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II.
Les différents types d’inondations :
I - INONDATIONS DITES DE "PLAINE"
Elles sont d'évolution lente. La montée des eaux est progressive, de l'ordre du décimètre à l'heure. La crue dure dans le temps.
Exemple : Crue du Nord-Est de la France en 1994
INONDATIONS DITES "TORRENTIELLES"
L'évolution est rapide et entraîne une montée des eaux brutales. Elles sont généralement brèves.
Exemple : Crue de la NIVELLE en 1983, crue de l'OUVEZE en 1992
- INONDATIONS URBAINES OU PERIURBAINES
La montée de l'eau est rapide : les réseaux d'évacuation d'eau pluviale ne peuvent absorber toute l'eau, elle emprunte les rues qui deviennent des torrents, en pleine ville.
II - GLISSEMENTS DE TERRAIN
Le glissement de terrain peut avoir comme conséquence une inondation.
III – RUPTURES DE BARRAGES
Ces inondations entraînent des débits énormes à l'aval avec des lames d'eau de plusieurs mètres de hauteur.
I - LES CRUES DE PLAINE
LES CRUES TORRENTIELLES
LES INONDATIONS URBAINES OU PERIURBAINES
I – LES CAUSES
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INONDATIONS DE PLAINE |
INONDATIONS TORRENTIELLES |
INONDATIONS PERI-URBAINES |
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| PLUIE | Surviennent pendant ou juste après de longs passages pluvieuxOnt lieu généralement pendant les mois de forte pluviométrie pendant l’hiver ou le printemps | Pluies diluviennes mais brèves.Peuvent atteindre de 50 à 100 ml d’eau par heure et par m² soit 100 l par Heure par m² | Pluies diluviennes mais brèves.Peuvent atteindre de 50 à 100 ml d’eau par heure et par m² soit 100 l par Heure par m² |
| BASSINSVERSANTS | Ils ont une grande étendue, généralement de l’ordre du millier au million de Km². | Il est de taille réduite ( quelques centaines de km² ) voire très réduite ( quelques km² ) avec des reliefs marqués et des pentes soutenues. | La Ville est construite en amphithéâtre, adossé à des collines qui la dominent.Les collines sont striées de vallons ou thalwegs qui descendent vers la ville. |
| NATUREDU SOL | Le ruissellement vers le cours d’eau sera d’autant plus rapide et important que :- le sol et la végétation sont perméables- le sol est saturé d’eau | L’eau ruisselle très vite et ne s’infiltre pas / plus dans le sol.Le ruissellement sera d’autant plus important et générateur de crue que :Sols sont imperméablesSols sont déjà saturés d’eau | |
| COURS D’EAU | Ils ont une pente faible et un tracé sinueux avec des méandres. | La pente est soutenue à forte.Le tracé est rectiligne.Ce qui favorise une vitesse rapide du courant. | Les torrents sont à sec 11 mois sur 12 se retrouvent en eau quelques heures après la pluie. Ils se comportent comme les -oueds- d’Afrique du Nord. |
II – LA DYNAMIQUE DE L’EVENEMENT
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INONDATIONS DE PLAINE |
INONDATIONS TORRENTIELLES |
INONDATIONS PERI-URBAINES |
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Evènements à cinétique lente |
Evènements brutaux et brefs |
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TEMPS DE REPONSE |
Il est assez long (de 12 à 48 heures) étant donné : la taille des bassins versants le couvert végétal riche la présence de terrains perméables |
Il est très court : De 1 h à 6 h entre le début de l’épisode « pluvio-orageux » et la crue. Il est souvent inférieur à 1 heure. |
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VITESSE |
Elle est généralement inférieure à 2m/s ou 7,2 km/h et n’occasionne que peu de dégâts. |
Elle est supérieure à 5m/s ou 18 km/h . C’est une force destructrice, érosive et destructrice qui ressemble à l’arrivée d’une vague qui est du à : La pente soutenue Au volume d’eau présent en amont qui doit .s’écouler |
Elle peut atteindre 7m/s, soit 25,2 km/h. |
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AGMENTATION |
Le débit peut être multiplié par 100 voire 1000 en très peu de temps |
De 0 m3/h, le débit peut atteindre 300m3/h. |
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TEMPS DE REPONSE : Intervalle de temps entre le début de la chute de la pluie et l’instant ou elle se concentre dans le lit du cours d'eau.
III – LES FACTEURS AGGRAVANTS
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INONDATIONS DE PLAINE |
INONDATIONS TORRENTIELLES |
INONDATIONS PERI-URBAINES |
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COURS D’EAU |
Lit Majeur réduit Effets pervers de certains aménagements tels que lit élargi, dragué, et encadré de digues |
Lit Majeur insuffisant. Le lit des cours d’eau ne s’encaisse pas dans les zones urbaines, la ligne d’eau ne s’abaisse pas. |
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OBSTACLES A L’ECOULEMENT Qu’ils soient naturels ( rétrécissements, embâcles, … ) ou artificiels ( digues, remblais de routes, de voies ferrées, … ) |
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URBANISATION |
Le long du cours d’eau , maisons individuelles, campings, … et souvent en zone inondable : elles sont les premières touchées par l’eau. |
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LA CONCOMMITANCE DE CRUES ET/OU DE LA MAREE ET/OU DE LA FONTE DES NEIGES |
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L’HEURE D’OCCURRENCE DE LA CRUE La survenue de la crue aux heures d’affluence trouvera le maximum de personnes dans la « rue », heures ou la population va au travail ou à l’école ou en rentre. |
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DUREE DE SUBMERSION |
LA RUPTURE DE STRUCTURE JOUANT LEROLE DE DIGUES |
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LES LAVES TORRENTIELLES C’est un mélange plus ou moins fluide de terre, de rochers qui peuvent sur plusieurs kilomètres comme un torrent. Ce phénomène affecte surtout les torrents à forte pente. |
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II- LES GLISSEMENTS DE TERRAIN
Ils peuvent entraîner des effets indirects plus graves que les effets directs (écrasements, ensevelissements, effets de souffle) qui sont le plus souvent d'origine hydraulique.
On peut dégager deux principaux effets indirects d'un glissement de terrain :
· l'obstruction du lit d'un cours d'eau
· le glissement dans une retenue de barrage
I - L'OBSTRUCTION DU LIT D'UN COURS D'EAU
Cette obstruction forme une digue qui empêche plus ou moins l'eau de s'écouler. Ce barrage naturel sur un torrent en crue qui débite 500 m3/s mettra moins de 28 heures pour constituer une retenue de 50 millions de m3.
Ce remblai fragile n'est pas étanche et n'est pas construit pour résister au poids énorme d'eau qui va se constituer en aval.
L'eau ayant atteint le sommet, produit une "sur verse" qui entraîne très rapidement la destruction brutale de l'édifice à moins que les infiltrations (ou renards) rendues possibles par la perméabilité des matériaux n'en aient provoqué plus tôt la destruction.
En France, à partir de 15 millions de m3 et 20 m de haut, un ouvrage est soumis à la réglementation propre aux grands barrages.
2 - LE GLISSEMENT DANS UNE RETENUE DE BARRAGE
Le glissement de très grande ampleur dans la retenue d'un barrage provoquerait :
· soit une vague déferlante par dessus le barrage
· soit la destruction du barrage
Les glissements de terrain dans une retenue s'apparentant aux ruptures de barrage, leurs effets ont été traités au chapitre relatif aux ruptures de barrages.
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Lorsque la hauteur de l'eau dépasse le linteau d'une ouverture,
l'air situé dans la pièce au-dessus de celui-ci est prisonnier
et ne peut s'échapper par l'ouverture. |
III - LES RUPTURES DE BARRAGE
Depuis l'antiquité, l'homme construit des barrages qui ont pour but :
· l'irrigation des terres agricoles : restitution des ressources mises en réserve durant la période humide de manière à assurer en toute saison un débit suffisant
· l'alimentation en eau
· la navigation : le maintien de la ligne d'eau dans les canaux
· la production de l'électricité
· la production d'énergie
· l'atténuation des crues en aval : les barrages écrêteurs de crue
· le soutien des étiages
· les loisirs
Les barrages de tous les ouvrages construits par l'homme sont parmi les plus meurtriers et le coût des dégâts dépasse plusieurs centaines de millions, voire plusieurs milliards de francs.
I - LES DIFFERENTS TYPES DE BARRAGES
Il y a plusieurs types de distinction :
· la distinction classique : barrage poids et barrage voûte
· la
distinction actuelle : barrage rigide et barrage souple. Elle est fondée sur
la nature des matériaux dont ils sont constitués et sur leurs plus ou moins
grande aptitude à s'adapter aux caractéristiques naturelles des terrains d'assise
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I –BARRAGE POIDS / BARRAGES VOUTE
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BARRAGE POIDS |
BARRAGE VOUTE |
BARRAGE SOUPLE |
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MATERIAU |
Béton ou maçonnerie pour les plus anciens |
Béton Permet des économies de béton lorsque : La géométrie de la vallée La quantité de rocher d’appui le permettent |
Appelé aussi barrage en remblais C'est un énorme tas de matériaux divers, enrochements ou terre ou une association des deux. |
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ASPECT GENEARL |
Enorme bloc monolithique en travers de la vallée massif ou plus ou moins évidé. Si les évidements sont importants, on aboutit au barrage à contrefort. Il a généralement une section plus ou moins triangulaire. |
Barrage « élégant » et d’une grande légèreté. On peut parfois au lieu d'établir une seule voûte en établir plusieurs petites côte à côte qui prennent appui sur des contreforts intermédiaires : ce sont les barrages à voûtes multiples, assez proches parfois des barrages à contreforts. |
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PRINCIPE |
: · son poids tend à l'appliquer sur le sol de la fondation · la pression de l'eau contre la paroi amont tend à le pousser vers l'aval Les vérifications les plus classiques consistent à s'assurer qu'il n'y a pas de risque de : · basculement autour du pied aval · glissement sur le plan de fondation |
Dans un barrage voûte, la poussée de l'eau est appliquée sur le parement amont courbe qui retransmet les efforts aux appuis latéraux sans que le poids propre du béton joue un rôle important. |
La stabilité du talus du barrage tant à l'amont qu'à l'aval dépend des caractéristiques mécaniques de matériaux et de la présence interstitielle dans le remblais. |
Tous les barrages ont obligatoirement un certain
nombre d'organes annexes qui permettent notamment l'évacuation, la vidange
de la retenue et le plus souvent la prise de l'eau destinée aux usages ayant
motivé la construction.
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II - LES CAUSES DE RUPTURE
A la différence des crues, aucune des ruptures de barrages déjà survenue n'a eu de cause naturelle : ni précipitations, ni séismes.
Les causes peuvent être liées à :
· la rupture du béton, matériau très employé dans leur construction
Le béton est un matériau qui résiste mal à la traction. Il a la propriété de résister à la filtration de l'eau sous pression (étanchéité ou imperméabilité).
La pression de l'eau à l'intérieur du béton (le béton résiste mal à la traction) ou du rocher d'appui le fera éclater.
· La bascule ou le glissement r vers l'aval sous le poids de l'eau.
· La bascule ou le glissement r vers l'aval sous le poids de l'eau.
· L'érosion de la terre utilisée comme remblais
Consécutivement à une submersion ou à un écoulement d'eau à l'intérieur du barrage ou dans ses fondations (due à une mauvaise étanchéité du terrain de fondation), elle peut créer une brèche qui s'agrandira très rapidement et ira jusqu'à la rupture complète du barrage.
· Lors du premier remplissage
Le premier remplissage est une opération très délicate et les risques de rupture sont importants à ce moment.
III . LA DYNAMIQUE DE L’EVENEMENT
L'événement est généralement brutal. Il peut avoir des signes précurseurs :
· apparition de sources en aval
· apparition de brèches d'eau dans le corps du barrage
· apparition de fissures
· érosion du faîte du barrage
· glissement vers l'aval de tout ou partir du barrage
La rupture d'un barrage crée une vague initiale dont la hauteur et la vitesse dépendent de la hauteur du barrage. Cette vague ressemble à celle d'un raz-de-marée.
IV - LES EFFETS
Lorsque les effets de l'onde de submersion (la vague) ne se font plus sentir, l'eau inonde d'immenses surfaces comme pour une inondation de "plaine".
L'arrivée de l'onde de submersion est plus ou moins brutale. Une grande masse d'eau est libérée (des millions de m3). La vitesse de l'onde est liée à la hauteur du barrage. Elle s'atténue vers l'aval avec la diminution de la pente et l'élargissement de la vallée. Elle se déplace à une grande vitesse (75 km/h à MALPASSET). La rupture de barrage peut produire une vague initiale de 20 m de haut.
Les effets essentiellement mécaniques, dus à la puissance de l'onde de submersion, sont :
· arrachements
· entraînement de matériaux
Les
effets liés à l'eau sont les mêmes que lors des inondations.
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