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L'analyse de risque des systèmes de protection contre les inondations et les études de dangers : un guide méthodologique

| le 06-11-2019 | par Rémy Tourment & Bruno Beullac | 321 vues | Recommander cet article | Ajouter aux favoris |
L'analyse de risque des systèmes de protection contre les inondations et les études de dangers : un guide méthodologique
Vue aérienne du système de protection contre les crues de l'Isère, en amont de Grenoble au niveau de la boucle de Gières © Sébastien Gominet - IRMa

Il existe environ neuf mille kilomètres de digues le long des cours d’eau et du littoral français. Ces ouvrages ne suppriment pas le risque inondation, ils ne font en fait que le modifier. Différents types d'événements (crues, tempêtes,…) peuvent survenir et un système de digues construit pour protéger contre un événement donné peut être inefficace contre un autre événement de même intensité ou probabilité.


Par ailleurs, le système de protection peut rompre ou dysfonctionner, et des systèmes complexes (avec plusieurs rangs de digues ou encore avec des organes mobiles) pourront conduire à des scénarios d'inondations différents. L'étude du risque d'inondation résiduel dans une zone protégée par des digues est donc nécessaire, avec une analyse des différents éléments concourant au risque :

  • événements concourant à la mise en charge du système de digues : événements naturels, facteurs aggravants (embâcles,…), accidents,…
  • modes de défaillance du système (impossibilité de manœuvre ou de fermeture, panne,…) et des brèches possibles dans les digues en fonction des différents modes de rupture (surverse, érosion interne, érosion externe, instabilités,…)
  • étude des scénarios d'inondation résultants et des conséquences sur les enjeux de la zone protégée.
 
Photo d'une digue à Fourques (Gard) le 23 octobre 2003

Le Rhône à Fourques (Gard) pendant la crue de décembre 2003 et les digues mises en charge © Paul Royet - Irstea

 

La règlementation des études de dangers

Dans ces conditions, les études de dangers de digues ont été introduites par la réglementation de 2007 sur la sécurité des ouvrages hydrauliques (arrêté du 29 février 2008), commune aux barrages et aux digues, pour évaluer le risque impliqué par ces ouvrages et en améliorer la gestion. La réglementation de 2015 a ensuite défini les études de dangers de systèmes d'endiguement (arrêté du 7 avril 2017) devant être gérés par les collectivités en charge de la nouvelle compétence GEMAPI. Ces études de dangers sont basées dans les deux cas sur la mise en œuvre de démarches d’analyse de risque, dans un format particulier défini par la réglementation.

 Le concept d'analyse de risque ayant été développé dans le domaine industriel, son adaptation aux ouvrages hydrauliques n'était pas chose évidente. Pour les barrages, ouvrages "ponctuels", l'adaptation a demandé un travail important. Pour les digues, la complexité des systèmes, à longs linéaires d'ouvrages et aux historiques chahutés conduisant à de grandes hétérogénéités structurelles, le besoin en développements méthodologiques était encore plus grand.

« Le guide constitue un support aux différents types de missions relatives à l’analyse du risque d’inondation lié à un système de protection : la réalisation des études menées pour les gestionnaires de digues par les bureaux d’études spécialisés, l'analyse par les services de contrôle de la sécurité des ouvrages hydrauliques. »

Du terrain au guide méthodologique

Après l’introduction des études de dangers de barrages et de digues dans la réglementation, les experts en ouvrages hydrauliques d'Irstea ont rapidement travaillé au développement de méthodologies pour leur réalisation. Dès 2009, sur la base du plan réglementaire des études de dangers défini dans l'arrêté du 12 juin 2008 et de son guide de lecture, Irstea a participé, avec la DREAL Centre-Val-de-Loire et le Cerema, à la réalisation des trois études de dangers de digues de classe A de la Loire Moyenne[1] [i]. Irstea était notamment chargé des développements méthodologiques nécessaires. La méthodologie ainsi développée a ensuite été appliquée à l'ensemble (plusieurs dizaines) des vals de Loire Moyenne protégés par des digues domaniales, ainsi que sur d'autres systèmes de Loire et un système maritime ; elle est en cours d'application sur plusieurs autres sites.

 

Estimer le risque et la défaillance des systèmes

Cette méthodologie s’appuie sur les principes de l’analyse de risque des systèmes de protection, définis dans le cadre des travaux de l'International Levee Handbook [ii]. Opérationnelle, elle consiste en une structuration et une description détaillée de l’ensemble des étapes nécessaires à l’estimation du risque d’inondation par défaillance de digues, et à la définition de mesures permettant de réduire de ce risque afin de le rendre acceptable. Son application garantit la mise en œuvre d’une analyse logique et cohérente, dans laquelle toutes les composantes du risque sont bien prises en compte. La pertinence des résultats de l’études de dangers se trouve ainsi significativement améliorée. De plus, s'agissant d'une méthodologie intégratrice, elle est applicable a priori à tout contexte géographique (fluvial, torrentiel, maritime, estuarien, …).

Une méthodologie d'analyse du fonctionnement et de la défaillance des systèmes de protection contre les inondations a également été développée. Son application, qui constitue une étape de l’analyse de risque, permet d’identifier l’ensemble des scénarios de brèche et d’inondation possibles pour un système donné. Elle complète les méthodologies de diagnostic développées antérieurement [iii], et améliore ainsi l’évaluation de l’efficacité de la protection apportée par les systèmes de digues.

Le vocabulaire du risque

 

Comment réaliser une étude de dangers des systèmes endigués : un guide méthodologique

Un guide [iv] [v] permet à tous les intervenants concernés de s'approprier cette méthodologie pour réaliser les études de dangers. Il a été rédigé sur plusieurs années et est disponible depuis le premier semestre 2019 aux éditions Lavoisier, son contenu est complémentaire de celui du guide sur les études de dangers de systèmes d’endiguement publié en 2018 [vi], qui se veut beaucoup plus synthétique sur les aspects analyse de risque et plus axé sur les exigences réglementaires.

Le guide comprend trois parties présentant successivement :

  • des généralités sur les systèmes de protection contre les inondations, présentées d'une manière cohérente avec l'analyse de risque,
  • la méthodologie d'analyse de risque et le détail des différentes études élémentaires qu’elle comporte,
  • l'utilisation des résultats de l’analyse de risque, pour répondre aux exigences réglementaires d'une études de dangers.

Le tout est complété par des annexes, dont un modèle de cahier des charges pour la réalisation des études de dangers.

Il peut aussi servir de base de réflexion et d'aide à la décision aux autres organismes en charge de la gestion du risque inondation, en leur apportant des éléments de réflexions sur la spécificité du risque inondation dans un territoire où des digues existent ou sont envisagées.

 

// Une journée de formation permettant la prise en main du guide et de la méthodologie a eu lieu à Lyon le 5 novembre 2019. Une autre session pourrait être organisée en 2020. //

 

  [1] Val d'Orléans, val de Tours, val d'Authion

   [i]Maurin, J., Boulay, A., Ferreira, P., Tourment, R, Beullac, B. - 2013. Études de dangers des digues de classe A de la Loire et de ses affluents - retour d'expérience. Digues maritimes et fluviales de protection contre les submersions - Digues maritimes et fluviales de protection contre les submersions - 2e colloque national - Digues2013. Coord. : Paul Royet ; Stéphane Bonelli. p. 209-216

  [ii]Igigabel, M., Pohl, R., Sharp, M., Simm, J., Tourment, R., Van Hemert, H., Wallis, M. (coord.). - 2013. The International Levee Handbook., CIRIA, Londres, 1349 p.

  [iii]Mériaux P., Royet P., Folton C. (2004). Guide pratique à l’usage des propriétaires et des gestionnaires – Surveillance, entretien et diagnostic des digues de protection contre les inondations, Cemagref éditions, 200 p.

  [iv]Tourment, R., Beullac,B., (coord.), (2019), Inondations : analyse de risque des systèmes de protection - Application aux études de dangers. Editions Lavoisier, 2018, 356 P. + annexes

  [v]Tourment, R.; Beullac, B.; Patouillard, S.; Maurin, J.; Quefféléan, Y. - - L'analyse de risque des systèmes endigués : méthodologie et application à la réalisation des études de dangers. Digues maritimes et fluviales de protection contre les inondations - 3e colloque - Digues 2019 - - Sous la direction de Rémy Tourment et Laurent Peyras. 10 p. https://zenodo.org/record/2531201#.XbBFsi3pPUI

 [vi]Deniaud, Y., Ledoux, P., Colin, B., Beullac, B., Tourment, R. - 2018. Étude de dangers de systèmes d'endiguement Concepts et principes de réalisation des études. Deniaud, Y., Ledoux, P. (ed.), Cerema, 62 p.

 

En savoir plus :

> Guide // Inondations : analyse de risque des systèmes de protection - Application aux études de dangers (2019)
https://www.lavoisier.fr/livre/sciences-du-risque/inondations-analyse-de-risque-des-systemes-de-protection/tourment/descriptif-9782743023652

> L'analyse de risque des systèmes endigués : méthodologie et application à la réalisation des études de dangers. Digues maritimes et fluviales de protection contre les inondations - 3e colloque - Digues 2019
https://zenodo.org/record/2531201#.XbBFsi3pPUI

> Étude de dangers de systèmes d'endiguement Concepts et principes de réalisation des études (2018)
https://www.cerema.fr/system/files/documents/2018/06/Rapport_%C3%89tude%20de%20dangers%20de%20syst%C3%A8mes%20d%E2%80%99endiguements.pdf



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