs (Secteur du Quai Cauvel, situé sur la rive droite du Gardon en amont du centre d’Alès sur 1 460 ml / Secteur de la Prairie, situé en rive droite en aval du centre d’Alès sur 2 040 ml / Secteur du Mas de l’Hours situé en rive gauche du Gardon en aval de la rocade d’Alès sur 640 ml)
• La DIR méditerranée sur le secteur RN106, situé en rive gauche du Gardon entre la confluence avec le Grabieux à l’amont jusqu’au Pont Vieux à l’aval (2 200 ml)
• Le Conseil Départemental du Gard sur le secteur RD385A, situé en rive droite entre le Pont de Brouzen et le Pont Neuf (2 905 ml).
  

Une solution concertée a permis d'adopter, par les trois propriétaires, le fait de réaliser une étude de dangers unique du système d’endiguement en traversée d’agglomération d’Alès, qui porte sur la totalité des ouvrages de protection contre les crues du Gardon d’Alès. La mise en œuvre d’une convention a compris :

• la désignation d’un porteur (ou maître d’ouvrage) unique,
• la mise en place d’un comité technique : concertation et prise de décisions collégialement, mise au point d’un programme et du cahier des charges et suivi,
• les modalités de financement.

L'étude de dangers comportent 11 rubriques que sont :

Rubrique 0 : Résumé non technique de l'étude de dangers
Rubrique 1 : Renseignements administratifs
Rubrique 2 : Objet de l’étude
Rubrique 3 : Analyse fonctionnelle de l’ouvrage et de son environnement
Rubrique 4 : Présentation de la politique de prévention des accidents majeurs et du système de gestion la sécurité de gestion la sécurité
Rubrique 5 : Identification et caractérisation des potentiels de danger
Rubrique 6 : Caractérisation des aléas naturels
Rubrique 7 : Étude accidentologique et retour d’expérience
Rubrique 8 : Identification et caractérisation des risques en termes de probabilité d’occurrence, d’intensité et de cinétique des effets et de gravité des conséquences
Rubrique 9 : Étude de réduction des risques
Rubrique 10 : Cartographie

Étude de dangers

Rubrique 0 : Résumé non technique de l'étude de dangers

localisation des brèches modélisées

Le présent dossier traite de la première étude de danger du système d’endiguement en traversée d’Alès. Elle est réalisée à la demande du Préfet et conformément aux textes réglementaires en vigueur, notamment l’arrêté du 12 juin 2008 et de son annexe définissant la fréquence de réalisation de l’étude de dangers des barrages et des digues et en précisant le contenu.

Trois propriétaires des ouvrages sont identifiés avec la commune d’Alès pour les ouvrages gérés par Alès Agglomération, l’État pour l’ouvrage (RN106) géré par la DIRMED et le Conseil Départemental du Gard pour l’ouvrage (RD385A) géré par le Conseil Départemental.

L’étude de danger est réalisée sous Maîtrise d’Ouvrage de l’État – Direction Interdépartementale des Routes Méditerranée (DIR Méditerranée), représentant le groupement des gestionnaires du système d’endiguement en traversée d’Alès, à savoir : la communauté Alès Agglomération, le Conseil Départemental du Gard et la DIR Méditerranée.

Différents risques de défaillance de l’ouvrage seront traités avec :

• Surverse
• Rupture par érosion externe
• Rupture par érosion interne
• Rupture par glissement d’ensemble

La méthode d’analyse de risque utilisée sera la méthode dite du « Nœud Papillon », qui permet de traiter la corrélation complexe du couple probabilité/gravité en analysant la séquence et les liens logiques des évènements conduisant d’un évènement initiateur à un accident majeur.

Deux scénarios de rupture ont été modélisés (voir localisation des brèches sur la figure ci-contre) pour ce qui concerne la partie gérée par la DIR Méditerranée.

• Brèche n° 7 : Quai RN106 - entre les profils P82 et P83 en rive gauche,
• Brèche n° 8 : Quai RN106 - au droit du profil P92 en rive gauche entre le pont de Rochebelle et la passerelle des Prés Rasclaux.

Rubrique 1 : Renseignements administratifs

Le porteur de l’étude est la DIR Méditerranée / District Rhône Cévennes
Les gestionnaires des ouvrages sont la Communauté Alès Agglomération, la DIR méditerranée et le Conseil Départemental du Gard
Les propriétaires des ouvrages sont le commune d’Alès pour les ouvrages gérés par Alès Agglomération, l’État pour l’ouvrage (RN106) géré par la DIRMED et le Conseil Départemental pour l’ouvrage (RD385A) géré par le Conseil Départemental. Le bureau d'études EGIS est l'organisme agréé qui a réalisé l’Étude de Dangers

Rubrique 2 : Objet de l’étude

Le présent article traite de l’étude de danger des digues de classe B ou C, du Gardon dans la traversée d’Alès.
Elle est réalisée conformément aux textes réglementaires en vigueur, notamment l’arrêté du 12 juin 2008 et de son annexe définissant le plan de l’étude de dangers des barrages et des digues et en précisant le contenu.
L’étude de danger concerne tous les ouvrages susceptibles, du fait d’un dysfonctionnement local ou éloigné, de générer une entrée d’eau dans les secteurs normalement protégés par les digues, quelle que soit leur nature.
L’étude de danger est réalisée sous Maîtrise d’Ouvrage de l’Etat – Direction Interdépartementale des Routes Méditerranée (DIR Méditerranée), représentant le groupement des gestionnaires du système d’endiguement en traversée d’Alès, à savoir : la communauté Alès Agglomération, le Conseil Départemental du Gard et la DIR Méditerranée.
Trois sous-dossiers ont été constitués, un pour chaque gestionnaire.
Le présent article sur Wikhydro concerne les ouvrages gérés par la DIR méditerranée.

Rubrique 3 : Analyse fonctionnelle de l’ouvrage et de son environnement

Au début du siècle, des quais existent en rive gauche, protégeant le centre d’Alès (Quai de Kilmarnok, Quai Jean Jaurès). Les protections existantes ont ensuite été érigées à partir du milieu du XXè siècle dans le cadre d’un recalibrage général du lit de la rivière. L’ouvrage concerné assure la protection d’une partie de l’agglomération d’Alès contre les crues du Gardon d’Alès. Cette digue est positionnée en rive gauche du Gardon. Elle supporte une infrastructure de transport à fort trafic pour la ville d’Alès qui est la RN106. Cet ouvrage a un linéaire total d’environ 3 960 mètres depuis la RD60 à l’amont jusqu’au Pont Vieux à l’aval.

A la suite de la Visite Technique Approfondie (VTA) datant d’Octobre 2015, un programme de travaux a été défini et en partie réalisé. Une note technique émanant de la DIRMED en date du 22 avril 2016 présente les suites données à ce programme.

Concernant l'environnement de l'ouvrage, le sous-bassin du Gardon d’Alès appartient au bassin versant du gardon qui s’étend des crêtes cévenoles lozériennes (1 400 m NGF) jusqu’au Rhône (11 m NGF). Le Gardon d’Alès, quant à lui, prend sa source à proximité du col de Jalcreste (833 m d’altitude) et conflue avec le Gardon d’Anduze à 190 m d’altitude après avoir parcouru un linéaire de 65 km. Le bassin versant du Gardon d’Alès couvre une superficie de 445 km² environ.

Le gardon d’Alès est recalibré à la traversée d’Alès et est peu anthropisé sur le reste de son linéaire. Selon la carte géologique d’Alès du BRGM, et sur la hauteur intéressant le diagnostic des digues, les sols sont constitués par des remblais anthropiques qui surmontent les alluvions holocènes de la vallée du Gardon et de ses affluents (limons, sables, graviers et galets).
Le réseau hydrographique des Gardons est fortement ramifié, avec les différentes branches de Gardon, se rejoignant au fur et à mesure pour former le Gardon unique au niveau de la Gardonnenque.
Le bassin versant naturel est marqué par la présence d’un relief marqué (massif des cévennes), un contexte géologique présentant principalement un horizon calcaire en partie sud est et un horizon cristallin dans l’amont du bassin versant et un régime pluvial très marqué, méditerranéen, avec des pluies peu fréquentes et intenses, et en particulier un été sec et des pluies abondantes à l’automne épisode cévenol.

Concernant l'environnement hydraulique, on dénombre huit ouvrages de franchissement en lit mineur dans la traversée d’Alès

Carte des enjeux

Pour le diagnostic des enjeux et de la vulnérabilité du territoire, la méthodologie pour la détermination des enjeux du périmètre dans la zone protégée par les digues utilise les bases de données existantes. Outre les informations recueillies lors des enquêtes de terrain, les sources de données utilisées pour la réalisation de l’étude sont :

• La BDTopo 2015
• Le cadastre de la commune
• Le Registre Parcellaire Graphique (RPG) ;
• Les données TRI :
• Les données SIG du dispositif Alabri 2 : le traitement des données foncières Magic réalisé dans le cadre de cette prestation permet de conforter l’identification du bâti d’habitation du périmètre d’étude.
• Les données SIG de l’ « Étude relative à la réduction de la vulnérabilité économique du territoire face au risque d’inondation »

L’ensemble de ce données est synthétisé sur la carte des enjeux ci-conter où on distingue :

• Les enjeux bâtis (Habitats, Activités économiques, Équipements publics, Patrimoine, Serres, Exploitations agricoles)
• Les enjeux agricoles,
• Les campings,
• Les postes de transformation,
• Les STEP.

Pour les enjeux humains, on distingue la population résidente dans la zone protégée et les établissements recevant du public.

Rubrique 4 : Présentation de la politique de prévention des accidents majeurs et du système de gestion la sécurité de gestion la sécurité

D’une manière générale, une politique de prévention des risques majeurs passe par trois actions :

• Des prescriptions réglementaires,
• La connaissance et l’application des documents généraux relatifs à la sécurité des citoyens,
• Une organisation efficace des services techniques en charge de l’alerte inondation et d’entretien des ouvrages (contre le risque inondation dans le cadre cette étude de danger).

Les démarches et documents à produire par les maîtres d’ouvrage et gestionnaires des digues sont synthétisés les différents décret et arrêtés (décret n° 2007 – 1735 du 11 décembre 2007 et l'arrêté du 12 juin 2008.

La prévention des risques majeurs commence par l’information préventive et en ce qui concerne le risque inondation, elle est essentiellement réalisée par :

• La Préfecture via le Dossier Départemental des Risques Majeurs (DDRM)
• L’État via son Service de Prévision des Crues Grand Delta (SPCGD)
• La mairie via le Document d’Information Communal sur les Risques Majeurs (DICRIM)
• La mairie via le Plan Communal de Sauvegarde (PCS)
• Les établissements scolaires via le Plan Particulier de Mise en Sûreté (PPMS)

Rubrique 5 : Identification et caractérisation des potentiels de danger

Zone modélisée en 2D

Selon l’arrêté du 12 juin 2008 précisant le contenu d’une étude de dangers, pour les digues, les potentiels de dangers à considérer résultent de la libération accidentelle d’eau dans le lit majeur suite à :

• une rupture d’une partie de digue,
• un déversement sur la digue, sans qu’elle ne se rompe,
• un dysfonctionnement ou à une manœuvre d’un organe de cette digue.

Les différents mécanismes de rupture

Les modes de défaillance représentant un risque pour la stabilité d’une digue en remblai sont les suivants :

• Surverse sans rupture,
• Rupture par surverse,
• Rupture par érosion externe :
• Rupture par érosion interne
• Rupture par glissement d’ensemble

Diagnostic hydraulique des digues

Les conséquences des différents scénarios d’accidents envisagés doivent être évaluées. Ces scénarios concernent pour l’essentiel des ruptures de digue et de remblais ou des dysfonctionnements d’ouvrages. Il est donc nécessaire d’utiliser un (ou plusieurs) modèle(s) mathématique(s) de simulation pour quantifier les effets des ruptures et dysfonctionnements envisagés. La modélisation doit permettre d’évaluer les conséquences générales du scénario d’accident envisagé, et de prendre correctement en compte les interactions des ouvrages et/ou des dysfonctionnements considérés les uns sur les autres. La modélisation du fonctionnement du réseau hydrographique est réalisée dans le but :

• de localiser les mises en charges, les points de débordement et les volumes débordés,
• de donner une estimation de l’impact des débordements : secteurs touchés, caractéristiques de l’inondation,
• de préciser le rôle et l’importance des ouvrages singuliers dans le fonctionnement général du système,
• de cartographier les aléas et de tester l’impact de brèches dans les digues de l’agglomération.

La zone d’étude s’étend de l’amont vers l’aval, de l’aval du barrage des Cambous jusqu’à la confluence entre le Gardon d’Alès et le Gardon d’Anduze. Le linéaire modélisé est de 33 km. La figure ci-contre permet de localiser les zones modélisée en 2D sur le secteur concerné par l’EDD.

Rubrique 6 : Caractérisation des aléas naturels

Aléas naturels et technologiques

D’après la base de données du site Prim.net, Portail des Risques Majeurs, rubrique « Ma commune face aux risque », la commune d’Alès est soumise à plusieurs aléas naturels avec l’inondation, les feux de forêts, les mouvements de terrain, les séismes et la rupture de barrage.

Parmi les aléas précédents, les feux de forêt ne seront pas pris en compte dans l’analyse des risques car ils n’ont pas d’incidence sur la sécurité des digues.

En revanche, il convient également d’étudier l’évolution géomorphologique du Gardon d’Alès comme aléa naturel car l’évolution du lit de la rivière peut engendrer un rehaussement des lignes d’eau.

Rubrique 7 : Étude accidentologique et retour d’expérience

Cette rubrique s’appuie sur l’analyse des crues historiques (1907, 1958, 1976, 1987, 1988, 1992, 1993, 1995, 1997 et 2002).

Les évènements les plus marquants restent les crues de 1958, 1976, 1995 et 2002. Mais aussi sur l’analyse des désordres constatés lors de visite techniques.

Rubrique 8 : Identification et caractérisation des risques en termes de probabilité d’occurrence, d’intensité et de cinétique des effets et de gravité des conséquences

Principe du Nœud Papillon

Grille de criticité

L'étude de dangers s'appuie sur une analyse de risques permettant d'identifier les causes, les combinaisons d'événements et les scénarios susceptibles d'être, directement ou par effet domino, à l'origine d'un accident important. Ceux intrinsèques à l'ouvrage sont évalués en tenant compte de sa conception, de son dimensionnement, de son état et de son comportement, notamment sous l'effet des aléas recensés.

La méthode d’analyse de risque utilisée sera la méthode dite du « Noeud Papillon », qui permet de traiter la corrélation complexe du couple probabilité/gravité en analysant la séquence et les liens logiques des évènements conduisant d’un évènement initiateur à un accident majeur.

Il s’agit d’une méthodologie d'analyse de risque quantifiée qui résulte de la combinaison d'un arbre de défaillances et d'un arbre d'événements, centré sur un même événement redouté : l’inondation de la zone protégée.

L’objectif est de caractériser des scénarios de défaillance liés à la probabilité d’occurrence et d’évaluer la gravité des conséquences.
Le croisement des deux paramètres « probabilité » et « gravité » permet ainsi de définir la criticité d’une situation dangereuse engendrée par des ouvrages d’endiguement et toujours en fonction des trois niveaux d’acceptabilité.

Rubrique 9 : Étude de réduction des risques

La réduction des risques peut se faire suivant plusieurs leviers avec :

• les mesures structurelles associées aux programmes de travaux
• la surveillance du lit du Gardon autour de deux axes (VTA et état d’engravement du lit)
• le surveillance des ouvrages en crue et hors crue
• la surveillance ces digues post-séisme
• les barrières de prévention s’opposant aux différents scénarios de défaillance (surverse, érosion externe ou interne et glissement)

Rubrique 10 : Cartographie

Aléa de la brèche 7

Aléa de la brèche 8

Cette rubrique reprend l’ensemble des cartographies réalisées dans le cadre de l’étude de dangers sur le système d’endiguement d’Alès.
Toutes les cartes reprennent les scénarios étudiés montrant les surfaces inondées et les enjeux touchés.
Pour l'étude de dangers de la DIRMED, les deux brèches B7 et B8 ont été modélisées et cartographiées.

Brèche 7 :

• Aléa fort (H > à 1 m ou V > à 0,5 m/s)
• Probabilité de défaillance : E
• Évaluation de la population mise en danger < 10 habitants
• Cinétique rapide prise en compte pour ce scénario de brèche
• Gravité évaluée à : Classe 2 – sérieux.

Brèche 8 :

• Aléa fort (H > à 1 m ou V > à 0,5 m/s)
• Probabilité de défaillance : E
• Évaluation de la population mise en danger - 5142 habitants
• Cinétique rapide prise en compte pour ce scénario de brèche
• Gravité évaluée à : Classe 5 – désastreux.

En utilisant la grille de criticité, le niveau de risque (en vert) est acceptable. C’est un niveau pour lequel l’ouvrage est réputé sûr.

Conclusion

Le système d'endiguement en traversée d'agglomération d'Alès porte au moins deux fonctions :

• Soutènement de la RN106
• Protection contre les inondations.

La DIRMED par sa culture et son expérience sait gérer la fonction « RN » avec l'entretien et l'exploitation de la route nationale.
Pour ce qui concerne une gestion propre à la protection contre les inondations, la DIRMED a besoin de s'appuyer sur les experts dans un domaine complexe et à forts enjeux.
La coopération avec les autres gestionnaires des ouvrages qui composent ce système est, à ce jour, un passage obligé pour disposer de la meilleure synergie possible.
Un gestionnaire unique tel que le prévoit GEMAPI est, à terme, la solution pour assurer au mieux la fonction d'ouvrages protection contre les inondations.

Bibliographie

• 2016 - EGIS : Système d’endiguement en traversée d’Alès - Étude de dangers - Phase 1 : Sous-dossier : DIR Méditerranée - Version 3 de juillet 2016, référence WALK001RIV, 124 pages
  
• 2016 - EGIS : Système d’endiguement en traversée d’Alès - Étude de dangers - Phase 2 : Sous-dossier : DIR Méditerranée - Version 2 de juillet 2016, référence WALK001RIV, 40 pages
  
• 2016 - EGIS : Système d’endiguement en traversée d’Alès - Étude de dangers - Phase 3 : Sous-dossier : DIRMED - Version 1 de juillet 2016, référence WALK001RIV, 366 pages
  
• 2016 - DIRMED : Club des Concepteurs Routiers - Diaporama - Christophe Esposito / Robert Bonnefoy - Montpellier, 13 septembre 2016

Le créateur de cet article est Christophe Esposito Note : d'autres personnes peuvent avoir contribué au contenu de cet article, [Consultez l'historique]. Pour d'autres articles de cet auteur, voir ici. Pour un aperçu des contributions de cet auteur, voir ici.

Le créateur de cet article est Patrick Ledoux Note : d'autres personnes peuvent avoir contribué au contenu de cet article, [Consultez l'historique]. Pour d'autres articles de cet auteur, voir ici. Pour un aperçu des contributions de cet auteur, voir ici.