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LILLE – 27 et 28 novembre 2008 LES PLÉNIÈRES 2008 DU LCPC Sciences et techniques du Génie Civil JOURNÉES EAU ET ENVIRONNEMENT Paul GUERO Page 1/13 Carte d’aléa des PPRi : croisement des 3 méthodes Paul GUERO, Emmanuel BERTHIER - LROP Philippe RIK, Mathieu WILLMES, Sandrine LIENARD - LREP Laurent MATHIEU - GINGER Carte d’aléa des PPRi : croisement des 3 méthodes Historique, Hydrogéomorphologique et Hydraulique

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Carte d’aléa des PPRi : croisement des 3 méthodes

Paul GUERO, Emmanuel BERTHIER - LROPPhilippe RIK, Mathieu WILLMES, Sandrine LIENARD - LREPLaurent MATHIEU - GINGER

Carte d’aléa des PPRi : croisement des 3 méthodesHistorique, Hydrogéomorphologique et Hydraulique

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Carte d’aléa des PPRi : croisement des 3 méthodes

Contexte général de l’étude• En Ile-de-France, la carte d’aléa d’un PPRI est généralement établie à partir :

– d’une crue historique très bien renseignée, de période de retour 100 ans ou plus– d’une modélisation hydraulique

• Ces approches sont adaptées aux grands cours d’eau bien renseignés qui ont maintenant ététraités

• Pour les moyens cours d’eau, que préconiser dans les cas où :– La crue de référence est peu renseignée voir inexistante ?– La modélisation hydraulique est trop coûteuse ou incertaine ?

• Le MEEDATT prône de plus en plus l’usage de :– La méthode hydrogéomorphologique– La recherche historique poussée

• Idée : inter-comparer les trois méthodes pour mettre en évidence les limites et intérêts de chacune pour l’élaboration de la carte d’aléa

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Carte d’aléa des PPRi : croisement des 3 méthodes

Étude de cas : l’Yerres• PPRi interdépartemental de l’Yerres (Essonne, Val-

de-Marne et Seine-et-Marne), piloté par la DDE91

• le PPRi est une des actions du PAPI de l’Yerres, dont la maîtrise d’ouvrage est assurée par le SIARV

• le PAPI comprend une modélisation hydraulique du cours d’eau sur sa partie aval (gestion des ouvrages hydrauliques et du risque inondation)

• LROP et LREP en AMO technique pour la cartographie de l’aléa

• Bureau d’étude retenu : GINGER Environnement

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Carte d’aléa des PPRi : croisement des 3 méthodes

L’Yerres et la zone d’étude

• Affluent rive droite de la Seine, d’une longueur d’environ 90 km et qui draine un bassin-versant de 1100 km²

• 3 départements, 33 communes• Un fort contraste entre l’amont, essentiellement rural avec une très forte activité liée

à l’agriculture et l’aval qui voit la pression urbaine s’intensifier jusqu’à la confluence avec la Seine

Modélisation hydraulique

Sur la partie aval très urbanisée 31 km

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Carte d’aléa des PPRi : croisement des 3 méthodes

Méthodologie préconisée dans le CCTP• Objectifs :

- Profiter des travaux réalisés dans le cadre du PAPI : pour l’aval, utiliser les sorties de la modélisation hydraulique

- Utiliser des méthodes adaptées aux enjeux : ne pas préconiser une modélisation hydraulique sur l’amont, qui serait lourde et coûteuse

- Tester une méthodologie innovante qui diffère un peu de celle appliquée pour les grands cours d’eau franciliens

• Croisement des 3 approches :

- Étude détaillée des données historiques

- Analyse hydrogéomorphologique de la vallée

- Modélisation hydraulique

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Carte d’aléa des PPRi : croisement des 3 méthodes

Recueil de données historiques • synthèse des études existantes• enquête auprès des communes• recherche aux archives départementales

⇒ Crue de référence : février 1978 ⇒ 9 repères de crues en plus de ceux utilisés pour le

calage du modèle hydraulique à l’aval

Analyse hydrogéomorphologique de la vallée(HGM) • Étude naturaliste de la plaine alluviale du cours d’eau• Identification des unités hydrogéomorphologiques: lit

mineur, lit majeur, lit majeur exceptionnel, terrains encaissants, séparés par des talus

• Initialement prévue sur l’ensemble du cours d’eau, la méthode s’est montrée inadaptée à l’aval trop urbanisé

• Zone de recouvrement avec la partie du cours d’eau modélisée

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Carte d’aléa des PPRi : croisement des 3 méthodes

Construction de la ligne d’eau sur la partie amont :

Où l’on ne dispose que des données historiques et de la cartographie HGM :

Intégration des repères de crues (uniquement PHE 78),Intégration de la donnée HGMPente du cours d’eau (profil en long du SIARV)Extraction de profils en travers (251 profils moyenne 1 tous les 200 m)

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Carte d’aléa des PPRi : croisement des 3 méthodes

Construction de la ligne d’eau sur la partie amont :• ligne d’eau hydrogéomorphologique :

remplissage du lit majeur = moyenne des Zrive gauche et Zrive droite

• ajustements locaux au niveau :- des repères de crues historiques- des indications sur la mise en charge des ouvrages- des spécificités morphologiques (rétrécissements, zones d’expansion …)

86.00

88.00

90.00

92.00

94.00

96.00

98.00

100.00

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450

Série1

Zrive gauche = 88.59

Zrive droite = 88.41

Ligne d’eau HGM = 88.5 m NGF

profil 51

profil 52

profil 50

Profil

51

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Carte d’aléa des PPRi : croisement des 3 méthodes

Construction de la ligne d’eau sur la partie amont :

55

65

75

85

95

105

115

0 10000 20000 30000 40000 50000Distance en m

Alti

tude

en

m N

GF

cote HGM cote historique Lit mineur lit moyen lit maj lit maj ex

Fiche repère n°4

Fiche repère n°6

Fiche repère n°7

Fiche repère n°8

Fiche repère n°9

Fiche repère n°14

Fiche repère n°15

⇒ Interpolation entre chacun des 251 profils pour obtenir une ligne d’eau continue

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Carte d’aléa des PPRi : croisement des 3 méthodes

Construction du MNZI :Modèle Numérique de Zone Inondable

MNT Ligne d’eau(MNLE)

Croiséavec

MNZI

Photogrammétrie 2006 (lit majeur) mission 1/4000e (z +/- 5 cm)+ Profils en travers (72) 1/200e de 1994 (lit mineur et ouvrages)

= hauteurs d’eau

Cartographie des hauteurs par classes d’aléa

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Construction du MNZI :Modèle Numérique de Zone InondableMNZI brut MNZI retravaillé

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Carte d’aléa des PPRi : croisement des 3 méthodes

• Sorties de la modélisation du PAPI : – Infoworks Rivers unidimensionnel à casier– Calé avec la crue de février 1978 (127 m3/s),

pour simuler des crues de période de retour de 5 à 100 ans

– Pour le PPRi, modélisation de la crue centennale (125 m3/s)

• Sur la partie où les 3 méthodes ont étéappliquées, comparaison des hauteurs d’eau :

– Par construction, concordance de l’historique et de l’hydraulique qui simule une crue équivalente à 1978

– Comparaison des lignes d’eau hydraulique et HGM=> permet de lever les incohérences=> choix de la ligne d’eau la plus pénalisante=> continuité assurée au niveau de la jonction=> AVOIR UNE IDEE DES INCERTITUDES RESPECTIVES

Mise en cohérence avec l’aval

• Pas encore réalisé …

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Carte d’aléa des PPRi : croisement des 3 méthodes

PERSPECTIVES• La même méthodologie a été préconisée pour la cartographie de l’aléa du PPRi de

l’Essonne, également en cours de réalisation, et dans le même contexte (PPRi interdépartemental et PAPI)

• Aucune des deux études n’ayant encore abouties, le retour critique, données àl’appui, n’a pas encore pu être réalisé. Celui-ci permettra de :

– Comparer des lignes d’eau sur tout le linéaire– Estimer les différences en terme de surfaces inondées et hauteurs d’eau– Mettre en évidence ou non la cohérence de ces différentes méthodes– Prendre conscience des incertitudes respectives– Rédiger d’une note méthodologique à l’attention des différents acteurs en charge de

l’élaboration des PPRi

• Également en attente de l’enquête publique et des inévitables remarques et contentieux qui la suivront

• Si les résultats sont concluants, ils nous permettront :– Dans un cas similaire, i.e. d’une modélisation hydraulique dans le cadre d’un PAPI, de

préconiser le couplage avec des analyses HGM et historique– Pour des moyens cours d’eau où la modélisation n’est pas envisageable (trop coûteuse ou

inadaptée aux enjeux), de préconiser uniquement le croisement de l’HGM et de l’historique

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