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Protections pour réduire les aléas d’inondation : les systèmes d’endiguement et leurs compléments (HU)

De Wikibardig

Traduction anglaise : Protections to reduce flood hazards : levee systems and their complements

En chantier.PNG Article en chantier

Dernière mise à jour : 14/07/2026

Cet article, après avoir rappelé les thèmes abordés dans l’article "Protections pour réduire les aléas d’inondation : vue globale", présente des précisions sur l’utilisation :

  • des systèmes d’endiguement :
    • qui soustraient des aléas d’inondation (niveaux et vitesse de l’eau, durée de l’inondation de l’inondation, engravements ou ensablements, houle et vagues, etc.), à proximité et pour les évènements les plus fréquents, les zones inondables qualifiées comme à protéger, car les plus vulnérables aux débordements de cours d’eau ou aux submersions marines,
    • et retardent l’inondation lors des évènements plus rares dépassant leurs capacités, et pouvant alors, sans dispositif de sécurité adapté, leur infliger des ruptures catastrophiques ;
    • en ce qui concerne notamment :
      • les classes de sécurité de ces systèmes (ainsi que d’autres aménagements utilisant des digues), et la modulation des obligations réglementaires suivant celles-ci,
      • des aspects plus techniques sur : les digues et les déversoirs de sécurité, y compris les aménagements nécessaires pour la gestion de leurs eaux de surverse ; la constitution récente d’un corpus technique (méthodes et outils) pour l’entretien, le renforcement, la réparation et la construction des digues ;
  • ainsi que des dispositifs complémentaires pouvant être activés en temps de crise : déconnexions hydrauliques des venues d’eau via un sol perméable ou des points de rejets mal isolés de systèmes d’assainissement ; gestion de passages ouverts hors crues dans les systèmes d’endiguement ; dispositifs amovibles ou mobiles de protection de quartiers, groupes de bâtiments, ou constructions plus isolées.

Cet article a bénéficié de la relecture attentive et des propositions de modifications de Lionel Berthet et Sébastien Patouillard.

Sommaire

Rappel des principaux thèmes abordés dans les article portant sur les protections pour réduire les aléas d’inondation

L’article "Protections pour réduire les aléas d’inondation : vue globale", présente :

  • l’évolution très progressive de la demande sociale au cours de ces dernières décennies en matière de réduction du risque d’inondation : moins exclusivement centrée sur des ouvrages nouveaux d’atténuation des aléas et plus orientée vers une diversification des mesures de réduction des risques d’inondation et, pour la protection, une priorité donnée aux renforcements et améliorations des ouvrages existants ;
  • un certain nombre de définitions de base pour les ouvrages et aménagements hydrauliques de protection et leur contexte ;
  • les évolutions législatives ou organisationnelles récentes visant à renforcer, sécuriser, accélérer et compléter les protections existantes ;
  • les contextes réglementaire et organisationnel des ouvrages hydrauliques pour l’ensemble des ouvrages hydrauliques (barrages et systèmes d’endiguement ou autres aménagements utilisant des digues), ainsi que leur sécurité, et la méthodologie de leur mise en œuvre.
  • la présentation rapide du contenu des autres articles de la catégorie « Protections pour réduire les aléas d’inondation », dont les thèmes sont listés ci-dessous.

Les aspects plus spécifiques concernant chacun des types d’aménagements sont traités dans les articles dont le titre commence par : "Protections réduisant les aléas d’inondation". En plus de cet article sur les systèmes d'endiguement, les dispositifs faisant l'objet d'un article spécifique sont les suivants :

Classes de sécurité des systèmes d’endiguement ou aménagements hydrauliques utilisant des digues et modulation associée des obligations

Voir : DGPR (2016), DGPR (2026) et la présentation du cadre réglementaire et législatif sur le site de l'association France-Digue.

Classification au titre de la sécurité des systèmes d’endiguement et d’autres aménagements hydrauliques utilisant des digues

Un système d’endiguement (SE) se compose d’une ou plusieurs digues et de dispositifs annexes ; il est conçu pour défendre une zone protégée contre les inondations et/ou submersions marines, jusqu’à un niveau d’événement déterminé, nommé le "niveau de protection".

Les systèmes d’endiguement, comme les aménagements hydrauliques, sont classés par l’Article R-214-113 du code de l'environnement, en fonction de la population maximale protégée (Population : nombre maximum d’habitants qui résident et travaillent dans celle-ci, clientèle des commerces, élèves des établissements d’enseignement, population saisonnière) :

  • en classe A : Population > 30 000 personnes,
  • en classe B : 3 000 < Population ≤ 30 000 personnes,
  • en classe C : Population≤ 3000 personnes (le seuil bas de 30 personnes institué par le décret n° 2015-526 du 12 mai 2015 qui l’avait introduit dans l’article R 214-113 du Code de l’environnement a été supprimé par l’article 2 du décret n° 2019-895 du 28 août2019, portant diverses dispositions d'adaptation des règles relatives aux ouvrages de prévention des inondations).

La classe d'une digue est celle du système d'endiguement dans lequel elle est comprise.

Obligations correspondant à ces classes de sécurité

Ces obligations sont définies dans l’article R 214-122 du Code de l’Environnement, modifié par le décret n° 2021-1902 du 29 décembre 2021 (dans son article 8) et dans l’Arrêté ministériel du 8 août 2022 précisant les obligations documentaires et la consistance des vérifications et visites techniques approfondies des ouvrages hydrauliques autorisés ou concédés. Ces obligations sont les suivantes :

  • les Dossiers d’ouvrages et les registres doivent être régulièrement tenus à jour, pour les 3 classes ;
  • les Rapports de surveillance périodique doivent être actualisés :
    • au moins une fois tous les 3 ans en classe A,
    • au moins une fois tous les 5 ans en classe B,
    • au moins une fois tous les 6 ans en classe C ;
  • les Visites Techniques Approfondies doivent être menées entre deux Rapports de surveillance périodique ou en cas d’Évènement Important pour la Sécurité Hydraulique (EISH), intervention sur l’ouvrage ou mise à l’épreuve de celui-ci, qu’il faut déclarer aux Services de contrôle des ouvrages hydrauliques ;
  • par ailleurs les règles de conception des systèmes d’endiguements de l’article R.214-119-3 du code de l'environnement (créé par le décret n° 2015-526 du 12 mai 2015) ont été complétées et clarifiées par le décret n° 2019-895 du 28 août 2019 et le décret n° 2019-896 du 28 août 2019 également, relatifs, respectivement, à diverses dispositions d’adaptation des règles relatives aux ouvrages de prévention des inondations et à la modification de l’article R181-15-1 du Code de de l’environnement :
    • les gestionnaires sont les décideurs du niveau de protection à atteindre, ils ont le libre choix et la responsabilité de la détermination de ces niveaux ;
    • par exception, dans le cas particulier (en fait assez rare) de systèmes d’endiguement "neufs", protégeant une zone qui ne bénéficiait antérieurement d'aucune protection contre les inondations et submersions, les ouvrages qui sont compris dans ce système d'endiguement sont conçus, entretenus et surveillés de telle sorte que le risque de rupture soit minime en cas de crue ou de hautes eaux marines d’une période de retour statistique de 200 ans pour la classe A, de 100 ans pour la classe B et de 50 ans pour la classe C.

L’Étude De Dangers (EDD) d’un système d’endiguement (SE) est encadrée par les articles R214-115 à R214-117 du Code de l’Environnement. Elle peut permettre de définir :

  • plusieurs niveaux de protection dans une même Zone Protégée, celle-ci faisant alors l’objet d’une "partition" en sous-zones correspondant à des tronçon de digues, chacune ayant son niveau de protection ;
  • et une marge d'incertitude raisonnable prise en compte pour déterminer ce Niveau de Protection, quand il est exprimé sous la forme d'un niveau marin.

Cette EDD est prescrite, quelles que soient leurs classes, par l’article R.214-115 du code de l’environnement. Elle est nécessairement produite par le gestionnaire du système d’endiguement et réalisée par un organisme agréé (article R. 214-116-I), conformément aux dispositions des articles R. 214-129 à R. 214-132 du Code de l’environnement.

L’article R-214-116 du Code de l’Environnement, dans sa section III, précise que cette EDD (qui porte sur la totalité des ouvrages qui composent le SE), doit :

  • présenter la zone protégée sous une forme cartographique appropriée ;
  • définir les évènements maximaux (crues des cours d'eau, submersions marines et tout autre événement naturel dangereux) contre lesquels le système apporte une protection ;
  • établir un diagnostic approfondi de l'état des ouvrages, en prenant en compte le comportement des éléments naturels situés entre des tronçons de digues ou à l'extrémité d'une digue ou d'un ouvrage composant le système ;
  • décrire les événements contre lesquels le système apporte une protection, justifier que les ouvrages sont adaptés à la protection annoncée et qu'il en va de même de leur entretien et de leur surveillance, et en préciser, le cas échéant, les limites ;
  • indiquer les dangers encourus par les personnes en cas de crues ou submersions dépassant le niveau de protection assuré ainsi que les moyens du gestionnaire pour anticiper ces événements et, lorsque ceux-ci surviennent, alerter les autorités compétentes pour intervenir et les informer pour contribuer à l'efficacité de leur intervention.

Il est complété par l’arrêté des ministres chargés de l'environnement et de la sécurité civile du 7 avril 2017, modifié par les arrêtés du 22 juillet puis du 30 septembre 2019, précisant le plan de l'étude de dangers des digues organisées en systèmes d'endiguement et des autres ouvrages conçus ou aménagés en vue de prévenir les inondations et les submersions. Dans son chapitre 2 (articles 9 à 14), relatif aux SE, il définit le plan de l'étude de dangers pour ceux-ci et en précise le contenu dans l’Annexe 1.

Cette EDD pour un SE peut être commune avec celle d’aménagements hydrauliques (AH) proches, à la condition que le gestionnaire soit le même et qu'il n'y ait pas entre ceux-ci d'éléments naturels ou artificiels susceptibles de modifier notablement les caractéristiques de la crue ou des risques de submersion marine.

Pour plus d’information, voir IRSTEA (2018) et CEREMA et al. (2018).

Le niveau de protection d’un SE est un niveau d’évènement défini par l’article R. 214-119-I du code de l’environnement, comme correspondant au niveau d’eau ou au débit de cours d’eau, ou bien le niveau marin, qui peut être atteint sans que la zone protégée soit inondée en raison du débordement, du contournement, ou de la rupture des ouvrages. Le décret du 12 mai 2015 et l’arrêté ministériel du 7 avril 2017 n’imposent pas formellement que soit déterminé le niveau maximal en sûreté de leur sollicitation, le "niveau de sûreté". Cette détermination est néanmoins incontournable, car l’EDD doit définir les dispositions prises pour limiter le risque de défaillance et évaluer leurs effets au regard de la sûreté du système d’endiguement. Le niveau de protection qu’il retiendra devra être inférieur ou égal au niveau de sûreté. Voir CEREMA et al., (2018), au § 2.2., en pp 10 à 12.

Aspects plus techniques pour les systèmes d’endiguement

Voir notamment la partie consacrée aux digues de l’article (DGPR, 2026) ainsi que France-Digues : les digues ; qu’est-ce qu’une digue ou France-Digues : les digues; qu’est-ce qu’un système d’endiguement.

Composants des systèmes d’endiguement

Pour les définitions des systèmes d’endiguement et des digues, on pourra se reporter au paragraphe "Définitions" du chapitre "Définitions et des ouvrages hydrauliques de protection pour réduire les aléas d’inondation fluviales ou torrentielles et de submersion marine" de l’article Protections pour réduire les aléas d’inondation : vue globale.

L’article R. 562-13 du Code de l’Environnement, institué par le décret n° 2015-526 du 12 mai 2015 modifié par le décret n°2019-119 du 24 février 2019 et le décret n°2025-804 du 11 août 2025, stipule que la protection d'une zone exposée au risque d'inondation ou de submersion marine au moyen de digues est réalisée par un système d'endiguement. Ce système comprend une ou plusieurs digues, ainsi que des ouvrages contributifs (dans le texte "contribuant à la prévention des inondations, ainsi que tout ouvrage nécessaire à son efficacité et à son bon fonctionnement, notamment les dispositifs de régulation des écoulements hydrauliques tels que vannes et stations de pompage") ; il en exclut les éléments naturels sur lesquels il pourrait prendre appui. Ce système est défini par l'autorité désignée (gestionnaire ou exploitant de l'ouvrage) au II de l'article R. 562-12 du Code de l’Environnement. Cette autorité détermine son, ou ses, niveau(x) de protection, au sens de l'article R. 214-119-1 du Code de l’Environnement, dans l'objectif d'assurer la sécurité des personnes et des biens. Ce(s) niveau(x) se défini(ssen)t par rapport à la zone à protéger (ou par rapport à des parties de celle-ci, homogènes en terme de risque), attribuée(s) à un pétitionnaire unique. Les digues classées antérieurement selon le décret de 2007 doivent être intégrées dans un système d’endiguement autorisé selon les règles en vigueur.

La Figure 1 représente la diversité des systèmes d’endiguement et de leurs composants, en zone inondable par les cours d’eau et en zone littorale submersibles par les eaux marines.


Figure 1 : Schéma de systèmes d’endiguement en milieux variés, pour la protection contre les inondations fluviales et les submersions marines  ; Source : https://www.france-digues.fr/les-digues/quest-ce-quun-systeme-dendiguement/

Digues

La Figure 2 schématise les principaux éléments structurels du corps d’une digue existante historique ou assez classique. Mais des digues de ce type peuvent aussi bénéficier de noyaux étanches, de perrés sur toute leur hauteur amont (coté cours d’eau), des rehausses (sous forme de murettes, banquettes, diguettes, etc.


Figure 2 : Schéma des principaux composants et éléments de contexte du corps d’une digue existante à renforcer ; Source : https://www.france-digues.fr/les-digues/quest-ce-quune-digue-copy/

La Figure 3 schématise la structure et les composants d’une digue existante ou nouvelle bénéficiant des acquis récents, dont un certain nombre peuvent être repris dans des projets de renforcement d'une digue existante en les adaptant ; par exemple, l’absence ou la déficience d’un noyau étanche peuvent être palliées par :

  • un rideau de palplanches ou une paroi moulée en béton de terre, lié au ciment, à la chaux ou à la bentonite, depuis assez longtemps - Voir Chadeisson (1973) -,
  • ou, dans des réalisations plus récentes, un mélange des sols en place avec ajout d’un liant hydraulique adapté (à base de ciment, bentonite, chaux, etc.) ("deep soil mixing". Voir Patouillard et al. (2024b).


Figure 3 : Principaux composants d’une digue en remblai à construire ex-nihilo : ce schéma présente les différents composants potentiels d'une nouvelle digue (ce schéma ne correspond pas à un cas réel), que l’on peut retrouver dans un projet de renforcement de digue ; Source : https://www.france-digues.fr/les-digues/quest-ce-quune-digue-copy/

En France, les digues de protection contre les inondations s’étendent sur plus de 10 000 km (un premier recensement en avait identifié 9 300 km dont 500 km de digues maritimes, qu’une cartographie du CEREMA, établie en 2018 (Patouillard et al., 2024a), a porté à 1 300 km. Ce sont des ouvrages généralement en terre, souvent anciens, et qui ont été au cours du temps réparés avec des techniques diverses, ce qui peut leur conférer une grande hétérogénéité. Mais la longueur des digues déjà intégrées dans des systèmes d’endiguement déjà autorisés et contrôlés est moindre.

Pour ces systèmes d’endiguement autorisés, de nombreux organismes ayant adopté la compétence GeMAPI ont fait, depuis la deuxième moitié des années 2010, des efforts significatifs en matière de connaissance :

  • de la configuration des digues (niveau de crête, section en travers, matériaux, points de vulnérabilité, etc.) ;
  • des autres éléments constitutifs de leurs systèmes d’endiguement ;
  • de la zone protégée, notamment concernant les potentielles arrivées d’eau en crue dans celle-ci.

Il reste cependant encore beaucoup à faire dans ce domaine, car les systèmes d’endiguement peuvent être vulnérables à de multiples sollicitations : en cas de mise en charge ou de surverse, lors des crues, ou, sur le littoral, des tempêtes et hautes eaux marines, par érosion interne (du fait des circulation d’eau dans le corps de la digue), ou par érosion externe (sous l’effet des écoulements sur les talus côté eau et, côté terre, en cas de surverses, ou franchissements, par-dessus les digues, qu’elles soient fluviales, estuariennes ou littorales (Voir dans le sous-§ "Renforcements et réparations du corps de digues", l’alinéa consacré aux mécanismes de dégradation des digues.

Les retours d’expérience concernant des travaux de réparation ou de confortement de digues n’étaient encore, au milieu des années 1990, que peu développés, et guère centralisés ou partagés entre les différents intervenants dans le domaine. Depuis, toute une communauté s’est mobilisée sur le sujet (Voir plus loin le § "Consolidation depuis le milieu des années 1990 d’un corpus technique moderne").

Renforcements et réparations du corps de digues

Voir DGPR (2015), au § 2.1.2., CEREMA et al. (2019) au sous-chapitre 3.5 et CFBR (2021) (voir Figure 4) au § 2.1.2

Nota : L’identification de la localisation des points bas relatifs de la crête des digues et leur rehausse ainsi que la protection de leur talus aval ne sont pas traités dans ce § mais dans le § suivant : "Sécurisation spécifique vis-à-vis des surverses des systèmes d’endiguement".


Figure 4 : Le document "Recueil de méthodes et de techniques de confortement et réparation des digues en remblai" constitue une excellente source de documentation ; Source : https://www.barrages-cfbr.eu/Methodes-et-de-techniques-de-confortement-et-reparations-des-digues-en-remblais.html

Une large majorité des digues existantes étant en remblai, au moins partiellement, l’effort collectif sur la formalisation de l’expérience en France et à l’international, a été porté sur cette catégorie, en n’abordant que marginalement ce qui relève des ouvrages rigides exclusivement en béton et/ou maçonnerie.

Le confortement d’une digue et du système d’endiguement consiste à renforcer sa robustesse et d’améliorer son niveau de protection, lorsque :

  • son état s’avère médiocre ou inquiétant, en raison de son vieillissement et/ou d’une gestion ou d’un entretien plus ou moins défaillants,
  • les niveaux de sûreté et de protection attendus ont évolué, notamment du fait de l’urbanisation, ou plus généralement, d’un fort accroissement des enjeux d’inondation depuis leur édification, et par suite des révélations apportées par les études de danger,
  • l'environnement de l'ouvrage a évolué de manière défavorable pour sa stabilité ou la protection qu'il offre.

La réparation d’une digue vise, après l’identification de désordres ou d’endommagements plus ou moins importants, à rétablir et améliorer son état pour qu’il corresponde au niveau de protection souhaitable et adapté qui a été défini par le maître d’ouvrage.

Les mécanismes de dégradation des digues, nécessitant ces renforcements ou réparations les plus courants sont dus à :

  • de l’érosion externe, par :
    • une surverse au-dessus de la crête de la digue, ou d’une rehausse (du fait d’une crue dépassant leur niveau, ou par franchissement des vagues), qui, du côté de la zone protégée, altère, souvent très rapidement le talus et le pied de la digue,
    • une érosion de la digue, côté cours d’eau ou mer, à son pied (par affouillement), ou directement du talus (générée par le courant du cours d’eau ou l’impact des vagues et de la houle) ;
  • de l’érosion interne, par :
    • suffusion (des particules fines sont transportées par l'eau à travers une matrice granulaire plus grossière, laissant un squelette qui finit par se tasser ou s’effondrer),
    • érosion de contact (à l’interface entre des couches de matériaux de caractéristiques différentes),
    • érosion régressive (remontant à partir de leur sortie côté val vers le cœur de la digue le long du parcours des filets d’eau s’écoulant dans le corps de la digue),
    • érosion concentrée ou de conduit (le long d’une fissure, d’un ouvrage traversant, de terriers d’animaux fouisseurs, de racines pourrissantes d’arbres coupés, etc.) ;
  • des instabilités du corps de digue, pouvant résulter :
    • du raidissement au cours du temps des pentes de talus (par érosion externe superficielle ou altération de la butée de pied),
    • de variations de pressions hydrauliques au sein de l'ouvrage,
    • de défauts de drainage,
    • de la présence de couches hétérogènes à comportements hydrauliques contrastés,
    • de l'augmentation des charges sur l'ouvrage,
    • de la détérioration au cours du temps des caractéristiques des matériaux ;
ces instabilités du corps de digue se manifestent par :
    • des glissements superficiels (plutôt dus à l'effet des agents météoriques, en particulier des circulations sur les pentes des talus, qui contribuent à leur raidissement),
    • des tassements (pouvant provenir de mauvais compactage des matériaux lors de la réalisation du corps de digue, à une consolidation et/ou des fluages associés à la présence de niveaux compressibles dans les sols de fondation, par exemple à la traversée d’un ancien chenal de cours d’eau), qui provoquent un abaissement du niveau de la crête et peuvent générer des surverses inopinées,
    • des glissements (rotationnels à axe horizontal, ou translationnels, profonds ou de surface) d’un talus, par exemple coté eau lors d’un abaissement rapide du niveau d'eau dans le cours d’eau, ou côté protégé, pouvant conduire à un effondrement,
    • de la liquéfaction (perte de la résistance au cisaillement sous augmentation des pressions interstitielles ou par suite d’une sollicitation sismique),
    • de claquages hydrauliques (fissuration du matériau constitutif de la digue provoquée par une charge hydraulique) ;
  • des instabilités de la fondation ou du sol support : un ouvrage et son terrain d’assise forment un ensemble, et lorsque les caractéristiques mécaniques du terrain sont médiocres, un glissement général de cet ensemble peut se produire.

On peut retenir que l'érosion par surverse et l'érosion interne sont le plus souvent à l’origine de la formation des brèches dans les digues, laquelle constitue le phénomène le plus dangereux. Les autres mécanismes, par eux-mêmes, ne conduisent en général qu'à des dégradations, qui ne deviennent catastrophiques que lorsqu’elles provoquent des surverses ou des érosions internes intenses.

Ces mécanismes de dégradation ou de rupture sont présentés de manière illustrée, dans : DGPR (2015) au chapitre 2 ; CFBR (2021) au § 2.1.2. assez synthétiquement ; et dans CEREMA et al. (2019) au sous-chapitre 3.5, plus exhaustivement, avec une ouverture intéressante sur des exemples internationaux.

Le tableau de correspondance de la figure 5 met en regard les principaux mécanismes de dégradation ou de rupture évoqués ci-dessus avec les principes de confortement et de réparation préconisés.


Figure 5 : Correspondances entre mécanismes de dégradation ou de rupture et principes de confortement ou de réparation  ; Source : CFBR (2021) dans le § 2.1.4. Diagnostic et/ou analyse de risque, en p. 26

Les 3 documents cités traitent aussi des méthodologies de :

  • diagnostic ;
  • conception et dimensionnement ;
  • conduite et exécution des travaux ;
  • suivi de la vie des ouvrages (surveillance, entretien, et signalement des évènements).

Ils donnent aussi des exemples, avec des fiches spécifiques, en matière :

  • d’établissement ou de rétablissement :
    • d’un niveau correct d’étanchéité externe ou dans le corps de la digue,
    • de drainage et de filtration,
    • de stabilité au glissement,
    • de rehausse (pour éviter les surverses prématurées) de la crête du corps de digue ou de dispositifs additionnels fixes ou amovibles,
    • de protections adaptées contre l’érosion externe,
    • de traitement des transitions au niveau des interfaces entre tronçons de digues aux caractéristiques assez différentiées ou avec des ouvrages traversants ou inclus ;
  • d’accompagnement attentif de la vie des ouvrages :
    • surveillance,
    • auscultations et suivis topographiques,
    • entretien des digues,
    • gestion des crues, des tempêtes ou des autres situations de crise,
    • déclaration auprès des préfets des Évènements Importants pour la Sûreté Hydraulique (EISH) pour mieux asseoir les retours d’expérience.

Sécurisations spécifiques vis-à-vis des surverses des systèmes d’endiguement

Plusieurs solutions existent pour réduire les risques de défaillance des digues, en sus des opérations des renforcements évoqués dans le § précédent. Il apparaît essentiel d’évaluer l’opportunité de chacune d’elles, et avant tout de leur positionnement (par exemple en prenant en compte des données historiques ou géomorphologiques (zones de brèches, ancien chenaux du cours d’eau, etc.), ainsi que leurs avantages et inconvénients.

Homogénéisation du profil en long de la crête des digues

L'objectif est d'homogénéiser le profil en long de la crête des digues, u regard du niveau de la ligne d’eau des évènements de référence retenus pour définir le niveau de protection à assurer.

Il s’agit d’éviter que ne se produisent des surverses localisées pouvant très vite générer des brèches dans les digues de terre, avant que ne que soit atteint le niveau de protection des systèmes d’endiguement. Pour cela, il est recommandé de commencer par identifier, sur la base d’une topographie fine de la crête de l’ensemble des digues de premier rang (au plus près du cours d’eau ou de la mer) du système d’endiguement, les points bas, ou les creux, relatifs en comparaison avec la ligne d’eau évaluée pour ces crues ou évènements de hautes eaux marines choisis comme référence pour déterminer le niveau de protection. La figure 6 illustre ce principe.


Figure 6 : Comparaison, pour le Val d’Orléans, des profils en long des lignes d’eau au maximum de plusieurs crues de référence, notamment celle, tracée en bleu clair, correspondant à l’évènement T 200 (période de retour statistique de 200 ans et dont le débit maximum est de 6 100 m3/s) retenu pour déterminer le niveau de de protection ; avec celui de la crête des digues de premier rang, sans prise en compte des banquettes côté Loire, dont la tenue n’est pas assurée ; cette comparaison a permis d’identifier, en l’état, les zones de débordements potentiels (et donc de surverse provoquant une brèche), où une rehausse est nécessaire pour assurer le niveau de protection ; Source : Maurin et al. (2012).

Ces points bas devront être rehaussés, de façon fiabilisée, par des dispositifs :

  • définitifs, pour des crues dont la montée est relativement rapide,
  • ou temporaire (mises en place lors de chaque crue forte ou exceptionnelle) pour les autres.

Voir CFBR (2021) (chapitre 6 : Rehausses) et CEREMA et al. (2019) (sous-chapitre 3.5. et 6.6. ainsi que fiche technique FT 6.2.)

Il faut en particulier s’assurer que la surélévation ne mette pas en péril la stabilité de la digue, par :

  • ajout d’une surcharge et augmentation du niveau de charge après mise en service ;
  • ou utilisation d’engins trop lourds et vibrants pendant le chantier, surtout s’il a lieu pendant la crue.

Il est par ailleurs important de vérifier que la surélévation (surtout si elle est temporaire) de la digue ne provoque pas des inondations d’autres zones protégées, entraînant des conséquences plus graves que celle de la surverse à l'endroit de la rehausse.

De plus, il convient de renforcer, au droit de ces rehausses, la protection externe de la digue côté zone protégée, pour réduire le risque de formation de brèche en cas de défaillance de celles-ci.

Les figure 7 et figure 8 fournissent des exemples de type de rehausse définitive (au niveau T200 + 70 cm), avec les coupes-types des banquettes de rehaussement fiabilisé sur les points bas identifiés (à Saint-Denis-en-Val sur 3,5 km, Sigloy sur 2,4 km et Guilly sur 1 km), ainsi que du renforcement du talus côté val au droit de ces rehausses (Henry et al., 2024).


Figure 7 : Coupe-type de rehausse par une banquette fiabilisée, côté Loire, d’un des points bas identifiés sur les digues de premier rang du Val d’Orléans ; Source : Préfecture du Loiret (2023), en p. 7.


Figure 8 : Coupe-type de complément de rehausse de point bas sur les digues de premier rang du Val d’Orléans par un renforcement contre l’érosion externe du talus côté zone protégée, à base de matelas Reno (boites formées de treillis métallique remplies sur site de pierres ou galets puis refermées avant d’être, en l’occurrence, recouvertes de terre végétale) ; Source : Préfecture du Loiret (2023), en p. 8.

Déversoirs de sécurité pour les systèmes d’endiguement

Voir : Goutx et al. (2004), Royet et Mériaux (2004), Goutx et al. (2005), Degoutte et al. (2012) et Henry et al. (2024).

L’objectif central des déversoirs de sécurité est de ponctionner une partie importante du débit de la pointe des crues les plus fortes, pour décaler vers le bas le niveau de la ligne d’eau dans le cours d’eau ainsi délesté :

  • à son aval, en l’abaissant du fait d’un débit moins fort,
  • et aussi vers leur amont, sur une distance en général plus faible, en la faisant basculer du fait de son abaissement au niveau du déversoir.

Ces déversoirs contribuent ainsi à ce que :

  • le niveau d’eau du cours d’eau, ou du milieu marin (Figure 9), sur les tronçons bénéficiant de son abaissement ne dépasse pas le niveau de protection du système d’endiguement,
  • les sollicitations hydrauliques pour des érosions internes ou externes côté cours d’eau soient moindres.


Figure 9 : Photo du déversoir de sécurité de la digue de Saint-Jean-de-Luz, longeant la plage au droit du centre-ville, ici à proximité du Port et de l’embouchure de la Nivelle ; Source : Tourment et al. (2016).

L’histoire de ces déversoirs de sécurité est pluriséculaire et assez difficile (Maurin et al., 2013). Elle a commencé à partir du XVIIème siècle, sur les digues de la Loire, puis du Vidourle, d’abord sous le nom de déchargeoirs, avec de fréquentes contestations :

  • après les crues de 1707, 1709, 1710 et 1711, le gouvernement de Louis XIV avait arrêté en 1711 un plan de restauration comportant, outre le comblement des brèches ouvertes par les premières et, après des colmatages de fortune, réouvertes par les suivantes, ainsi qu’un nouvel exhaussement des levées, et la construction d’une demi-douzaine de déchargeoirs entre Gien et Tours, dans des secteurs où le lit endigué est le plus resserré. Mais la crue de Pentecôte 1733 a ouvert à nouveau de nombreuses brèches et détruit ces déchargeoirs. Dans l’année, sous la pression des riverains, le gouvernement a fait supprimer tous les déchargeoirs, à l’exception de ceux antérieurs à 1711 (la Bouillie à Blois et Saint-Martin-sur-Ocre en rive droite de la Loire en amont de Gien) ;
  • après les trois grandes crues du XIXe siècle sur la Loire, en 1846, 1856 et 1866, un programme d’ensemble a été élaboré sous la direction de l’ingénieur Comoy en 1867, réaffirmant le principe "Faire la part de l’eau", mais avec le souci de son acceptation : 19 déversoirs ont été programmés mais soumis, entre 1868 et 1871, à des enquêtes d’utilité publique, dont le résultat conditionnait la réalisation ou non (si les opinions sont majoritairement défavorables), ce qui paraît être une première en France ; en définitive 8 déversoirs seront construits jusqu’en 1911. Ces déversoirs sont des ouvrages en maçonnerie de grande taille, allongeant parallèlement à l’axe principal d’écoulement du fleuve les lames déversantes (880 m de longueur pour celui d’Ouzouer et 715 m hors tout pour celui de Jargeau) pour réduire leur capacité érosive côté val ;
  • au XXème siècle on a construit en France une quinzaine de déversoirs sur 8 cours d’eau (Maurin et al., 2013) ;
  • et plus récemment, la restauration du déversoir de Jargeau (Préfecture du Loiret, 2023 et Saussaye et al., 2024), ouvre de nouvelles perspectives.

Comme celle de leurs homologues sur les barrages, la conception de l’établissement des déversoirs de sécurité des systèmes d’endiguement, ou de leur restauration, est complexe. C’est en particulier le cas de l’étude du positionnement du déversoir (ou, lorsque le val très long, parfois des déversoirs). Il s’agit d’équilibrer au mieux les objectifs de réduction des niveaux d’eau de l’inondation à l’aval et à l’amont, mais aussi de maîtriser d’autres difficultés comme :

Le déversoir devra aussi être conçu pour assurer, notamment :

  • un bon compromis entre un non-déversement jusqu’à l’atteinte des niveaux de sécurité des divers tronçons du système d’endiguement et, d’autre part une surverse efficace pour écrêter les crues le dépassant, ce pour quoi on pourra agir sur la longueur de déversement, ainsi qu’avec la mise en place de dispositifs de rehausse fusible ; voir Degoutte et al. (2012), pages 122-133 ;
  • une bonne tenue du déversoir, et des aménagement juste en aval, vis-à-vis des contraintes exercées par les écoulements de surverse ;
  • un démarrage assez progressif de la montée en puissance du débit déversé, pour constituer un premier matelas d’eau amortissant les risques d’érosion à l’aval immédiat, ainsi que dans les chenaux d’écoulement dans le val, et aussi pour y donner, grâce à une communication efficace dans la durée, le signal que ces premiers écoulements constituent une alerte sur l’imminence d’autres beaucoup plus fort à venir très vite.

Des éléments sur la conception hydraulique et géotechnique sont développés dans Goutx et al. (2005) et, de façon plus large, dans Degoutte et al. (2012), concernant aussi :

  • le contexte (typologie et réglementation des systèmes d’endiguement) ;
  • le génie civil des déversoirs ;
  • des éléments sur l’historique des déversoirs, plus exhaustifs que dans cet article ;
  • la sédimentation, à l’aval des déversoirs, même s’il s’agit de matériaux moins grossiers que ceux des engravements ou des dépôts de flottants et objets très encombrants provenant de l’ouverture de brèches ;
  • les principes des dispositifs de rehausse fusibles (sacrifiés au moment du déclenchement), ou mobiles (mis en mouvement au moment du déclenchement et remis en place après la crise), évoqués dans Goutx et al. (2004), permettant de "doper" le débit prélevé dans le cours d’eau après la phase de démarrage des surverses, notamment :
    • des seuils érodables, en terre ou en sable et une paroi maçonnée côté val, s’apparentant à ceux qui avaient été mis en place sur les maçonneries des déversoirs du programme Comoy, et repris sur certains autres au XXème siècle ; conçus pour retarder le déversement jusqu’à ce que la ligne d’eau du fleuve atteigne leur sommet, puis générer une augmentation progressive du débit déversé, d’autant plus rapide la lame déversante sera haute et, après leur ruine, à dériver vers le val un débit plus important ; mais il s’est avéré que cela a été loin d’être toujours assuré (Royet et Mériaux, 2004) ; le principe a cependant été repris lors de la restauration du déversoir de Jargeau, dans le Val d’Orléans, avec l’utilisation de techniques modernes, notamment dans :
      • la conception de sa géométrie (la crête du déversoir a été abaissée d’une soixantaine de cm, au niveau de la ligne d’eau correspondant à l’évènement T 200 - 20 cm (T 200 étant la crue bicentennale) dans la configuration actuelle du lit de la Loire, alors que le reste des digues de premier rang est désormais réglé et fiabilisé au niveau de la ligne d’eau de l’évènement T 200 + 70 cm),
      • l’accompagnement de la mise en œuvre par une batterie de tests in situ récents (Saussaye et al., 2024),
    • des seuils gonflables à l’eau équipés côté amont de volets mécaniques sans lesquels les déformations de la crête de déversement génère des perturbations du débit surversé ; de tels ouvrages ont été mis en place avec succès par Voies Navigables de France (VNF) pour des seuils de navigation sur la Meuse à Villers-devant-Mouzon en 2005 et sur la Saône à Auxonne en 2010 (Aubonnet et Seguin, 2015), VNF et al., 2012) ; ces seuils peuvent atteindre une hauteur de 2 m, être posés par passes dont la longueur peut aller jusqu’à 100 m ; ils paraissent pouvoir être installés sur des déversoirs de sécurité des digues, à condition de disposer d’une alimentation électrique de secours et d’un accès, sécurisé en crise, au poste de commande du gonflage et du dégonflage, mais la question du vieillissement se pose lorsque la durée des périodes de retour statistiques d’utilisation potentielle dépasse quelques dizaines d’années ;
    • éventuellement, même s’ils ne paraissent pas si faciles à adapter au cas des déversoirs de sécurité des systèmes d’endiguement, des dispositifs basculables éprouvés sur ceux de barrages, à partir d’un certain niveau d’eau amont, comme les rehausses proposées par la société Hydroplus® (https://genie-civil.insa-strasbourg.fr/pierrick-tessereau-gc-2019/),
    • d’autres types de rehausses sont évoqués dans Degoutte et al'. (2012), au chapitre 6, dans le § "Rehausses fusibles ou mobiles" ;
  • dans Degoutte et al. (2012), sont aussi présentés :
    • la gestion en crise de systèmes d’endiguement,
    • les aspects économiques et quelques exemples.


Bibliographie :

Pour en savoir plus :

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