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Etude de dangers de la digue deprotection de l’atelier Tôlerie aprèstravaux de renforcement

RAPPORT FINAL

ORIGINAL

ARTELIA EAU ET ENVIRONNEMENT6, rue de Lorraine38 130 Echirolles

Tel. : 04.76.33.40.00 SOCIETE CONSTELLIUM

DATE : SEPTEMBRE 2017 REF : 8210545 ARTELIA, L’union de Coteba et Sogreah

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Etude de dangers de la digue de protection de l’atelier Tôlerie après travaux derenforcement

RAPPORT FINAL

8210545/ Septembre 2017/ TMR/ V2

SOMMAIRE

Chapitre 0 – Résumé non technique de l’étude de dangers ___ 6

LES OUVRAGES ET LEUR ENVIRONNEMENT _________________________ 61.

GESTION DE LA SECURITE ____________________________________________ 82.

LE BILAN DE L’ANALYSE DE RISQUES ________________________________ 83.

Chapitre 1 – Renseignements administratifs _________________ 11

IDENTIFICATION DU PORTEUR DE L’ETUDE ET DE SON AUTEUR __111.

CARACTERISTIQUES DE LA DIGUE VISEES A L’ARTICLE R214-1132.DU CODE DE L’ENVIRONNEMENT ____________________________________12

DATE DE REMISE DE LA PRESENTE ETUDE__________________________123.

Chapitre 2 – Objet de l’étude __________________________________ 13

1. CONTEXTE DANS LEQUEL S’INSCRIT LA DEMANDE_________________13

2. LES TEXTES LEGISLATIFS ET REGLEMENTAIRES EN VIGUEUR ____13

3. PERIMETRE DE L’ETUDE______________________________________________14

4. ZONE D’ETUDE ________________________________________________________16

5. DELIMITATION DE LA ZONE PROTEGEE _____________________________16

Chapitre 3 – Analyse fonctionnelle de l’ouvrage et de sonenvironnement_________________________________________________ 18

1. DESCRIPTION DE L’OUVRAGE________________________________________18

1.1. OBJECTIF DE PROTECTION ___________________________________________ 18

1.2. HISTORIQUE DE L’OUVRAGE__________________________________________ 19

1.3. LOCALISATION______________________________________________________ 19

1.4. ENVIRONNEMENT DE L’OUVRAGE _____________________________________ 21

1.5. CONSTITUTION GENERALE DE LA DIGUE _______________________________ 22

1.6. DESCRIPTION DE CHAQUE TRONÇON APRES TRAVAUX __________________ 231.6.1. Tronçon 1 ___________________________________________________________ 231.6.2. Tronçon 2 ___________________________________________________________ 241.6.3. Tronçon 3 ___________________________________________________________ 251.6.4. Tronçon 4 ___________________________________________________________ 261.6.5. Tronçon 5 ___________________________________________________________ 271.6.6. Tronçon 6 - Déversoir _________________________________________________ 281.6.7. Tronçon 7 ___________________________________________________________ 30

1.7. PROFIL EN LONG DE LA DIGUE________________________________________ 31

2. DESCRIPTION DE L’ENVIRONNEMENT DES OUVRAGES_____________31

2.1. TOPOGRAPHIE DE LA ZONE D’ETUDE __________________________________ 31

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2.2. REMBLAIS EN LIT MAJEUR ___________________________________________ 31

2.3. COURS D’EAU A PROXIMITE DES OUVRAGES ___________________________ 32

2.4. OUVRAGES HYDRAULIQUES NE FAISANT PAS PARTIE DE L’ETUDE ________ 32

2.5. ZONE PROTEGEE : POPULATION RESIDENTE ET ACTIVITES_______________ 322.5.1. Préambule __________________________________________________________ 322.5.2. Méthode de recensement ______________________________________________ 322.5.3. Comptage ___________________________________________________________ 34

Chapitre 4 – Présentation de la politique de prévention desaccidents majeurs et du système de gestion de la sécurité(SGS) 36

PROPRIETAIRES ET GESTIONNAIRES DES OUVRAGES _____________361.

POLITIQUE DE PREVENTION DES ACCIDENTS MAJEURS ET DU2.SYSTEME DE GESTION DE LA SECURITE (SGS) _____________________36

PRESCRIPTIONS REGLEMENTAIRES ___________________________________ 362.1.

INFORMATION PREVENTIVE___________________________________________ 382.2.

ORGANISATION EFFICACE : SYSTEME DE GESTION DE SECURITE (SGS) ___ 382.3.La digue ____________________________________________________________ 382.3.1.Le site ______________________________________________________________ 392.3.2.

Chapitre 5 – Identification et caractérisation des potentielsde dangers 40

1. IDENTIFICATION DES POTENTIELS DE DANGERS ___________________40

2. CARACTERISATION DES POTENTIELS DE DANGERS ________________40

LES DIFFERENTS MECANISMES DE RUPTURE ___________________________ 402.1.La rupture par surverse _______________________________________________ 402.1.1.La rupture par érosion externe__________________________________________ 422.1.2.La rupture par érosion interne __________________________________________ 432.1.3.La rupture d’ensemble ________________________________________________ 442.1.4.

LES AUTRES POTENTIELS DE DANGERS _______________________________ 452.2.La surverse sans rupture ______________________________________________ 452.2.1.Dysfonctionnement d’un ouvrage hydraulique_____________________________ 452.2.2.

3. SENSIBILITE DE LA DIGUE CONCERNE PAR L’EDD __________________46

L’IMPORTANCE DE LA CRUE (HAUTEUR DE CHARGE) ____________________ 472.1.

HAUTEUR D’ENDIGUEMENT___________________________________________ 472.2.

LES CARACTERISTIQUES GEOTECHNIQUES ____________________________ 472.3.

LA VITESSE MOYENNE DE L’EAU LE LONG DU TALUS ____________________ 472.4.

LA NATURE DU REVETEMENT COTE PLAINE ET COTE RIVIERE ____________ 482.5.

OUVRAGES TRAVERSANTS / EXCAVATIONS ET GALERIES________________ 482.6.

OUVRAGES HYRAULIQUES ___________________________________________ 492.7.

4. CONCLUSION _________________________________________________________49

Chapitre 6 – Caractérisation des aléas naturels______________ 51

LES FEUX DE FORET__________________________________________________511.

LES MOUVEMENTS DE TERRAIN _____________________________________522.

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LES SEISMES__________________________________________________________523.

LE RISQUE D’INONDATION ___________________________________________564.

CONTEXTE HYDROLOGIQUE ET HYDRAULIQUE _________________________ 564.1.Réseau hydrographique de l’Allier_______________________________________ 564.1.1.Régime hydrologique de l’Allier_________________________________________ 564.1.2.Incidence des phénomènes météorologiques _____________________________ 574.1.3.

LE RISQUE DE RUPTURE DE GRAND BARRAGE______________________585.

Chapitre 7 – Etude accidentologique et retour d’expérience 60

HISTORIQUE DES EVENEMENTS LIES AUX CRUES DE L’ALLIER____601.

RETOUR D’EXPERIENCE ______________________________________________612.

CONTEXTE _________________________________________________________ 622.1.

DESORDRES ET BRECHES OBSERVES _________________________________ 632.2.

PRINCIPAUX ENSEIGNEMENTS ________________________________________ 652.3.Le constat___________________________________________________________ 652.3.1.Les remèdes_________________________________________________________ 662.3.2.

Chapitre 8 – Identification et caractérisation des risques entermes de probabilité d’occurrence, d’intensité et decinétique des effets, et de gravité des conséquences _______ 67

DESCRIPTION ET PRINCIPES DE LA METHODOLOGIE UTILISEE ____671.

NOTION D’ANALYSE DE RISQUE _______________________________________ 671.1.

APPROCHE DITE EN « NŒUD PAPILLON » ______________________________ 671.2.Principe ____________________________________________________________ 671.2.1.Déroulement_________________________________________________________ 691.2.2.Mise en œuvre _______________________________________________________ 691.2.3.Définition des critères utilisés __________________________________________ 711.2.4.

ANALYSE DES DEFAILLANCES _______________________________________752.

IDENTIFICATION DES DEFAILLANCES __________________________________ 752.1.

PROBABILITES D’OCCURRENCE DES SCENARIOS DE DEFAILLANCE_______ 752.2.Scénario de rupture par surverse _______________________________________ 762.2.1.Scénario de rupture par érosion externe__________________________________ 772.2.2.Scénario rupture par érosion interne_____________________________________ 792.2.3.Scénario de rupture par glissement d’ensemble ___________________________ 812.2.4.

HYPOTHESES DE SOL _______________________________________________________ 822.2.4.1.REFERENTIEL ______________________________________________________________ 822.2.4.2.RESULTATS DES CALCULS ___________________________________________________ 822.2.4.3.

RESUME ET EVALUATION DE LA COTE DE SURETE ______________________ 862.3.

ANALYSE DE LA GRAVITE PAR ARBRE DES EVENEMENTS _________863.

HYPOTHESES DE MODELISATION _____________________________________ 873.3.

CARACTERISTIQUES DU SCENARIO MODELISE__________________________ 873.4.

RESULTATS DE LA MODELISATION ____________________________________ 903.5.Intensité et cinétique de l’onde de submersion ____________________________ 903.5.1.Sensibilité des paramètres de modélisation _______________________________ 923.5.2.Hauteurs et vitesses maximales_________________________________________ 923.5.3.

EVALUATION DE LA GRAVITE DES SCENARIOS MODELISES ______________ 933.6.Zones d’aléa fort _____________________________________________________ 933.6.1.Population impactée __________________________________________________ 933.6.2.Evaluation de la gravité________________________________________________ 943.6.3.

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CRITICITE DES SCENARIOS DE DEFAILLANCE POTENTIELS________954.

Chapitre 9 – Etude de réduction des risques _________________ 97

1. MESURES DE REDUCTION DU NIVEAU DE CRITICITE _______________97

2. LA SURVEILLANCE DES OUVRAGES ET DES CRUES ________________97

3. L’INFORMATION, LA PREVENTION ET L’EVACUATIOND’URGENCE ___________________________________________________________97

4. ETUDES COMPLEMENTAIRES IDENTIFIEES ET PROPOSEES AUVU DE L’ANALYSE DES RISQUES_____________________________________98

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Chapitre 0 – Résumé non technique del’étude de dangers

La présence d’ouvrages d’endiguement représente un facteur de risque et un potentiel de dangercar leur possible défaillance (comme la rupture par exemple) est susceptible d’engendrer unévènement redouté : la libération accidentelle d’eau dans le lit majeur, mettant ainsi en péril lespersonnes et biens initialement protégés.

Ainsi, bien que la fonction première d’une digue soit d’assurer une protection contre lesinondations, de manière conjointe elle présente également un risque qu’il convient d’identifier etd’évaluer en termes d’occurrence et de conséquences ou gravité pour les tiers (sécurité publique),afin de s’en prémunir par des barrières adaptées, efficaces et pérennes.

Conformément à la réglementation, les responsables de la digue de protection de l’atelier Tôleriedu site industriel de Constellium à Issoire ont fait réaliser l’Etude De Dangers de cette digue par lebureau d’études agréé ARTELIA.

L’étude de dangers concerne la digue elle-même après travaux, avec tous les éléments inclusdans le corps de la digue (ouvrages traversants, déversoir de sécurité), les aménagementsspécifiques (ponts, routes…), leur environnement ainsi que leurs dispositifs et moyensd’exploitation et de surveillance.

Le présent rapport prend en compte les remarques émises par la Direction Régionale del’Environnement et de l’Aménagement et du Logement d’Auvergne en date du 05 janvier 2015.Il prend en compte également les travaux de confortement et de rehaussement dans le cadre de laprocédure d’autorisation.

LES OUVRAGES ET LEUR1.

ENVIRONNEMENT

La digue de protection de l’atelier Tôlerie de l’usine a été conçue en 1943 pour contenir les cruesde l’Allier. Elle a été construite entre 1946 et 1947 et son linéaire total est d’environ 1066 m.

Cet ouvrage n’est pas classé au sens de l’article R.214-113 du Code de l’Environnement. Ilcorrespond à un système de classe C si l’on se réfère à celui-ci.

La fonction de sécurité de cette digue est de protéger une partie du site industriel Constellium etnotamment l’atelier Tôlerie. Le niveau de protection de crue est défini par une revanche de 60 cmpour une crue de référence du PPRNPI. L’entreprise Constellium est gestionnaire et responsablede cet ouvrage.

1.1.1. Description des ouvrages

Situé sur la commune d’Issoire (département du Puy de Dôme), l’ouvrage, en rive gauche del’Allier, est entièrement intégré au site de l’usine Constellium qui est ceint de clôtures.

La digue présente un linéaire total d’environ 1066 m. Les coupes types figurant sur les plansd’origine représentent un corps de digue trapézoïdal et homogène caractérisé par :

Une crête de 3.5 m de largeur

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Des talus inclinés à 2/1 à l’amont et à l’aval

Un dispositif d’étanchéité par geo-membrane

Un revêtement du talus amont se terminant par une bêche en béton de 2m de profondeuret 1m d’épaisseur.

Fig. 1. Coupe type de la digue en état actuel (vert) et après aménagement

Le profil en long de la crête de la digue ainsi que les lignes d’eaux pour les crues cinquantennale etvingtennale et pour la crue de référence PPRNPI sont présentées sur le graphe ci-dessous.

Fig. 2. Profil en long de la crête (actuelle et projet), lignes d’eau pour Qref, Q50 et Q20

Niveau de sureté

Niveau de protection

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1.1.2. Environnement des ouvrages

La zone protégée par la digue considérée couvre l’atelier Tôlerie du site industriel de Constelliumainsi que quelques bâtiments annexes.

Les principaux enjeux de sécurité publique liés à une éventuelle défaillance du systèmeconcernent un total d’environ 235 personnes travaillant sur la zone (en journée et en semaine)ainsi que de nombreux produits chimiques qui sont potentiellement polluants ou explosifsau contact de l’eau.

GESTION DE LA SECURITE2.

La gestion de la digue de protection de l’atelier Tôlerie est assurée par la sociétéConstellium : entretien, surveillance en temps normal, en période de crue et en période post-crue.Une organisation est en place pour faire face aux phénomènes naturels et aux situationsexceptionnelles.

Toutes ces actions sont rédigées dans un document : les « consignes écrites ». Elles décriventl’organisation du propriétaire ou du gestionnaire pour assurer l’exploitation et la surveillance de sonouvrage en toute circonstance.

Aujourd’hui, l’organisation mise en place par la société Constellium permet de mobiliser enpermanence les moyens adaptés et d’y affecter des personnels compétents pour faire face avecl’anticipation requise aux situations rencontrées.

La pièce maîtresse du dispositif de prévention et de maîtrise des risques mis en place par lasociété Constellium repose ainsi sur la surveillance des ouvrages, la maintenance des installations,les dispositions de prévision des crues et des phénomènes naturels, le retour d’expérience et lecontrôle des intervenants et leur formation permanente.

LE BILAN DE L’ANALYSE DE RISQUES3.

Le risque peut être ici exprimé par la probabilité de survenue de l’évènement « inondation » et parl’ampleur de ses conséquences.

La méthode d’analyse de risque utilisée est la méthode dite du « Nœud Papillon » ; il s’agit d’uneméthodologie d'analyse de risque quantifiée qui résulte de la combinaison d'un arbre dedéfaillances et d'un arbre d'événements, centrés sur un même événement redouté : l’inondation dela zone protégée.

Les défaillances potentielles pouvant conduire à la libération accidentelle d’eau dans la zoneprotégée ont été identifiées, on dénombre :

la rupture par surverse de la digue ; la rupture par érosion externe ; la rupture par érosion interne ; la rupture par glissement d’ensemble ;

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Ces défaillances potentielles sont directement liées aux conditions de crue et ont été évaluéespour chacun des systèmes d’endiguement à dire d’expert à partir de l’analyse fonctionnelle desouvrages.

L’analyse des facteurs de sensibilité associés à chaque type de défaillance potentielle a permis deretenir les probabilités de défaillances suivantes :

Tabl. 1 - Probabilités de défaillance pour chaque scénario de défaillance

Scénarios de défaillanceGammes de

crue

COTATIONS RETENUES PARTRONCON

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

1 - Rupture par surverse

Q20

DQ100

Q150

2 - Rupture par érosion externe

Q20

DQ100

Q150

3 - Rupture par érosion interne Q150 D

4 - Rupture par glissementd’ensemble Q150 D

Tabl. 2 - Classes de probabilité

E

Evènementextrêmement peu

probable

N’est pas impossible auvu des connaissancesactuelles, mais nonrencontré au niveaumondial sur un trèsgrand nombre d’annéesd’observations.

D

Evènement trèsimprobable

S’est déjà produit surce type d’ouvragemais a fait l’objet demesures correctivesréduisantsignificativement saprobabilité.

C

Evènementimprobable

Un évènement similairedéjà rencontré sur cetype d’ouvrage auniveau mondial sansque les éventuellescorrections intervenuesdepuis apportent uneréduction significativede sa probabilité

B

Evènementprobable

S’est produit et/oupeut se produirependant la durée devie de l’ouvrage

A

Evènement certain

S’est produit surl’ouvrage considéré et/oupeut se produire àplusieurs reprisespendant la durée de viede l’ouvrage malgréd’éventuelles mesurescorrectives

L’analyse de la gravité de ces scénarios de défaillance potentielle a été réalisée à partir d’unemodélisation numérique bi-dimensionnelle.

En accord avec le maître d’ouvrage, le scénario de défaillance choisi pour l’ensemble de ladigue est celui d’une rupture par surverse:

La gravité du scénario de défaillance a été évaluée en comptant de manière exhaustive lepersonnel impacté par l’onde de rupture, soit la population se trouvant dans les zones d’aléas fortsde l’inondation :

10-110

-210

-610

-510

-410

-3

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zones où les hauteurs d’eau sont ≥ 1 m ; zones où les vitesses d’écoulement sont ≥ 0,5 m/s.

On distingue trois cas pour chaque scénario de défaillance suivant la période ou l’évènement seproduit :

en semaine et en journée, environ 235 personnes présentes en semaine et de nuit, environ 105 personnes présentes en weekend, environ 50 personnes présentes

La grille de criticité synthétisant l’analyse des risques des ouvrages est la suivante :

Tabl. 3 - Matrice de criticité de la digue de protection de l’atelier Tôlerie

PR

OB

AB

ILIT

E

A - courant

C -improbable

D - trèsimprobable

Rupture parsurverse leweekend

Rupture par surverse ensemaine et en journée

Rupture par surverse ensemaine et de nuit

E -extrêmementpeu probable

1 - Modéré 2 - Sérieux 3 - Important 4 - Catastrophique 5 - Désastreux

GRAVITE

En la comparant à celle de l’EDD actuelle, cette grille de criticité met en évidence le gain desureté procuré par les travaux de rehausse et de reprise de l’étanchéité de la digue del’atelier tôlerie.

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Chapitre 1 – Renseignements administratifs

IDENTIFICATION DU PORTEUR DE1.

L’ETUDE ET DE SON AUTEUR

L’ouvrage concerné par la présente étude de dangers est la digue rive gauche de l’Allier située surle site industriel de Constellium à Issoire. Il s’agit d’une digue de protection de l’atelier Tôleriecontre les inondations de l’Allier.

GESTIONNAIRES ET PROPRIETAIRE RESPONSABLE DES OUVRAGES :

Société CONSTELLIUMZI des Listes, rue Yves Lamourdedieu63500 Issoire

Téléphone : 04 73 55 50 71

Personnes à contacter : Christophe BAUBET

AUTEUR DE L’ETUDE :

ARTELIA EAU ET ENVIRONNEMENT6, rue de Lorraine38130 ECHIROLLES

Téléphone : 04 76 33 40 00

Personnes à contacter : Thierry MONIER

L’organisme rédacteur ; ARTELIA EAU & ENVIRONNEMENT fait partie des entreprises agrééesen application de l’article R.214-148 du Code de l’Environnement (Arrêté ministériel du 27 juin2014) pour les études de digue (agrément N° 17-a).

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CARACTERISTIQUES DE LA DIGUE2.

VISEES A L’ARTICLE R214-113 DU CODE

DE L’ENVIRONNEMENT

Article R214-113 du Code de l’Environnement :I - La classe d'une digue au sens de l'article R. 562-13 ou celle d'un aménagement hydraulique ausens de l'article R. 562-18 est déterminée conformément au tableau ci-dessous :

Tabl. 4 - Classement des digues selon l’art. R214-113

La population protégée correspond à la population maximale exprimée en nombre d'habitants quirésident et travaillent dans la zone protégée, en incluant notamment les populations saisonnières.

II - N'est toutefois pas classée la digue dont la hauteur, mesurée verticalement entre le sommet del'ouvrage et le terrain naturel du côté de la zone protégée à l'aplomb de ce sommet, est inférieure à1,5 mètre, à moins que la commune ou l'établissement public de coopération intercommunale àfiscalité propre compétent pour la prévention des inondations ne le demande.

Administrativement, la digue n’est pas classée. Elle correspond à un ouvrage de classe C sil’on se réfère aux critères de classement en vigueur.

Dans la nomenclature IOTA, la rubrique concernée par les travaux d’endiguement porte le N°3260.

DATE DE REMISE DE LA PRESENTE3.

ETUDE

La présente étude est officiellement remise au préfet le 29 juin 2017. Des remarques du serviceinstructeur ont été prises en compte en septembre 2017.

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Chapitre 2 – Objet de l’étude

1. CONTEXTE DANS LEQUEL S’INSCRIT LA

DEMANDE

La société Constellium est gestionnaire d’une digue de protection de l’atelier Tôlerie du siteindustriel d’Issoire.Dans le cadre de cette mission, ce gestionnaire est chargé d’effectuer toutes les opérations liées àla sécurité des ouvrages. Conformément à la législation en vigueur, le gestionnaire doit, entreautres, assurer la Maîtrise d’Ouvrage des études aboutissant à la production des dossierssuivants :

Les diagnostics de sûreté initiaux, décrivant notamment l’état actuel de l’ouvrage, sesconditions de sécurité au regard des désordres possibles, les niveaux de protection et lesmesures de remédiation éventuellement nécessaires ;

Les études de dangers des systèmes d’endiguement de classe A, B et C ; ces étudesintégreront notamment les résultats des diagnostics de sûreté futurs.

Cette étude de dangers concerne la digue après travaux en rive gauche de l’Allier au niveaude l’atelier Tôlerie de l’usine Constellium d’Issoire.

Cet ouvrage n’est pas classé au titre de la règlementation « ouvrages hydrauliques »puisque il est dans l’emprise d’une installation classée pour la protection del’environnement (ICPE).

Cependant les mesures de gestion prévues correspondent à un ouvrage de type C(réalisation d’une étude de danger entre autre).

Par ailleurs, cette étude fournira à la société CONSTELLIUM les éléments nécessaires pour définirles mesures de protection de ses installations industrielles (prévention des effets dominos) etdimensionner son plan d’urgence.

2. LES TEXTES LEGISLATIFS ET

REGLEMENTAIRES EN VIGUEUR

En traitant d’ouvrages existants, cette étude de dangers répondra à :

l’article R214-115 du Code de l’Environnement stipulant que les systèmes d’endiguementexistants doivent faire l’objet d’une étude de dangers (régularisation des ouvrages existants,limite fixée à fin décembre 2012 ou 2014 selon le classement d’une digue).

Les textes en vigueur à considérer sont les suivants :

Article L211-3-III du Code de l’Environnement ;

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Articles R214-112 à R214-117 du Code de l’Environnement ;

Décret n°2007-1735 du 11 décembre 2007 relatif à la sécurité des ouvrages hydrauliques etau comité technique permanent des barrages et des ouvrages hydrauliques et modifiant leCode de l’Environnement ;

Arrêté du 29 février 2008 fixant les prescriptions relatives à la sécurité et à la sûreté desouvrages hydrauliques, modifié par l’arrêté du 16 juin 2009 ;

Arrêté du 12 juin 2008 définissant le plan de l’étude de dangers des barrages et des digueset en précisant le contenu ;

Arrêté du 18 février 2010 précisant les catégories et critères des agréments des organismesintervenant pour la sécurité des ouvrages hydrauliques ainsi que l’organisation administrativede leur délivrance ;

Arrêté du 21 mai 2010 définissant l’échelle de gravité des évènements ou évolutionsconcernant un barrage ou une digue ou leur exploitation et mettant en cause ou étantsusceptibles de mettre en cause la sécurité des personnes ou des biens et précisant lesmodalités de leur déclaration ;

Circulaire du 8 juillet 2008 relative au contrôle de sécurité des ouvrages hydrauliques au titredes dispositions mises en place par le décret n°2007-1735 du 11 décembre 2007 ;

Circulaire du 31 juillet 2009 relative à l’organisation du contrôle de la sécurité des ouvrageshydrauliques ;

Circulaire du 16 avril 2010 relative aux études de dangers des digues de protection contreles inondations fluviales.

3. PERIMETRE DE L’ETUDE

Conformément à l’arrêté du 12 juin 2008, pour une digue, le périmètre de l’ouvrage inclut a minimale système, ses déversoirs de sécurité, les portions du cours d’eau susceptibles d’avoir un impactsur la digue suite à une évolution morphologique globale ou une érosion de berges et, s’il y a lieu,les digues transversales délimitant un casier avec la digue principale.

Le périmètre d’étude est présenté selon une cohérence du point de vue hydraulique et de laprotection effective de la population contre les crues. Il englobe l’ensemble du système. Le linéairetotal de la digue à considérer dans cette étude de dangers est de 1066 m. Une carte présentant lepérimètre d’étude est présentée ci-dessous.

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Fig. 3. Périmètre de l’étude

Le profil en long de la crête après travaux de la digue ainsi que les lignes d’eaux pour les cruesPPRNPi, cinquantennale et vingtennale déduites des documents existants sont présentées sur legraphe ci-dessous. Le niveau de protection de la digue est équivalent à celui d’une crue de périodede retour 150 ans + 60cm de revanche (début de fonctionnement du déversoir de sécuité).

La digue après travaux présente un niveau de protection et un niveau de sûreté tous lesdeux supérieurs à la crue de référence du PPRNPi.

Fig. 4. Profil en long de la crête et lignes d’eau pour Qref, Q50 et Q20

Niveau de sureté

Niveau de protection

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4. ZONE D’ETUDE

La zone d’étude comprend :

le lit mineur de l’Allier ;

la totalité du lit majeur de rive gauche susceptible d’être inondé par les évènementsextrêmes considérés pour certains scénarios d’accident ;

tout ou partie du lit majeur de rive droite, si la modélisation de ce secteur est nécessairepour l’évaluation du débit de plein bord.

Les bassins de rétention situés en bordure de digue du côté « usine »

L’atelier Tôlerie de l’usine Constellium

L’étude de dangers concerne les systèmes d’endiguements eux-mêmes, avec tous les élémentsinclus dans le corps des systèmes (ouvrages traversants) et les aménagements spécifiques (ponts,routes…) ainsi que leur environnement.

5. DELIMITATION DE LA ZONE PROTEGEE

D’après la circulaire du 8 juillet 2008 : « (…) la zone protégée est donc la zone soustraite àl’inondation qui serait causée par la crue de projet de protection de l’ouvrage. Ce n’est pas lazone, plus restreinte, où suite à une rupture de la digue la population serait en danger du fait deshauteurs ou des vitesses d’eau. Ce n’est pas non plus la zone inondée pour la crue de référencedu PPRI, par les plus hautes eaux connues, la crue centennale ou l’emprise maximale inondable. »

Autrement dit, la zone protégée par une digue est la zone non inondée par la crue pourlaquelle le système de protection a été dimensionné.

Par convention, la cote de protection d’une digue est définie comme étant la cote des premiersdéversements (niveau de calage du de déversoirs de sécurité).

L’étendue de la zone protégée correspond ainsi à la zone soustraite à l’inondation naturellequi serait causée par la crue de début de surverse s’il n’y avait pas de digue.

Cette zone correspond à l’aire bleutée sur la carte suivante. La digue permet de soustraire laquasi-totalité de l’atelier Tôlerie de l’usine Constellium à l’inondation naturelle causée par une cruede l’Allier (les autres parties du site industriel étant naturellement protégées du fait de leurélévation plus importante).

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Fig. 5. Zone protégée

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Chapitre 3 – Analyse fonctionnelle del’ouvrage et de son environnement

1. DESCRIPTION DE L’OUVRAGE

1.1. OBJECTIF DE PROTECTION

Par convention, il est différencié 3 niveaux de protection sur un ouvrage d’endiguement :

La cote de début de surverse : il s’agit de la cote des premiers déversements par lesdéversoirs de sécurité.

La cote de sûreté : cote de la rivière lors des crues à laquelle l’ouvrage doit répondre àtous les standards de sécurité et de fonctionnalité, que ce soit sur le plan structural(résistance au glissement, résistance à l’érosion interne…) ou sur le plan hydraulique (pasde débordement en crête…).

La cote de danger de rupture : cote au-delà de laquelle l’ouvrage risque de subir desdégâts majeurs pouvant conduire rapidement à la rupture. L’atteinte de cette cote constitueun état-limite ultime pour l’ouvrage. Cette cote doit être supérieure à la cote de sûreté.

Fig. 6. Niveaux de protection d’un ouvrage d’endiguement

Etant donné que la présente étude de dangers concerne des futurs ouvrages, l’objectif de l’étudesera de définir les niveaux de protection effectifs pour une crue centennale des ouvrages et devérifier qu’ils respectent les conditions sécuritaires de mise en œuvre soit : cote de début desurverse < cote de sûreté < cote de danger de rupture. L’objectif de cette digue consiste àgarantir une protection contre une crue PPRNPi de l’atelier Tôlerie.

DEVERSOIR DE SECURITE Systèmed’’endiguement

Cote de début de surverse

Cote de sûreté

Cote de danger de rupture

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1.2. HISTORIQUE DE L’OUVRAGE

Le projet de rehausse et d’étanchéification de la digue

Les coupes type figurant sur ces plans représentent un corps de digue trapézoïdal et homogènecaractérisé par :

Une crête de 3.5 m de largeur

Des talus inclinés à 21/1 à l’amont et à l’aval

Un dispositif d’étanchéité par geo-membrane

Un revêtement du talus amont se terminant par une bêche en béton de 2m de profondeuret 1m d’épaisseur.

Fig. 7. Coupe type de la digue (plan de recollement)

1.3. LOCALISATION

Situé sur la commune d’Issoire (département du Puy de Dôme), l’ouvrage, en rive gauche del’Allier, est entièrement intégré au site de l’usine Constellium. La digue présente un linéaire totald’environ 1066 mètres. Le point kilométrique 0 (PK0) est pris à l’extrémité amont de la digue (cf fig9).

Construit il y a près de 70 ans, cet ouvrage en remblai protégeait initialement l’atelier tôlerie del’usine des crues de l’Allier. Il en est aujourd’hui en partie séparé physiquement par l’autoroute A75qui s’intercale dans l’espace compris entre le site industriel et la rive gauche de la rivière. Ceremblai ne constitue cependant pas une digue dans la mesure où il est traversé par des passagesinférieurs routiers assurant une transparence hydraulique du lit majeur en cas de débordement del’Allier.

Les cartes suivantes permettent de le situer :

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Fig. 8. Localisation de la digue de protection et du site Constellium

Passage sous A75

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Fig. 9. Vue aérienne détaillée du site industriel de Constellium

Par convention, on prendra le PK0 de la digue à son extrémité amont, comme représenté sur lafigure ci-dessus.

1.4. ENVIRONNEMENT DE L’OUVRAGE

La digue est située entre le site industriel de CONSTELLIUM et le remblai autoroutier de l’A75. Ceremblai constitue un écran partiel face aux crues de l’Allier qui a pour principal effet de réduire lesvitesses d’écoulement au niveau de la digue (il ne limite en aucun cas l’ampleur de la crue auniveau de la digue).

Ce remblai est percé d’un passage de 4.70 m de haut et de 7.50 m de large. Celui-ci ne se situepas directement en face de la digue mais quelques centaines de mètres en aval.

PK0

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1.5. CONSTITUTION GENERALE DE LA DIGUE

Coté rivière,

Le talus de digue existant coté rivière est un ouvrage maçonné dont la pente moyenne est de 38%. Il est constitué de plusieurs éléments que nous retrouvons sur la totalité du linéaire et quiformeront le cœur de la digue :

des dalles béton (L: 1.0m x H: 0.50m x Ep. : 0.08m) isolées entre elles par un jointbitumineux

une longrine longitudinale en crête de la digue, formée de bordures béton (L: 1.0m x H:0.25m x l:0.20m)

une longrine verticale tous les 6 mètres, formée de bordures béton (L: 1.0m x l:0.14m)

Après travaux, un remblai compacté 0/80 consolidera le talus coté rivière, sur toute la longueur dela digue, avec une épaisseur variant de 2.5 à 3.5m hormis au droit du déversoir (0.5 à 1m).Sur ce remblai sera positionné un géotextile et une membrane étanche, ancré en tranché dans leremblai en crête de talus et par une bêche d’ancrage d’un mètre de profondeur en pied de talus.Cette membrane sera recouverte d’un revêtement Teracro et de 20 cm de terre végétale. Le fruitde la digue coté rivière est de 2/1. En pied de digue coté rivière, pourront être posés des gabions.Ces travaux permettront une rehausse de la digue conséquente, entre 80 cm (déversoir) et 1.90m.

En crête, du PK 0 au PK 834 environ, une piste de circulation en matériaux tout-venant compactéest alternativement bordée de glissières de sécurité coté Allier et de clôture définitive coté usine.Ce linéaire de la crête pourra être emprunté par des véhicules pour l’entretien de la digue.

Du PK 834 au PK 891, la crête de la digue est constituée de terre végétale enherbée, bordée d’unmur de soutènement (coté usine) entre le PK 834 et PK891 et au regard des deux bassins derétention.

Du PK 891 au PK 972, passage sur le déversoir

Du PK972 au PK 1131, la crête de digue est constituée de terre végétale enherbée au regard desdeux bassins de rétention.

Coté usine, le dénivelé entre la crête et le pied de digue atteint une valeur maximale de 6.2m.

Le talus de la digue coté usine est principalement constitué de remblai en matériaux tout-venant compacté. Cependant, quatre bassins de rétention participent à la structure dutalus de la digue. Le fruit du talus est de 2/1. Des doubles rangées de gabions serontinstallées pour maintenir la partie en remblai entre les PK 320 et 834. Le pied de digue estconstitué de terre végétale ou de voiries du site industriel. Localement, deux bâtimentsindustriels et deux bassins de rétention sont implantés en pied de talus. Afin de faciliterl’étude, la digue est sectorisée en 7 tronçons homogènes.

Tabl. 5 - Délimitation des tronçons de la digue

Limites

Numéro Tronçon Longueur (ml) Amont (PK) Aval (PK)

1 320 0 320

2 102 320 422

3 181 422 603

4 231 603 834

5 55 836 891

6 81 891 972

7 159 972 1131

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Fig. 10. Sectorisation de la digue en tronçons homogènes

1.6. DESCRIPTION DE CHAQUE TRONÇON APRES TRAVAUX

Tous les ouvrages ou réseaux présents sur la digue appartiennent à la société CONSTELLIUM(câbles électriques, regards télécom, réseaux incendies…). Une conduite de gaz haute pressionest située en pied de digue entre ectte dernière et l’auroroute.

1.6.1. Tronçon 1Linéaire : 320 m

Limites : amont : PK0 aval : PK320

Environnement :

Industriel (Atelier Tôlerie de l’usine Constellium)

Géométrie, végétation et revêtement :

Coté rivière, nous retrouvons la constitution type remblai compacté, geotextile et membrane étanchesurmonté d’un revêtement Teracro et de 20 cm de terre végétale (voir paragraphe 1.4). Le fruit du talusest de 2/1. La largeur du remblai varie de 3.50 m en haut de digue à 2.75 en pied. Une bêche d’ancrageassure la position de la membrane en pied de talus.

D’une largeur de 3.5m, la crête de digue est constituée de matériaux compactés. Un rail de sécuritésera positionné coté Allier et une clôture définitive coté Usine. L’altitude de la crête varie de 374.10 à373.88 m. Une charge d’1.96m est ajoutée à la crête existante.

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Coté usine, le talus est constitué de matériaux tout-venant en partie supérieure et de terre végétaleenherbée. Le fruit du talus est également de 2/1. Le dénivelé varie entre 2.7 et 3.00m. Du PK 110 auPK 233, un caniveau béton longe également le pied de digue. Un portail d’accès est positionné en crêtede digue au PK 0.

Fig. 11. Vue du tronçon 1 de la digue

Ouvrages et réseaux :

Caniveau béton en pied de digue coté usine. Conduite de Gaz Hte pression coté Autoroute.



Environnement :



Coté rivière, nous retrouvons la constitution type remblai compacté, geotextile et membrane étanchesurmonté d’un revêtement Teracro et de 20 cm de terre végétale (voir paragraphe 1.4). Le fruit du talusest de 2/1. Une piste en matériaux tout-venant compacté permet l’accès au pied de talus.


Coté usine, en crête sont positionnées trois boites de gabions superposées sur une semelle defondation. (Voir Fig. 12)

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Sur la semelle de fondation est déposée une première boite de 0.5m * 1m puis une boite de 1m*1msuperposée d’une boite de 0.5m*0.5m. Entre les gabions et le remblai compacté est positionné ungéotextile qui assure l’étanchéité.

Fig. 12. Coupe type du tronçon 2 de la digue


En pied de digue coté usine, il existe trois bornes à incendie aux PK 252 et PK 291 et au PK 399.

Une conduite de gaz GRDF est localisée en pied de digue coté Allier au PK 390. On la retrouvejusqu’au PK 860.

Bassin de rétention coté usine sur la totalité du linéaire du tronçon 2. Conduite de Gaz Htepression coté Autoroute.



Environnement :



Coté rivière, nous retrouvons la constitution type remblai compacté, geotextile et membrane étanchesurmonté d’un revêtement Teracro et de 20 cm de terre végétale (voir paragraphe 1.4). Le fruit du talusest de 2/1. Une piste en matériaux tout-venant compacté permet l’accès au pied de talus. En pied dedigue, est positionnée une boite de gabion de 1m * 1m sur une recharge qui peut aller jusqu’à 50cmd’épaisseur.


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Sur la semelle de fondation est déposée une première boite de 0.5m * 1m puis une boite de 1m*1msuperposée d’une boite de 0.5m*0.5m. Entre les gabions et le remblai compacté est positionné ungéotextile qui assure l’étanchéité.

Fig. 13. Coupe du tronçon 3 de la digue


Bassin de rétention coté usine sur la totalité du linéaire du tronçon. Conduite de Gaz Hte pressioncoté Autoroute.

1.6.4. Tronçon 4

Linéaire : 233 m

Limites :

amont : PK603 aval : PK836

Environnement :



Coté rivière, nous retrouvons la constitution type remblai compacté, geotextile et membrane étanchesurmonté d’un revêtement Teracro et de 20 cm de terre végétale (voir paragraphe 1.4). Le fruit du talusest de 2/1. Une piste en matériaux tout-venant compacté permet l’accès au pied de talus.

D’une largeur de 3.5m, la crête de digue est constituée de matériaux compactés. Un rail de sécuritésera positionné coté Allier et une clôture définitive coté Usine. Un portail d’accès est positionné au PK

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830. L’altitude de la crête varie de 373.80 à 373.50 m. Une charge d’1.72m est ajoutée à la crêteexistante.


Sur la semelle de fondation est déposée une première boite de 0.5m * 1m puis une boite de 1m*1msuperposée d’une boite de 0.5m*0.5m. Entre les gabions et le remblai compacté est positionné ungeotextile qui assure l’étanchéité.

Fig. 14. Coupe type du tronçon 4 de la digue


Présence de cellules de détection du système de surveillance du site (6 cellules sur le tronçon,fixées au grillage coté rivière). Conduite de Gaz Hte pression coté Autoroute.

Bassin de rétention en pied de digue coté usine sur la totalité du linéaire du tronçon.

1.6.5. Tronçon 5

Linéaire : 57 m


Environnement :


Géométrie, végétation et revêtement :A l’issue du tronçon 4, après le portail d’accès, la digue se sépare en deux branches. Une branchequi s’oriente vers le nord-ouest sur 35 m de linéaire et la deuxième dans l’alignement de la digue.

Coté rivière, nous retrouvons la constitution type remblai compacté, géotextile et membrane étanchesurmonté d’un revêtement Teracro et de 20 cm de terre végétale (voir paragraphe 1.4). Le fruit du talus

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est de 2/1. Une piste en matériaux tout-venant compacté permet l’accès au pied de talus. On trouve desgabions en pied de talus. L’épaisseur du remblai varie de 0.95 à 1.15m.

D’une largeur de 2.6m, la crête de digue est constituée de matériaux compactés d’une hauteur d’1.35mau-dessus du système existant et repose contre le mur de soutènement coté usine edéjà existant.

Coté usine, le talus est constitué de terre végétale enherbée.

La canalisation d’exhaure de la pompe Bergeron doit être rehaussée au-dessus du nouveauniveau de protection. Celle-ci sera donc découpée puis prolongée avec les éléments coudésnécessaires après construction de murs de soutènement assurant la continuité du corps de diguede manière à conserver le même point de rejet dans le caniveau existant.

La rampe d’accès au pied de la digue sera également reprise avec une pente de l’ordre de 16 %.


Bassin de rétention sur tout le linéaire.

Fig. 15. Coupe type du tronçon 5

Fig. 16. Coupe type du tronçon de canalisation ᴓ800.

1.6.6. Tronçon 6 - DéversoirLinéaire : 90 m soit 60m horizontal + 2 x 15m (rampes de raccordement)

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Environnement :



Coté rivière, nous retrouvons la constitution type remblai compacté, geotextile et membrane étanchesurmonté d’un revêtement Teracro et de 20 cm de terre végétale (voir paragraphe 1.4). Le fruit du talusest de 3/1. L’épaisseur du remblai varie de 0.95 à 0.45m.

D’une largeur de 3.50m, la crête de digue, est constituée de matériaux tout-venant compacté sur 2.5mde large coté Allier et de 0.80m d’épaisseur et de gabions de 1m de large coté usine. La crête estsurélevée de 80 cm à 373.49 m.

Coté usine, le talus est constitué sur une couche de geotextile, d’un matelas de gabions de 30 cmd’épaisseur et d’une largeur de 5.00 m sur lequel est positionné deux boites de gabions d’1m * 1m. Unedeuxième boite de gabions est superposée à celle qui maintient le remblai pour en assurer la stabilité.Un géotextile est également positionné entre le remblai et les gabions (coté Allier)

Fig. 17. Coupe type du tronçon 6 de la digue (déversoir)


Présence d’un ouvrage de vidange comme présenté sur la coupe de la figure au PK 910 pour sedéverser coté Allier.

Entre les gabions, un dalot de vidange de 2m par 1.50m traverse la digue sur une longueur de15.35m. Coté usine, une vanne de sectionnement manuelle est positionnée en amont du dalot. Lahauteur de déversement est de 370.80m. La pente est de 15%.

Un câble 5000 V H.T souterrain passe sous la digue.

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Fig. 18. Coupe type de la vidange – tronçon 6 de la digue

1.6.7. Tronçon 7

Linéaire : 150 m


Environnement :



Coté rivière, nous retrouvons la constitution type remblai compacté, géotextile et membrane étanchesurmonté d’un revêtement Teracro et de 20 cm de terre végétale (voir paragraphe 1.4). Le fruit du talusest de 2/1. La largeur du remblai varie de 1.85 m en haut du remblai à 1.85m en pied. Une bêched’ancrage assure la position de la membrane en pied de talus.

D’une largeur de 2.5m, la crête de digue est constituée de matériaux compactés. La crête est surélevéede 1.30m pour atteindre la côte de 1.30m.

Coté usine, le talus est constitué de matériaux tout-venant en partie supérieure et de terre végétaleenherbée. Le fruit du talus est également de 2/1. Le dénivelé varie entre 2.7 et 3.00m.

Ouvrages et réseaux :Une conduite Défense Incendie est intégrée dans la digue. La conduite de D.I sera dévoyée entrele remblai et le bassin de rétention.

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Fig. 19. Coupe type de la vidange – tronçon 6 de la digue

1.7. PROFIL EN LONG DE LA DIGUE

Le profil en long de la digue après travaux de protection de l’atelier Tôlerie et la ligne d’eau de lacrue de PPRNI + 60cm, qui sont présentés, ont été établis à partir de levés topographiques et demodélisations hydrauliques pour cette situation de crue.

2. DESCRIPTION DE L’ENVIRONNEMENT DES

OUVRAGES

2.1. TOPOGRAPHIE DE LA ZONE D’ETUDE

La zone d’étude se situe dans la plaine de l’Allier (« Le plat d’Allier ») à proximité d’Issoire. Le litmajeur de la rivière est plutôt élargi en amont du site industriel de Constellium et encaissé en aval.

La zone d’étude se situe dans le lit majeur en rive gauche, elle est limitée :

à l’est et au nord : par le lit de l’Allier;

à l’ouest et au sud : par les premiers reliefs de la commune d’Issoire

2.2. REMBLAIS EN LIT MAJEUR

L’analyse de la topographie du lit majeur nous a permis de constater qu’un remblai important setrouve dans la zone d’étude. Il s’agit du talus de l’A75 qui est situé entre l’Allier et la digue.

Ce remblai double la ligne de protection existante et forme donc une barrière de prévention aurisque d’érosion de la digue par le courant. Il ne modifie pas en revanche le niveau maximum audroit de la digue en raison de la présence d’ouvrages de franchissement qui le mettent entransparence hydraulique.

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2.3. COURS D’EAU A PROXIMITE DES OUVRAGES

Deux petits cours d’eau se jettent dans l’Allier environ 2km en amont de la zone d’étude. Il s’agit dela Couze Pavin en rive gauche et de l’Eau Mère en rive droite. De nombreuses gravières sontégalement présentes dans le lit majeur de l’Allier environ 4km en amont de la zone d’étude.

2.4. OUVRAGES HYDRAULIQUES NE FAISANT PAS PARTIE DE L’ETUDE

Il n’y a pas d’ouvrages hydrauliques qui ne font pas partie de l’étude dans l’environnement directde la digue.

2.5. ZONE PROTEGEE : POPULATION RESIDENTE ET ACTIVITES

L’objectif de ce volet consiste à identifier et localiser l’ensemble des enjeux situés dans la zoneprotégée : population résidente, établissements recevant du public (ERP) et établissementsindustriels.

2.5.1. Préambule

La zone protégée par la digue a été préalablement délimitée (cf. chapitre II. « 5. Délimitation de lazone protégée »).

Pour rappel : la zone protégée par une digue la zone non inondée par la crue pour laquelle lesystème de protection a été dimensionné (crue de début de surverse).

Les aléas retenus pour la délimitation de la zone protégée sont :

la crue de référence PPRNPi de l’Allier au droit du site industriel de Constellium

Ce sont l’ensemble des zones soustraites à l’inondation dans l’état actuel par rapport à l’état sansendiguement qui est considéré comme la zone protégée par la digue.La crue centennale qui a été fixée comme crue de projet lors de la réalisation de la digue nesubmerge pas la digue selon les modélisations hydrauliques effectuées. Le niveau réel deprotection est supérieur à la crue centennale.

2.5.2. Méthode de recensement

Estimation de la population résidente :

Références :

Estimation de la population en zone inondable par la méthode dite « INSEE », DIRENLanguedoc-Roussillon, Laure WATEAU, Juin 2002 ;

Institut National de la Statistique et des Etudes Economiques : http://www.insee.fr/fr/

Notre méthode de comptage de la population résidente dans la zone protégée par la digue estbasée sur la méthode dite « INSEE » développée par la DIREN Languedoc-Roussillon en 2002.Cette méthode s’intéresse aux enjeux humains en zone inondable et elle est développée à partirde l’exploitation du recensement de la population par l’INSEE. Elle permet de déterminer le nombred’habitants en zone inondable de chaque commune concernée avec une marge d’erreurgénéralement inférieure à 10%. Elle confronte les informations cartographiques disponibles sur les

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zones inondables (PPRI, atlas des zones inondables) avec les données du recensement généralde la population de mars 1999. Cette méthode peut, le cas échéant, s’appliquer à d’autres zonagesde risques.

Ici, nous avons donc mis en œuvre cette méthode de comptage de population en zone inondablepar l’utilisation du contour de la zone protégée et du recensement de la population de 2009 selonle découpage par îlot IRIS de l’INSEE (données disponibles sur Internet, site de l’INSEE).

Les IRIS (Ilots Regroupés pour l’Information Statistique) constituent un découpage infra-communal ; 2000 fait allusion à la fois à leur année de constitution et à leur taille (2000 habitantsenviron). Ils ont été définis au moment du recensement de la population de mars 1999, encollaboration avec les mairies.

Par ailleurs, nous rappelons que la population résidente correspond à la populationrecensée en résidence principale ET la population dite « saisonnière » (selon les capacitésd’accueil dans les zones protégées).

Déroulement de la méthode INSEE adaptée à l’étude de dangers : il s’agit de comparer lessurfaces de recouvrement entre la zone protégée et les îlots IRIS des communes concernées.

Trois possibilités se présentent alors :

l’îlot IRIS se situe entièrement dans la zone protégée : toute la population de l’îlot estcomptée ;

l’îlot IRIS est complètement en dehors de la zone protégée : la population de cet îlot n’estpas comptée ;

l’îlot IRIS se situe partiellement en zone protégée : 2 cas de figure :

cas de figure 1 : le recouvrement entre les surfaces de l’îlot et de la zone protégéeconcerne une zone urbaine, un centre-ville ou un bourg : dans ce cas, il faut considérerque la répartition de la population est répartie de manière homogène à l’intérieur de l’îlot :on utilise une règle de trois pour calculer la population concernée en fonction de lasurface de recouvrement entre l’îlot et la zone protégée. La marge d’erreur sera faible (<5%).

cas de figure 2 : le recouvrement entre les surfaces de l’îlot et de la zone protégéeconcerne un village ou une zone partiellement densément habitée et partiellement enzone d’habitat diffus. La répartition de la population n’est pas homogène à l’intérieur del’îlot, dans ce cas, on ne peut pas faire une simple règle de trois en fonction de la surfacede recouvrement entre zone protégée et îlot. Il s’agit de faire une approximation. Lamarge d’erreur sera plus importante (environ 10 à 15%).

Etablissements Recevant du Public (ERP) :

Le terme établissement recevant du public (ERP), défini à l'article R123-2 du Code de laconstruction et de l'habitation, désigne en droit français les lieux publics ou privés accueillant desclients ou des utilisateurs autres que les employés (salariés ou fonctionnaires) qui sont, eux,protégés par les règles relatives à la santé et sécurité au travail.

Cela regroupe un très grand nombre d'établissements tels que les cinémas, théâtres, magasins (del'échoppe à la grande surface), bibliothèques, écoles, universités, hôtels, restaurants, hôpitaux,gares et qu'il s'agisse de structures fixes ou provisoires (chapiteau, structures gonflables).

Etablissements industriels (ICPE) :

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La liste des installations classées au titre du Code de l’Environnement (ICPE) a été téléchargée surle site de l’inspection des installations classées (http://www.installationsclassees.developpement-durable.gouv.fr/rechercheICForm.php). Elle recouvre les ICPE soumis à autorisation et lesétablissements SEVESO. [Une installation classée pour la protection de l’environnement est uneinstallation fixe dont l’exploitation présente des risques pour l’environnement. Exemples : usines,élevages, entrepôts, carrières, etc. Les sites SEVESO sont des sites industriels présentant desrisques d'accidents majeurs].

2.5.3. Comptage

On ne décompte aucune population résidente (permanente ou saisonnière) dans la zone protégéepar la digue. Seul l’atelier Tôlerie et d’autres locaux industriels annexes sont concernés par laprotection qu’apporte cet ouvrage. Le planning de présence du personnel de l’usine permet dedéterminer les effectifs présents dans la zone protégée en fonction de la période.

Tabl. 6 - Effectifs actuel dans la zone protégée suivant la période

Semaine journée Semaine Nuit Weekend

Tôlerie 201 104 51

Magasin XYZ 2 0 0

AP02 déchetterie 2 0 0

Equipe projet ATO 15 0 0

Equipe projet autres 15 0 0

Total 235 104 51

Fig. 20. Identification des lieux regroupant du personnel dans la zone protégée

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Par ailleurs, le site industriel de Constellium est classé au titre Seveso sous la dénomination :« Autorisation seuil bas ». Un certain nombre de substances chimiques sont stockés dans la zoneprotégée. Toutes peuvent potentiellement polluer le milieu naturel et certaines peuvent en plusavoir une réaction forte avec l’eau (explosion).

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Chapitre 4 – Présentation de la politique deprévention des accidents majeurs et dusystème de gestion de la sécurité (SGS)

PROPRIETAIRES ET GESTIONNAIRES1.

DES OUVRAGES

La société Constellium est l’unique propriétaire et gestionnaire de la digue de protection de l’atelierTôlerie du site industriel d’Issoire.

POLITIQUE DE PREVENTION DES2.

ACCIDENTS MAJEURS ET DU SYSTEME

DE GESTION DE LA SECURITE (SGS)

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

Des prescriptions réglementaires ;

Une information préventive des citoyens protégés par les ouvrages ;

Une organisation efficace.

PRESCRIPTIONS REGLEMENTAIRES2.1.

Les démarches et documents à produire par les gestionnaires de digue sont synthétisés dans untableau présenté ci-après.

Le contenu de ces démarches et documents à produire est précisé par :

le décret n°2007-1735 du 11 décembre 2007 relatif à la sécurité des ouvrageshydrauliques et au comité technique permanent des barrages et des ouvrageshydrauliques et modifiant le Code de l’Environnement ;

l’arrêté du 29 février 2008 fixant des prescriptions relatives à la sécurité et à la sûreté desouvrages hydrauliques ;

l’arrêté du 12 juin 2008 définissant le plan de l’étude de dangers des barrages et desdigues et en précisant le contenu.

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Tabl. 7 - Démarches et documents à produire par les gestionnaires de digues

Classement des digues A B C D Observations

Examen du CTPBOH duprojet ou de la modification

OUI

obligatoire pour lesavant-projets, projets,

les modifications,l’étude de dangers et

les révisions spéciales

NON NON NONCependant, l’examenpeut être effectué à lademande du ministre

Etude de dangers par unorganisme agréé

Actualisation

OUI31/12/2012

10 ans

OUI31/12/2014

10 ans

OUI31/12/2014

10 ans

NONLe Préfet notifie

l’obligation de réaliserl’étude de dangers

Revue de sûreté

Fréquence

OUI5 ans aprèsmise en eau

10 ans

OUI5 ans aprèsmise en eau

10 ans

NON NON

Effectuée par unorganisme agréé ;

rapport transmis auPréfet

Diagnostic de sûreté initial OUI OUI OUI NONPour diguesexistantes

Dossier de l’ouvrage OUI OUI OUI OUISur support papier.

Tenu à disposition duservice de contrôle

Registre de l’ouvrage NON NON NON NON

Consignes de surveillance OUI OUI OUIOUIpas

d’approbation

Approbationpréalable du préfet

Consignes d’exploitationen période de crue

OUI OUI OUIOUIpas

d’approbation

Approbationpréalable du préfet

Rapport de surveillance

Fréquence

OUI

1 an

OUI

5 ans

OUI

5 ans/ Transmis au Préfet

Dispositif d’auscultation / / / /

Visite TechniqueApprofondie

Fréquence

OUI

1 an

OUI

1 an

OUI

2 ans

OUI

5 ans

Pas detransmission

au Préfet

Compte rendutransmis au Préfet

Déclaration au Préfet detout évènement pouvantmettre en cause la sécuritépublique

OUI OUI OUI OUIDans les meilleurs

délais

Diagnostic de sûreté ditRévision spéciale

Soumis au CTPBOH

Possible

Obligatoire

Possible

Possible

Possible

Possible

Possible

Possible

La digue de protection de l’atelier Tôlerie de l’usine Constellium n’est pas classée. Cependant lesmesures de gestion prévues correspondent à un ouvrage de type C (réalisation d’une étude dedanger entre autre).

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INFORMATION PREVENTIVE2.2.

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

La préfecture via le Dossier Départemental des Risques Majeurs (DDRM) : c’est une premièreétape dans cette information du citoyen. Il précise pour chacune des communes concernéesdu département, le ou les risques naturels ou technologiques auxquels ses habitants peuventun jour être exposés. Il mentionne les mesures de prévention, de protection et de sauvegardeet décrit les actions engagées. Il relate également un historique des évènements les plusmarquants survenus dans le département.

Document établi par le préfet et transmis aux maires de chaque commune concernée.

Le DDRM du département du Puy de Dôme précise qu’il existe un Plan de Préventiondes Risques Inondation pour l’Allier sur la commune d’Issoire.

La mairie via le Document d’Information Communal sur les Risques Majeurs (DICRIM) :chaque commune impactée par un risque majeur doit réaliser ce document qui constitue ladeuxième étape d’information du citoyen. Le DDRM doit servir de socle pour la réalisation dece document essentiel à l’information des citoyens.

Ce document établit par le maire est consultable en mairie.

Le DICRIM fournit des consignes individuelles de sécurité en cas d’évènement majeur de typeinondation (signal d’alerte, mise à l’abri, consignes en cas d’évacuation…).

La commune d’Issoire a réalisé un DICRIM conformément à la règlementation.

La mairie via le Plan Communal de Sauvegarde (PCS) : obligatoire pour les communesdotées d’un Plan de Prévention des Risques Naturels, l’objectif est de mettre en œuvre uneorganisation prévue à l’avance, au niveau communal, en cas de survenance d’un évènement.L’organisation prévue va coordonner les moyens et les services pour optimiser la réactivité dela commune.

Les établissements scolaires via le Plan Particulier de Mise en Sûreté (PPMS) : chaqueétablissement scolaire doit mettre en place un plan particulier de mise en sûreté face auxrisques majeurs (circulaire de l’éducation nationale du 29/05/2002). Ce plan prévoit ledéclenchement de l’alerte en cas de risque majeur, des consignes de sécurité, mise en sûretédu personnel et des élèves…

ORGANISATION EFFICACE : SYSTEME DE GESTION DE2.3.

SECURITE (SGS)

La digue2.3.1.La société Constellium assure le pilotage du système de gestion de la sécurité pour la digue dontelle a la gestion. On distingue :

Les consignes générales de surveillance hors crue, mai 2014 ;

Les consignes en cas de crue de l’Allier, mai 2014 ;

Les consignes post crues, mai 2014 ;

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Les consignes pour les visites techniques approfondies, mai 2014.

Le site2.3.2.

A l’échelle du site industriel dans son ensemble, la société CONSTELLIUM a mis en place un Pland’Opération Interne (POI) qui décrit les moyens à mettre en place à l’intérieur de l’établissementpour faire face à tout sinistre grave nécessitant sa mise en œuvre. Il est établi sur la base del’étude de dangers (du site dans son ensemble) qui comporte une analyse des différents scénariosd'accidents possibles et de leurs conséquences les plus pénalisantes.

Il définit les mesures d’organisation, les méthodes d’intervention et les moyens nécessaires àmettre en œuvre pour protéger le personnel, les populations, l’environnement et les biens.

Le P.O.I. est déclenché par le Directeur des Opérations Internes (ou l'Astreinte Direction), en casd’incidents et/ou d’accidents graves (évolutifs, non maîtrisés), de taille suffisante pour avoir desrépercussions significatives sur les personnes, l’environnement et les biens de la société.

Exemples de sinistres graves concernés : Explosion Incendie Fuite de gaz Pollution gazeuse ou liquide Déversement accidentel Inondation (crue de l’Allier) …

En cas de sinistre grave, l’alerte est donnée au poste de garde qui informe la Direction, laquelleappréciera la situation et mettra en œuvre l’organisation nécessaire (POI ou non).

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Chapitre 5 – Identification etcaractérisation des potentiels de dangers

1. IDENTIFICATION DES POTENTIELS DE

DANGERS

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

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

Ces potentiels de dangers sont, d’une façon générale, propres aux ouvrages étudiés. Ils sontégalement liés à la quantité d’eau que les ouvrages peuvent libérer.

C’est pourquoi nous nous intéressons ici aux facteurs de sensibilité intrinsèques aux systèmesd’endiguement considérés et aux mécanismes de ruptures susceptibles de se produire. L’objectifétant d’identifier quelle défaillance plausible est prépondérante par rapport à une autre ainsi que ledébit libéré afin de comparer les conséquences des défaillances.

Puis, nous nous intéresserons aux ouvrages hydrauliques liés au système de protection etnécessitant une manœuvre et/ou une intervention pour leur bon fonctionnement.

Enfin, une synthèse permettra de conclure sur l’occurrence possible de ces potentiels de dangers.

2. CARACTERISATION DES POTENTIELS DE

DANGERS

LES DIFFERENTS MECANISMES DE RUPTURE2.1.

La rupture par surverse2.1.1.

Description du phénomène :

A la montée de la crue, le niveau d’eau atteint la crête de la digue puis l’eau déborde sur l’ouvrageet inonde la plaine (voir figure suivante). Le parement aval s’érode, les matériaux en pied de diguesont arrachés, la brèche s’ouvre.

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(1)

(2)

Fig. 21. Rupture par surverse

Au vu des grands accidents en période de très forte crue des deux derniers siècles, c’est l’un desmécanismes principaux de rupture des systèmes d’endiguement en remblai.

Les facteurs de sensibilité associés à cette défaillance sont :

L’importance de la crue : hauteur de charge :

La hauteur de charge est la différence entre la charge en lit mineur (niveau d’eau) et le niveau duterrain naturel (voir croquis ci-dessous). C’est un paramètre fondamental dans l’appréciation del’aléa d’inondation par rupture de digue.

Fig. 22. Définition de la hauteur de charge

La hauteur de charge est l’évènement déclencheur du phénomène de rupture par surverse.

Le profil en long de la crête : un profil en long irrégulier de la crête de digue avecprésence de points bas qui concentrent localement les débits de surverse ;

Les caractéristiques géotechniques : c’est-à-dire le caractère localement plus ou moinssableux des matériaux constitutifs des remblais ainsi que leur hétérogénéité dans lacompacité ;

La nature du revêtement côté plaine ;

La hauteur d’endiguement.

Hauteur decharge

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La rupture par érosion externe2.1.2.

Description du phénomène :

En crue, le pied de berge se dégrade sous l’effet de la vitesse importante de l’eau (1). Desglissements de masse se produisent alors dans les matériaux saturés. Les crues successivesaggravent le phénomène jusqu’à ce que le talus devienne abrupt et instable entrainant desglissements par pans (2).

(1)

(2)

Fig. 23. Rupture par érosion externe

Ce mécanisme est accéléré lors de la surverse de la digue.


La morphologie de la rivière, la modification naturelle du tracé du cours d’eau : les coursd’eau sont dynamiques, leur lit bouge au cours du temps, ce qui peut inciser de façon trèsimportante les digues sans que le cours d’eau puisse être maîtrisé ;

La durée et l’importance de la crue : hauteur de charge ;

La vitesse moyenne de l’eau le long du talus : les digues en bordure immédiate du litmineur ou situées en zones de rétrécissement du lit mineur sont particulièrementexposées ;

Les perturbations hydrauliques locales : dues à des racines d’arbres, piliers de pontsou constructions sur le parement côté fleuve des digues ou des courbes prononcées dansl’axe de la digue. Les perturbations hydrauliques peuvent entraîner des courants ettourbillons avec des vitesses locales plus élevées que la vitesse moyenne sur le linéairede digue considéré ;

La nature et l’état de la protection du talus de la digue côté rivière.

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La rupture par érosion interne2.1.3.

En crue, suivant la perméabilité des terrains rencontrés et la durée de la crue, il se produit desécoulements dans la digue. L’érosion interne intervient lorsque la force d’écoulement estsupérieure à la somme des autres forces appliquées sur les grains (pesanteur, forces de contact)soit lorsque le gradient hydraulique H/L est supérieur à un seuil appelé gradient critique desmatériaux constituant la digue.

De manière générale, l’érosion interne ne se développe que si deux conditions nécessaires sontréunies : l’arrachement des particules et leur transport.

Les différentes phases de rupture d’une digue par érosion interne sont illustrées ci-dessous via lemécanisme du renard hydraulique (cinétique rapide).

Fig. 24. La rupture par érosion interne

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L’importance de la crue : hauteur de charge ;

Les caractéristiques géotechniques (dont nature des matériaux constitutifs) : lephénomène est favorisé par l’hétérogénéité dans les couches de matériaux constitutifs duremblai ou de la fondation ;

La présence de zones de circulations préférentielles dans le corps de la digue :création possible d’un gradient hydraulique critique provoquant l’érosion interne des sols(entraînement des particules). Le gradient hydraulique critique est le seuil limite à partirduquel les forces d’écoulement de la digue deviennent suffisantes pour détacher etentraîner des particules fines du sol ;

La présence d’ouvrages traversants : mauvaise étanchéité à la jonction entre remblaiset ouvrages transversaux (ex : canalisations et galeries traversant l’ouvrage de part enpart, le corps de la levée ou sa fondation) ;

Excavations ou galeries dans la levée réduisant la longueur du chemin hydrauliqueentre amont et aval de la digue (ex : terriers d’animaux fouisseurs, conduits racinairesd’arbres morts…).

La rupture d’ensemble2.1.4.

Description du phénomène côté terre :

La saturation du remblai et la raideur du talus provoquent des ruptures de masse par glissementdu talus ou basculement de murs de soutènement.

Fig. 25. Rupture d’ensemble côté aval


Le profil de la digue en remblai : un profil de digue étroit avec des pentes de talus fortes(fruits inférieurs à 3H/2V) favorisent ce phénomène ;

La piézométrie : le phénomène est favorisé par une piézométrie élevée dans la digue liéeà l’absence de drainage et à la présence de couches hétérogènes ;

Les caractéristiques géotechniques (dont la nature des matériaux constitutifs) : facteurdiscriminant : une faible compacité ou présence d’une sous-couche argileuse au niveau dela fondation qui peut jouer le rôle de « couche savon ».

Ces trois facteurs se retrouvent souvent dans des zones d’anciennes brèches dont les réparationsn’ont pas toujours été menées dans de bonnes conditions.

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Description du phénomène côté fleuve :

Un deuxième cas de figure peut se produire au moment de la décrue lorsque la digue, suite à unmauvais drainage reste saturé alors que le niveau du cours d’eau s’est abaissé.

Ces instabilités sont dues aux sous-pressions qui se développent pendant la période des hauteseaux et se traduisent par la rupture du talus côté rivière ou de son revêtement de protection lorsd’une décrue rapide.

Fig. 26. Rupture d’ensemble côté amont

Pour les ouvrages en maçonnerie, la rupture sous charge est due au profil étroit des systèmesd’endiguement (surtout pour ceux en béton armé, les plus récents), est nécessairement brutale etpeut résulter d’une erreur de conception (ex : insuffisance du dimensionnement ou d’un défautd’exécution (ex : malfaçon dans le ferraillage). La difficulté que présente ce mécanisme est que lestémoins de son activité ne s’avèrent pas forcément détectables lors de l’inspection visuelle.

LES AUTRES POTENTIELS DE DANGERS2.2.

La surverse sans rupture2.2.1.

La surverse correspond à un débordement de l’eau au-dessus de la crête de la digue.

Les facteurs de sensibilité associés à ce mode de défaillance sont :

L’importance de la crue : hauteur de charge ;

Le profil en long de la crête : un profil en long irrégulier de la crête de la digue avecprésence de points bas qui concentrent localement les débits de surverse.

La surverse conduisant généralement à la rupture, ce scénario de surverse sans rupturecorrespond au cas des déversoirs de sécurité.

En libérant de l’eau avant surverse des systèmes d’endiguement, les déversoirs de sécurité ontnotamment pour objet d’empêcher que, lorsque des crues importantes apparaissent, la déniveléeamont-aval soit trop importante et conduise à l’apparition de brèches.

Dysfonctionnement d’un ouvrage hydraulique2.2.2.

Il s’agit ici des ouvrages hydrauliques liés aux ouvrages d’endiguement et intervenant dans lafonction de rétention de l’eau ainsi que des éventuels organes mobiles des ouvrages.


La défaillance mécanique : selon notamment l’âge et l’état des ouvrages hydrauliques ;

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La défaillance de gestion : l’organisation et la gestion humaine quant à la manipulationde ces ouvrages hydrauliques ;

Les évènements extérieurs : embâcles, retours de courant…

Pour chaque ouvrage important, il faut donc une idée globale de leur fonction en tant queprotection contre les inondations, de leur gestion (automatique, manuelle…) et de leur état (âge,diagnostic visuel…).

3. SENSIBILITE DE LA DIGUE CONCERNE

PAR L’EDD

La sensibilité de la digue aux potentiels de dangers ou défaillances pouvant l’affecter est évaluéepar l’étude des facteurs de sensibilité intrinsèques aux systèmes d’endiguement. Commedéveloppé dans la caractérisation des potentiels de dangers, les facteurs de sensibilité d’une diguevis-à-vis d’un risque de rupture sont de plusieurs ordres : hydraulique, géométrique, géotechnique,morphologique, hydrologique…

Ils sont résumés ci-dessous par type de défaillance :

Tabl. 8 - Facteurs de sensibilité associés aux potentiels de dangers d’une

digue

Défaillances potentielles Facteurs de sensibilité associés

Rupture par surverse

L’importance de la crueLa hauteur de chute (hauteur d’endiguement)Le profil en long de la crêteLes caractéristiques géotechniquesLa nature des revêtements de la crête et du talus côté plaine

Rupture par érosion externe

La morphologie de la rivièreLa durée et l’importance de la crueLa vitesse moyenne de l’eau le long du talusLes perturbations hydrauliques localesLa nature et l’état de la protection du talus de la digue côté rivière

Rupture par érosion interne

L’importance de la crueLes caractéristiques géotechniquesLa présence de zones de circulations préférentielles dans le corpsde la digueLa présence d’ouvrages traversantsExcavations ou galerie dans la levée

Rupture d’ensemble(ou grand glissement)

Le profil de la digue en remblaisLa piézométrieLes caractéristiques géotechniques

Surverse sans ruptureL’importance de la crueLe profil en long de la crête

Dysfonctionnement d’unouvrage hydraulique

Mode de gestionEtat de l’ouvrage

Nous décrivons ci-après les facteurs de sensibilité intrinsèques aux systèmes d’endiguementconcernées par l’étude de dangers vis-à-vis des désordres potentiels pouvant survenir.

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L’IMPORTANCE DE LA CRUE (HAUTEUR DE CHARGE)2.1.

La hauteur de charge devant les ouvrages est calculée pour le niveau des crues de protection, soitcomme il a été fixé dans la définition de la zone protégée, une crue de type « 1866 » référence duPPRNPi.

Pour cette crue, les travaux permettront à la digue de ne pas être submergés avec une revancheminimale de 0.6m.

HAUTEUR D’ENDIGUEMENT2.2.

La hauteur d’endiguement intervient comme facteur de sensibilité intrinsèque à la surverse car elleaccentue la gravité de cette défaillance.

Après rehausse, la hauteur d’endiguement de la protection de l’atelier Tôlerie varie de 4 à 5 mètresavec un maximum d’environ 5.3 m en tronçon médian. Par ailleurs la rehausse sera renforcée surson côté aval par la présence de gabions.

Par ailleurs, la création de bassins de rétention en pied de digue du côté de l’ALLIER est de natureà augmenter artificiellement cette hauteur d’endiguement.

LES CARACTERISTIQUES GEOTECHNIQUES2.3.

Les caractéristiques géotechniques des systèmes d’endiguement constituent un facteur desensibilité commun à plusieurs types de défaillance.

Ce que l’on entend par caractéristiques géotechniques :

La nature des matériaux constitutifs des remblais (caractère localement plus ou moinssableux) ;

La compacité et la compressibilité des matériaux ;

La stabilité d’ensemble.

Ces éléments interviennent notamment dans l’évaluation de la stabilité d’une digue que ce soit lastabilité d’ensemble ou la stabilité de la fondation. Nous disposons de reconnaissances aupénétrométre permettant de qualifier constitution du corps de digue (Alpha BTP 2015).

Cependant, on peut noter que les pentes des talus aval et amont sont globalement constantes toutle long de la digue (3H/2V pour le parement aval et 2.5H/1V pour le parement amont).

Enfin, le gradient piezométrique au travers de la digue varie globalement entre 0.4 et 0.5 ce qui estassez élevé. En intégrant à l’épaississement un dispositif d’étanchéité par géomembrane onempêche la saturation du corps de digue et l’installation d’un gradient critique transversal.

LA VITESSE MOYENNE DE L’EAU LE LONG DU TALUS2.4.

La vitesse moyenne de l’eau le long du talus intervient comme facteur de sensibilité envers lerisque d’érosion externe. Elle est de l’ordre de 1.25 m/s pour la crue de référence de l’Allier, ce quireste relativement faible.

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LA NATURE DU REVETEMENT COTE PLAINE ET COTE2.5.

RIVIERE

La nature du revêtement côté plaine intervient comme facteur de sensibilité envers le risque derupture par surverse.

Dans le cas de systèmes d’endiguement, deux cas de figures sont à considérer de manièregénérale:

celui des digues et remblais : sauf cas particulier il n’est pas prévu de protection durevêtement côté aval (plaine) ;

celui des déversoirs de sécurité : par définition ces ouvrages sont renforcés de manière àrésister aux déversements. La résistance est assurée par des boites gabion.

De manière générale, le dimensionnement de la protection du talus aval des ouvrages est réalisépar comparaison des contraintes hydrauliques (vitesse d’écoulement, contrainte tangentielle) avecles contraintes admissibles par différents types de renforcement.

Bien que l’épaississement soit essentiellement prévu du coté rivière, le manque de place encertains endroits a conduit a intervenir coté usine par la mise en place de Boites gabion destinéesà raidir le fruit du talus

Concernant la nature du revêtement côté rivière, ce facteur de sensibilité intervient plutôt dans lerisque de rupture par érosion externe.

Des solutions d’aménagement sont généralement choisies en fonction des contraintes associées àchaque ouvrage (proximité du lit mineur, vitesses importantes…). Le talus d’origine de la diguecoté rivière est un ouvrage maçonné constitué de plusieurs éléments que nous retrouvons sur latotalité du linéaire (dalles de béton et longrines).

Il sera conservé et confiné lors de la rehausse et de l’épaississement de la digue coté A75. Desmatériaux tout-venant compacté ou de la terre végétale renforcée par un géogrilletridimensionnelle constituent un masque paysager protégeant le nouveau dispositif d’étanchéitéartificielle des érosions de courant.

OUVRAGES TRAVERSANTS / EXCAVATIONS ET GALERIES2.6.

La présence d’ouvrages traversant et d’excavations ou galeries dans le corps d’une digueconstitue un facteur de sensibilité au risque d’érosion interne (érosion de contact).

Excavations/galeries :

A priori aucun grillage anti-fouisseur n’a été mis en œuvre sur les talus amont et aval de la digueconcernée par l’étude de dangers précédente. Selon les dernières visites techniques approfondies,aucun terrier n’a été relevé sur la digue.

Il n’y a donc pas lieu ici de considérer ce facteur de sensibilité comme un facteur aggravantvis-à-vis du risque de l’érosion interne.

Ouvrages traversants :

Les réseaux enterrés et traversant la digue ont été recensés lors de l’analyse fonctionnelle(chapitre 3).Il s’agit des ouvrages suivants :

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Une buse Ø800, débouchant en pied de digue côté rivière (tronçon 8)

Un câble souterrain HT 5000V qui traverse la digue (tronçon 9) Des regards de visite de réseaux humides (tronçons 10 et 11)

Les réseaux traversants représentent un facteur aggravant vis-à-vis du risque de l’érosion interneet seront pris en compte dans les cotations des défaillances par avis d’expert (chapitre 8).

OUVRAGES HYRAULIQUES2.7.

Le dysfonctionnement des vannes et des équipements hydrauliques mobiles des bassins derétention constitue un risque d’entrée d’eau derrière la digue en cas de submersion de la conduiteà son extrémité aval. Ce risque a été pris en compte en rehaussant le fil d’eau de la conduite derejet au niveau de la crue de référence du PPRNPi. De fait, ce risque n’est pas traité comme unscénario de danger car la gravité des dommages potentiels est bien moins importante que le casde rupture de digue. Le débit transitant dans la conduite est faible et l’impact sur la populationprotégée est minime.

Le nouvel ouvrage de vidange sera muni d’un clapet à axe horizontal situé en extrémité aval dudalot. En position fermée permanente, il ne sera amené à s’ouvrir qu’en cas de vidange lorsque lacharge coté usine sera supérieure à celle de l’aval de la digue. Sa manœuvre ne nécessite pasd’intervention humaine et les risques de blocage intempestif sont très faibles et ne pourraient quedifférer le début de la phase de vidange. Une vanne de garde a également été prévue coté usinede manière à pallier à une non-fermeture du clapet en cas de crue débordante de l’Allier.

4. CONCLUSION

Les potentiels de dangers à considérer pour la digue de protection de l’atelier Tôlerie sont lessuivants :

Surverse sans rupture : cette situation correspond au fonctionnement normal dudéversoir de sécurité qui sera créé en partie aval de la digue. Ce type de d’aléa qui necorrespond pas à une défaillance ne sera donc pas pris en compte dans l’analyse desrisques.

Rupture par surverse : les revanches disponibles sur l’ouvrage sont comprises entre 0.6et 1m au-dessus de la crue de référence du PPRNPi (crue historique de 1866). Ce type dedéfaillance présente un potentiel de danger faible sur cette digue mais il sera pris encompte dans l’analyse des risques.

Rupture par érosion interne : dans le cas présent, le risque d’érosion interne est faibleétant donné les conditions hydrauliques de l’Allier, les caractéristiques géométriques etgéotechniques des ouvrages intégrant une étanchéité artificielle par géomembrane et lesécoulements hydrodynamiques à travers les ouvrages. Ce type de défaillance est àassocier surtout à la présence d’ouvrages traversants. Il sera pris en compte dansl’analyse des risques

Rupture par érosion externe : les résultats de la modélisation bidimensionnelle montrentque la vitesse en lit majeur sont faibles et les ce scénario présente une faible probabilitémais il sera pris en compte dans l’analyse des risques.

Rupture par glissement : ce type de défaillance est peu probable en raison descaractéristiques géométriques et géotechniques des ouvrages mais il sera pris en comptedans l’analyse des risques.

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Dysfonctionnement d’un ouvrage hydraulique lié à la digue : ce type de défaillance neconstitue pas de potentiel de danger majeur compte tenu des faibles débits mis en jeu. Ilne sera pas pris en compte dans l’analyse des risques

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Chapitre 6 – Caractérisation des aléasnaturels

LES FEUX DE FORET1.

Référence : DDRM 63

La forêt dans le Puy-de-Dôme occupe environ 250 000 ha soit 32% de la surface du département.Elle est composée à 55% de peuplements résineux et à 45% de peuplements feuillus. La partie Estdu département est la plus boisée avec des taux de boisement supérieurs à 70% dans certainescommunes.

Depuis les années 50, de nombreuses plantations résineuses ont été réalisées sur les terresdélaissées par l’agriculture. Ces plantations représentent environ 90 000 ha soit 35 % de la surfaceboisée. Les landes et broussailles que l’on peut retrouver à proximité des massifs forestiersoccupent 63 294 hectares. L’accès aux massifs boisés est rendu difficile par une desserte qui resteinsuffisante et par un relief accidenté. 35% de la surface boisée est située dans des pentessupérieures à 30%. La forêt se retrouve souvent à proximité des zones habitées à cause d’une partd’un habitat très dispersé dans le département et d’autre part du fait des nombreux reboisementsréalisés à la suite de la déprise agricole et de la politique du Fonds Forestier National (FFN).

Le risque feux de forêts est assez mal connu dans le Puy-de Dôme. Auparavant, les donnéesstatistiques qui étaient fournies par les SDIS englobaient tous les feux de végétaux. A titred’exemple, en 2003, 872 interventions touchant 755 ha ont été recensées. Ces statistiquesintéressantes, ne permettaient pas de connaître les surfaces forestières réellement brûlées. Dansle but d’avoir des informations précises sur l’importance et l’impact de ce phénomène, lesMinistères de l’Agriculture et de l’intérieur ont mis en place à l’échelon national, la base dedonnées BDIFF que renseignent les Directions Départementales des Territoires (DDT) encollaboration avec les SDIS depuis 2009.

L’analyse de ces données permet de constater que d’une façon globale, la majorité des feux alieux à la sortie de l’hiver dans la partie Sud-Ouest du département. Ils ont souvent pour origine unécobuage non maîtrisé réalisé pour la destruction d’espèces envahissant les zones de pâture(ronces, fougères, etc.) situés à proximité des espaces forestiers.Les dommages causés à la forêt sont généralement faibles. En effet à cette période de l’année latempérature extérieure peu élevée réduit l’inflammabilité des végétaux. On constate unedestruction partielle de la végétation basse. Les arbres adultes sont peu touchés.En revanche un départ de feu en période de sécheresse estivale pourrait être de très grandeampleur compte tenu des caractéristiques de la forêt du département.

Le risque feux de forêt dans le Puy-de-Dôme n’est pas comparable à celui que l’on peut observerdans les départements du sud de la France, il est suffisamment présent pour justifier de la mise enplace de certaines mesures préventives (connaissance du risque, prévision des phénomènes,Défense des Forêts Contre les Incendies, réglementation de l’écobuage, information préventive dela population…)

Le risque de feu de forêt ne représente pas un aléa majeur vis-à-vis de la sécurité d’unouvrage d’endiguement et par conséquent ne sera pas pris en compte dans l’étude desrisques (chapitre 8).

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RAPPORT FINAL


LES MOUVEMENTS DE TERRAIN2.


Les mouvements de terrain regroupent un ensemble de déplacements, plus ou moins brutaux, dusol ou du sous-sol, d’origine naturelle ou anthropique. Les volumes en jeu sont compris entrequelques m

3et quelques millions de m

3. Les déplacements peuvent être lents (quelques

millimètres par an) ou très rapides (quelques centaines de mètres par jour).

Sur la commune d’Issoire, les risques de mouvements de terrain (glissement, chutes de blocs,coulée, effondrement, érosion de berges) sont très peu marqués.

La digue de protection de l’atelier Tôlerie en rive gauche de l’Allier n’est pas directementconcernée par ces risques de mouvement de terrain et par conséquent sa sécurité n’est pascompromise.

LES SEISMES3.


Un séisme est un tremblement soudain plus ou moins brutal d'une partie de l'écorce terrestre. Il estle résultat de la libération d’énergie considérable accumulée par les déplacements et les frictionsdes différentes plaques lithosphériques (dont le volcanisme est une autre conséquence).

Echelle de risques : l'importance d'un séisme est caractérisée par son intensité (exprimée dansl'échelle MSK) et par sa magnitude (exprimée dans l'échelle de Richter).

Les effets de site : la propagation des ondes et la répartition spatiale des vibrations sismiques qui ysont associées sont très fortement affectées par la géologie de surface.

La prévision : une prévision qui permettrait de connaître à l'avance la date, le lieu et la magnituded'un séisme n'est pas actuellement possible.

La prévention : pour mettre en place une politique de prévention des catastrophes, il faut localiseret évaluer le risque.

En vue de l'application de règles de construction parasismique, un "zonage sismique" de la Francea été établi en 1985 et rendu officiel sous la forme d'une liste cantonale annexée au décret n° 91-461 du 14 mai 1991 relatif à la prévention du risque sismique.

Le territoire métropolitain est divisé en quatre zones :

0 : sismicité négligeable

1 A : sismicité très faible mais non négligeable

1 B : sismicité faible

2 : sismicité moyenne

3 : sismicité forte

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RAPPORT FINAL


La carte obtenue et la signification des zones ne forment pas une carte de l'aléa sismique mais unecarte traduisant la prise en compte de l'aléa sismique dans l'objectif d'une protection parasismiquerépondant à un souci politique et à la prise en compte des contraintes économiques.

Ainsi les termes "très faibles", "faible" ou "moyenne sismicité" n'ont pas de signification absolue, ilsexpriment l'importance relative accordée à la nécessité d'une protection parasismique dans cesdifférentes zones.

Les règles parasismiques sont obligatoires dans les zones 1 A, 1 B et 2. Toutefois, elles ne fontpas l'objet de vérifications systématiques par les autorités, sauf dans le cas des établissementsrecevant du public et des immeubles de grande hauteur.

Ces règles parasismiques s'appliquent aux constructions neuves mais ne concernent pas le bâtiexistant. Les constructions réalisées dans le cadre d'un marché de l'Etat, les immeubles de grandehauteur, les établissements recevant du public et certains bâtiments d'habitation (collective enzone 2 et 3 et individuelle en zone 2) doivent répondre aux normes parasismiques. En dehors deces obligations, tout maître d'ouvrage peut imposer l'application des règles parasismiques.

Réévaluation de l’aléa sismique : l’évolution des connaissances scientifiques a engendré uneréévaluation de l’aléa sismique et une redéfinition du zonage sismique en se fondant sur uneapproche de type probabiliste (prise en compte des périodes de retour).

Le territoire national est ainsi divisé en 5 zones de sismicité, allant de 1 (zone d’aléa très faible) à 5(zone d’aléa fort), représentées sur la carte d’aléa ci-après.

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RAPPORT FINAL


Fig. 27. Nouveau zonage sismique de la France (entré en vigueur le 1er mai 2011)

[Zonage sismique de la France d’après l’annexe des articles R563-1 à R563-8 du Code de l’Environnementmodifiés par les Décret n

o2010-1254 et n

o2010-1255 du 22 octobre 2010 ainsi que par l’Arrêté du 22 octobre

2010.]

*Digue

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RAPPORT FINAL


Fig. 28. Nouveau zonage sismique dans le département du Puy-de-Dôme (entrée en

vigueur le 1er mai 2011)

Ainsi, la révision du zonage sismique de la France par décret du 22/10/2010 classe lacommune d’Issoire, concernée par l’étude de dangers, en zone de sismicité modérée (zone3).

Conséquences d’un séisme : en surface, un tremblement de terre peut dégrader ou détruire desbâtiments, produire des décalages de la surface du sol de part et d’autre des failles. Il peut aussiprovoquer des glissements de terrain, des chutes de blocs, une liquéfaction des sols meublesimbibés d’eau, et affecter ainsi significativement un ouvrage d’endiguement ou les conditionshydrauliques l’avoisinant.

Dans le cadre de l’Allier au niveau de la digue étudié, la concomitance d’un séisme avec unecrue a une probabilité extrêmement faible.

En conclusion, le risque sismique est générateur d’un aléa naturel que l’on peut considérercomme quasi nul vis-à-vis de la sécurité de la digue et par conséquent ne sera pas pris encompte dans l’étude des risques (chapitre 8).

*Système

d’endigueme,t deCONSTELLIUM

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LE RISQUE D’INONDATION4.


Une inondation est une montée des eaux, plus ou moins rapide, dans une zone habituellementhors d’eau. Le risque inondation est la conséquence de deux composantes : l’eau qui peut sortir deson lit habituel d’écoulement ou remonter en surface et l’homme qui s’est installé dans la zoneinondable avec toutes sortes de constructions, d’équipements et d’activités.

Au-delà des différents types d’inondation comme les inondations de plaine, les remontées denappe phréatique, le ruissellement pluvial urbain…, celles-ci comprennent également l’inondationpar rupture d’ouvrages de protection (brèche dans une digue) et la submersion marine dans lesestuaires (conjonction de fortes marées et de situation dépressionnaire entraînant la crue dufleuve).

La commune d’Issoire et le site industriel de Constellium sont concernés par le risque d’inondationde plaine de l’Allier.

Il existe un Plan de Surfaces Submersibles (PSS) concernant l’Allier pour la commune d’Issoire(arrêté préfectoral du 17 octobre 1969) ainsi qu’un Plan de Prévention des Risques NaturelsPrévisibles d’Inondation (PPRNPi) du Val d’Allier issoirien.

Les inondations de plaine se produisent lors des crues des cours d’eau à faible pente. La rivièresort de son lit mineur lentement et peut inonder la plaine pendant une période relativement longue.La rivière occupe alors son lit moyen puis éventuellement son lit majeur, appelé aussi plainealluviale.

Deux paramètres qualifient ces inondations : la hauteur et la durée de submersion. Les matériauxcharriés par l’eau sont de faible taille. La lenteur du phénomène permet généralement del’annoncer à la population, exceptée si une rupture de la digue se produit.

C’est le risque d’inondation par une crue de l’Allier (inondation de plaine et rupture dedigue) qui est étudié dans la présente étude de dangers.

CONTEXTE HYDROLOGIQUE ET HYDRAULIQUE4.1.

Références : DDRM 63

Réseau hydrographique de l’Allier4.1.1.

L’Allier est un affluent de la Loire. D’une longueur de 425 km, elle prend sa source dans laMargeride en Lozère et rejoint la vallée de la Loire au bec d’Allier près de Nevers. La superficie deson bassin versant est importante : 14310 km².

C'est une rivière dont le cours est parsemé d'aménagements hydroélectriques, deux grandsbarrages régulent dans une certaine mesure les crues en amont d’Issoire :

Poutès ;

Naussac.

Régime hydrologique de l’Allier4.1.2.

Le régime hydrologique de l’Allier est principalement pluvial. Il se décompose en deux périodes :

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la période de basses eaux de juin à novembre (environ 50 m3/s en aout);

la période de hautes eaux de décembre à mai (environ 245 m3/s en février).

Les crues se forment généralement lors des longs épisodes pluvieux s’étalant pendant l’automneet l’hiver et provenant de perturbations océaniques.

Le débit moyen interannuel de l’Allier a été calculé durant une période 54 ans à Cuffy (à laconfluence avec la Loire). Le module de la rivière à Cuffy est de 147 m

3/s pour une surface de

bassin versant de 14310 km², soit sa totalité.

Fig. 29. Débit moyen mensuel (en m³/s) mesuré à la station hydrologique de Cuffy

(Données calculées sur 54 ans)

La lame d'eau écoulée dans le bassin de l'Allier est de 326 millimètres annuellement, ce qui estrelativement égal à la moyenne d'ensemble de la France. Le débit spécifique s’élève à 10,3 litrespar seconde et par kilomètre carré de bassin.

Incidence des phénomènes météorologiques4.1.3.

Les influences climatiques à l’échelle du bassin de l’Allier sont diverses : océanique,méditerranéenne (cévenole) et continentale, avec toutefois une nette tendance pour cette dernièredans la Grande Limagne.

Les écarts pluviométriques sont marqués à l’échelle du bassin de l’Allier :

en montagne: les valeurs maximales sont atteintes en début d’hiver et vers la fin duprintemps, les minimales en été ; le cumul annuel dépasse souvent 1200 mm et peutapprocher 2000 mm sur les sommets.

en Limagne: la répartition des pluies est inverse avec des minima en hiver et des maximaau printemps; le cumul annuel peut ne pas dépasser 600 mm.

La géographie physique du bassin de l’Allier (nature imperméable du socle granitique, fortespentes, etc..) associée à l’hétérogénéité des phénomènes météorologiques, est à l’origine de cruestrès contrastées tant par les hauteurs atteintes que par leurs vitesses de propagation. Les bassins

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d’effondrement qui jalonnent le parcours de la rivière peuvent parfois laminer l’onde de crue, alorsque dans les gorges, le régime de la rivière est généralement plus torrentiel.

LE RISQUE DE RUPTURE DE GRAND5.

BARRAGE

Référence : Dossier Départemental des Risques Majeurs du Puy-de-Dôme (DDRM 63).

Notons que le DDRM 63 considère ce type de risque comme un risque technologique et nonnaturel.

Très réglementée, la construction des barrages est soumise à des études préalables. Ellesanalysent la géologie du site, la morphologie du terrain ou encore la crue de projet (celle quipermet de dimensionner l’ouvrage). L’exploitation des barrages est ensuite soumise à descontrôles réguliers pour détecter d’éventuelles fissures et ainsi anticiper une rupture. Laprobabilité d’une rupture soudaine et totale de l’ouvrage est donc infime.

Les grands barrages dans le département :

Le décret 2007-1735 du 11 décembre 2007 codifié (art R214-112 du code de l’environnement),relatif à la sécurité des ouvrages hydrauliques, a classifié les barrages de retenue et ouvragesassimilés, notamment les digues de canaux en 4 catégories en fonction de la hauteur de l’ouvrageet du volume d’eau retenue :

Tabl. 9 - Les différentes classes de barrages

Les barrages du département sont listés ci-dessous. Parmi les barrages de classe A, un seul estsoumis à PPI : le barrage des Fades sur la Sioule (mais il ne concerne pas la région d’Issoire).Néanmoins, le département est également concerné par l’onde de submersion du barrage deNaussac (soumis à PPI) en Lozère, sur la rivière Allier. Les ruptures partielles ou totales sont trèsrares. La seule rupture constatée dans le département est survenue le 15 juillet 2001 sur lebarrage des Ouches, classé en catégorie D, à Châteauneuf-les-Bains.

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Tabl. 10 - Les barrages du Puy-de-Dôme

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Chapitre 7 – Etude accidentologique etretour d’expérience

HISTORIQUE DES EVENEMENTS LIES1.

AUX CRUES DE L’ALLIER

Les crues majeures du 19ème

siècle (1846, 1856, 1856, 1875) ont amené l'État à se doter dès 1857d'un service d'annonces de crues s'appuyant sur des mesures de hauteurs d'eau (limnimètres).

Cette circonstance permet de disposer sur certaines stations historiques (Vieille Brioude etCoudes) de très longues chroniques de données incluant 2 des 4 événements majeurs du 19

ème

siècle.

Les crues les plus importantes se produisent en général entre septembre et décembre, du fait de lapluviométrie plus importante dans ces périodes.

Fig. 30. – Nombre de crues entre 1835 et 2010 dont la hauteur à Vic le Comte a dépassé

3m ou dont le débit a dépassé 700 m3/s

On dénombre près de 35 crues significatives depuis le 19e siècle. Dans le Puy de Dôme, les cruesde l’Allier sont des crues de plaine, caractérisées par une cinétique du phénomène assez lente entermes de montée des eaux et de décrue. Historiquement, les plus fortes crues identifiées sont :

La crue de novembre 1790 qui apparaît comme la crue historique la plus importante (7,15m à Langeac; 5,90 m à Pont du Château; 6,60 m à Moulins) ; cependant peud’informations ont été archivées.

La crue du 25 septembre 1866 (5,67 m à Langeac ; 5,00 m à Pont du Château ; 5,63 m àMoulins), dont la période de retour est estimée à 150 ans. Cette crue est bien documentée.

L’analyse des débits caractéristiques des crues de l’Allier et l’étude des crues historiques ontpermis d'évaluer le débit de cette crue de 1866 à 3150 m3/s (+/- 350 m3/s) à Coudes, avec unecote de 7,38m à Parentignat et 8,90 m à Coudes.

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Cette crue est prise comme crue de référence, pour l'élaboration du plan de prévention des risquesnaturels prévisibles d'inondation (PPRNPi) du Val d’Allier issoirien. En effet, ces plans sont fondéssur la reconstitution dans le contexte actuel d’un événement correspondant à une crueexceptionnelle de période de retour au moins centennale.

Hormis la crue de septembre 1980 (à l’amont), les crues importantes du 20ème

siècle sont celles de1907, 1943, 1973 et 1994. Plus récemment, la crue de décembre 2003 (crue de période de retourcomprise entre 20 et 30 ans) et la crue de novembre 2008 (crue de période de retour décennale)ont généré des débordements notables, bien que très inférieurs à ceux des grandes crueshistoriques.

La crue de 2003, plus fort phénomène à avoir sollicité la digue de l’atelier Tôlerie depuis saconstruction n’a pas occasionné de désordre notable à l’ouvrage.

Fig. 31. Crue des 3 et 4 décembre 2003 à Constellium Issoire

RETOUR D’EXPERIENCE2.

Le retour d’expérience choisi est la rupture de la digue de l’Isère au Palluel le 19 juin 1948. Cettedéfaillance est à ce jour la plus complète en termes de description de l’évènement et de reportagephotographique.

Références : IRMA et ADIDR

Digue

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CONTEXTE2.1.

Au niveau de la courbe de l’Echaillon, l’Isère décrit une courbe assez prononcée. En rive droite, larivière est maintenue dans son lit par une digue. Derrière cette digue s’écoule le canal du Palluel -lui aussi endigué - dont la confluence avec l’Isère se trouve 800 m à l’aval. Le Palluel draine leseaux de toute la rive droite de la plaine de Voreppe et du Fontanil Cornillon, soit 4 000 ha debassin versant. Le samedi 19 juin 1948, suite à de fortes précipitations, au niveau du Becl’Echaillon, l’Isère est partie droit devant elle, emportant au passage la digue séparant les eaux del’Isère et du Palluel, et juste derrière la digue du Palluel bordant la plaine de Moirans.

Fig. 32. Localisation de la défaillance dans la digue

Voici un témoignage recueilli à l’époque, celui de M. Mathieu, ingénieur des Ponts et Chaussées :« Vers 13h00, l’Isère en crue atteint la cote de 5 m 10 à l’échelle limnimétrique du pont de Veurey.Vers 13 h 30, deux brèches se produisent dans la digue rive droite, au lieu-dit « Le Pigeonnier »situé sur la commune de Voreppe. La première fait 70 m au PK 62.100 et la seconde 60 m au PK63.000. Entre le Fontanil et la Roize, la plaine de Voreppe est alors inondée sur une surface de550 ha. Vers 18 h 00, les eaux atteignent la partie aval du champ d’inondation. Elles s’écoulent parle goulet du Palluel dont la digue rive droite est submergée sur presque toute sa longueur (1km).Vers 20 h 00, une brèche s’ouvre dans cette digue au droit de la ferme Battendier (PK 67.300). Leseaux s’engouffrent dans la plaine sur une largeur de 110 m, avec une vitesse de 4 à 5 m/s due à ladénivellation importante entre la ligne d’eau de l’Isère et les terrains de la plaine (3, 90 m). Parsuite de la grande vitesse des eaux dans le Palluel, la digue de l’Isère côté terre est affouillée surune longueur de près de 1 km. Deux brèches de 120 m chacune se forment alors dans cette digueau droit de la brèche du Palluel dans la nuit du 19 au 20 juin ».

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DESORDRES ET BRECHES OBSERVES2.2.

Dans la plaine de Moirans inondée, les dégâts sont considérables. En rive droite, la digue del’Isère est rongée sur 600 m et emportée en deux endroits sur une longueur totale d’environ 150 m.La digue du Palluel est quant à elle balayée sur 120 m.

Le mécanisme de rupture a été l’érosion externe.Le mécanisme de rupture de la digue du Palluel a été la surverse.

Fig. 33. Schéma des points de rupture

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Fig. 34. Vue de la plaine inondée de Moirans et du Bec de l’Echaillon

Fig. 35. Vue de la plaine inondée de Moirans et du Bec de l’Echaillon

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Dès le 24 juin, des ouvriers sont à pied d’œuvre pour remettre les deux cours d’eau dans leur droitchemin. Il est décidé que la priorité est de fermer la brèche du Palluel, en fixant les deux lèvres ensablon, en obturant la brèche avec des gabions immergés par couche horizontale, puis en lacolmatant avec des matériaux provenant de carrière.

Les travaux commencent par la construction des chemins d’accès et se poursuivent début juilletpar la construction de la passerelle d’échouage des gabions : un pont avec tablier à poutrellesenrobées dont les culées sont coulées à l’intérieur de deux enceintes en palplanches ce qui lesrends inaffouillables. Deux équipes se relient dix heures par jour jusqu’au 1er août, jour ducolmatage de la brèche du Palluel. Vient alors le moment de construire la digue définitive, ce qui sedéroule jusqu’en septembre, en obturant le vide laissé entre les gabions par de gros blocs, enversant par camions des matériaux tout venant, en coupant les pieux au niveau de l’eau, en posantun grosse quantité de mâchefer pour assurer l’étanchéité de l’ouvrage, et en continuant d’apporterdes matériaux jusqu’à obtenir une hauteur de 1,20 m au-dessus du niveau de l’eau. La digue duPalluel étant fermée, il fallait encore obturer celle de l’Isère. Préparés sur la digue du Palluel, lesgabions sont acheminés sur la lèvre amont de l’Isère via une voie posée sur une passerelle entravers du canal. La lèvre aval étant fixée, les opérations se sont déroulées de façon similaire àceux de la première brèche.

Fig. 36. La digue de l’Isère et la digue du Palluel après travaux

Les travaux de réparation des digues du Palluel et de l’Isère ont nécessité au total 4.500 m3

degabions, 17.500 m

3de blocage, 600 m

3de mâchefer, 88.000 m

3de remblais, 1.400 m

3

d’enrochements et 4.500 m3

de perré bétonné. Les matériaux de carrière ont été acheminésdepuis La Buisse distante de 4 km du lieu du chantier.

PRINCIPAUX ENSEIGNEMENTS2.3.

Le constat2.3.1.

Les brèches dans les digues sont dangereuses, leurs dégâts considérables ;

Leur réparation – toujours difficile – coûte cher ;

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Les ruptures par surverse nous rappellent que toute digue a une limite dans sa fonction deprotection ;

Il a été constaté récemment (crues de décembre 2003, digues du Rhône) que leconfortement des digues, associé à l’entretien régulier et une meilleure surveillancegraduée en période de crues, conduit à la réduction du risque de rupture ;

Il n’y a pas de mécanisme de rupture à privilégier a priori (renard ou surverse). Ceci estconfirmé par plusieurs rapports de retours d’expérience sur les ruptures de digues deprotection contre les inondations. Il a même été constaté sur un même site la dominancede l’un puis l’autre des deux mécanismes prépondérants sur un même site à quelquesannées d’intervalle.

Les remèdes2.3.2.

Mobiliser, rapprocher les gestionnaires d’ouvrages ;

Identifier les digues dangereuses ;

Etablir le diagnostic de ces digues ;

Renforcer les digues de manière rationnelle et cohérente ;

Pérenniser les moyens de les entretenir et de les surveiller.

D’une manière plus générale, on retiendra qu’en période d’urgence, il n’est raisonnablement paspossible de constituer rapidement un ouvrage suffisamment fiable pour être définitif.

Les travaux d’urgence consistant à réaliser une digue devraient être limités à une fonction unique :refermer rapidement une brèche afin d’éviter une seconde inondation. Dans cette optique, ilconvient de privilégier la résistance mécanique à l’étanchéité.

oOo

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Chapitre 8 – Identification etcaractérisation des risques en termesde probabilité d’occurrence, d’intensitéet de cinétique des effets, et de gravitédes conséquences

DESCRIPTION ET PRINCIPES DE LA1.

METHODOLOGIE UTILISEE

NOTION D’ANALYSE DE RISQUE1.1.

La présence d’ouvrages d’endiguement représente un facteur de risque, un potentiel de danger carleur possible défaillance (comme la rupture par exemple) est susceptible d’engendrer unévènement redouté : la libération accidentelle d’eau dans le lit majeur, mettant ainsi en péril lespersonnes et biens initialement protégés.

Ainsi, bien que la fonction première d’une digue est d’assurer une protection contre lesinondations, de manière conjointe elle présente un risque qu’il convient d’identifier et d’évaluer entermes d’occurrence et de conséquences ou gravité pour les tiers (sécurité publique), afin de s’enprémunir par des barrières adaptées, efficaces et pérennes.

Le risque peut être ici exprimé par la probabilité de survenue de l’évènement « inondation » et parl’ampleur de ses conséquences.

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

Cette analyse détaillée des risques permettra de hiérarchiser le niveau de criticité de chaquescénario de défaillance des ouvrages d’endiguement et de prévoir ainsi les actions correctives àmettre en place.

APPROCHE DITE EN « NŒUD PAPILLON »1.2.

Principe1.2.1.

Concept initialement développé par Shell, cette méthode, de type arborescente, est largementutilisée dans les pays européens comme les Pays-Bas qui traitent la gestion des risques selon uneapproche probabiliste.

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Il s’agit d’une méthodologie d'analyse de risque quantifiée qui résulte de la combinaison d'un arbrede défaillances et d'un arbre d'événements, centré sur un même événement redouté : l’inondationde la zone protégée.L’objectif est de visualiser concrètement des scénarios d’accidents qui pourraient survenir enpartant des causes initiales de l’accident jusqu’aux conséquences au niveau des cibles identifiées.

Le nœud papillon peut être représenté de la manière suivante :

Fig. 37. Principe du Nœud Papillon

Le point central du nœud papillon, appelé " Evénement Redouté Central " désigne l’événementmajeur indésirable auquel le système peut être soumis (ici : la libération accidentelle d’eau dans lelit majeur). Il s’agit de l’évènement conventionnellement défini, dans le cadre d’une analyse derisque, au centre de l’enchaînement accidentel.

La partie gauche du nœud papillon s'apparente à un arbre des défaillances s'attachant à identifierles causes de l'événement redouté central (identification des dangers et des évènementsinitiateurs).

Un évènement initiateur est défini comme un évènement, courant ou anormal, interne ou externeau système, situé en amont de l’évènement redouté central dans l’enchaînement causal et quiconstitue une cause directe dans les cas simples ou une combinaison d’évènements à l’origine decette cause directe.

La partie droite du nœud Papillon s'attache à déterminer les conséquences de l'événement redoutécentral comme le ferait un arbre d'évènements.

Sur ce schéma, les barrières de sécurité sont représentées sous la forme de barres verticales poursymboliser le fait qu’elles s’opposent au développement d’un scénario d’accident :

barrières de prévention : exemple : surveillance en période de crue, diagnostic desdigues…

Ein : Evènement indésirable. Dérive oudéfaillance sortant du cadre desconditions d’exploitation usuellesdéfinies.

EI : Evènement initiateur. Cause directede l’évènement redouté central.

ERC : Evènement redouté central.Evènement défini au centre del’enchaînement accidentel.

ERS : Evènement redouté secondaire.Conséquence directe de l’ERC, ilcaractérise le terme source de l’accident.

Ph D : Phénomène dangereux.Phénomène physique pouvant engendrerdes dommages majeurs.

EM : Effet ou accident majeur.Dommages occasionnés au niveau descibles.

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barrières de protection : exemple : système d’alerte de la population…

De ce fait, dans cette représentation, chaque chemin conduisant d’une défaillance (évènementinitiateur) jusqu’à l’apparition de dommages au niveau des cibles (effet ou accident majeurs)désigne un scénario d’accident particulier pour un même événement redouté central.

On dénombre autant de scénarios d’accident qu’il existe de combinaisons possibles d’évènementsconduisant d’un évènement initiateur à un accident.

Le déroulement de cette méthode d’analyse de risque permettra de recenser les situationsdangereuses impactant la sécurité publique et liées à la présence et au fonctionnement desouvrages, que la cause soit interne ou externe.

Déroulement1.2.2.

L’analyse des risques par la méthode du nœud papillon se déroulera de la manière suivante :

1- Analyse par arbre des défaillances : évaluation de la PROBABILITE D’OCCURRENCE :

En premier lieu, il s’agira d’identifier, dans une démarche déductive, les causes de l’évènementredouté central.

Puis, l’analyse se poursuivra par l’estimation des probabilités d’occurrence des évènementsinitiateurs préalablement identifiés.

2- Arbres des évènements : évaluation de la GRAVITE :

Par le biais d’une modélisation 2D, les conséquences de l’évènement redouté seront identifiées.L’objectif est d’estimer les dommages sur les enjeux identifiés en fonction de l’aléa de l’évènementredouté. Trois critères seront pris en compte : l’intensité et la cinétique du phénomène puisl’importance des enjeux impactés (par le biais de la population impactée).

Les scénarios de défaillance modélisés seront choisis selon le couple mode de rupture/localisation.

3- Evaluation finale du risque : CRITICITE = PROBABILITE X GRAVITE.

Les scénarios d’accident identifiés seront classés selon leur criticité soit la combinaisonprobabilité/gravité.

Mise en œuvre1.2.3.

1 - Arbre des défaillances : la réalisation d’un arbre des défaillances remplira deuxobjectifs :

Déterminer à partir d’un évènement redouté (défini a priori), les enchaînements oucombinaison d’évènements pouvant conduire à cet évènement redouté soit une liste desscénarios de défaillance (méthode déductive).

Un scénario de défaillance est décrit dans le « Guide de lecture des études de dangers desbarrages » d’Eric Branton (BETCGB) et al, comme « la combinaison unique d’états descomposants du système ou de son environnement, définissant une suite de circonstancespertinentes pour la phase d’estimation des risques, pouvant conduire à un ou plusieursphénomènes dangereux. De manière générale, pour un ouvrage hydraulique, on peut dire

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également qu’un scénario de défaillance peut être la combinaison d’un mode de rupture et d’unecirconstance ».

Ainsi, les caractéristiques intrinsèques des matériaux constitutifs, les caractéristiquesdimensionnelles et les conditions d’utilisation ou de sollicitation des composants sont des facteursdéterminants, tout comme l’est le système organisationnel et humain qui exploite les ouvrages.Une situation à risque naît dès que l’un de ces facteurs sort de ses limites de fonctionnement oudes conditions nominales d’utilisation.

Cette approche par sous-ensembles élémentaires, permet d’établir un inventaire exhaustif dessituations à potentiel de défaillance internes aux ouvrages et à leur exploitation ; il estnécessairement complété par un inventaire exhaustif des risques externes tels que : les aléasnaturels et les agresseurs externes.

Estimer les probabilités d’occurrence des évènements initiateurs préalablement identifiésconduisant à l’évènement redouté.

L’inventaire exhaustif des situations à potentiel de défaillance des ouvrages constitue la liste desévènements initiateurs de risques ou de situations à risques, dont le niveau d’occurrence seraévalué à dire d’experts et côté selon une grille type.

L’analyse par arbre des défaillances permettra ainsi de disposer de critères (critères de probabilité)pour déterminer les priorités pour la prévention d’accidents potentiels.

2 - Arbre des évènements : l’analyse par arbre d’évènements remplira trois objectifs :

Déterminer à partir d’un scénario de défaillance, les évènements qui en découlent, soitétablir un inventaire des conséquences (méthode déductive).

À partir d’un événement initiateur ou d’une défaillance d’origine, l’analyse par arbre d’évènementspermet d’estimer la dérive du système en envisageant aussi le fonctionnement ou la défaillancedes dispositifs de détection, d’alarme, de prévention, de protection ou d’intervention... Cesdispositifs peuvent concerner aussi bien des moyens automatiques qu’humains (intervention desopérateurs) ou organisationnels (application de procédures).

Evaluer la gravité des séquences accidentelles.

L’évaluation de la gravité des conséquences suite à une défaillance est approchée par le biaisd’une modélisation 2D des scénarios accidentels.

La gravité des scénarios accidentels sera qualifiée au regard :

De l’intensité de l’inondation évaluée par sa hauteur ;

De la cinétique du phénomène évalué par la vitesse de propagation de l’inondation ;

De l’importance des enjeux en ce qui concerne la population impactée.

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3 - Classement des scénarios d’accident par criticité :

La criticité rendra directement compte de l’idée du « risque » engendré par la présence desouvrages d’endiguement.

En effet, la criticité prendra en compte simultanément la probabilité d’occurrence et la gravité desconséquences potentielles des défaillances qui correspondent aux phénomènes dangereuxidentifiés dans l’étude de dangers.

Une matrice de criticité formée par la combinaison probabilité/gravité permettra de classer lesscénarios de défaillance et de préciser le niveau d’acceptabilité du risque.

In fine, il sera proposé des mesures correctives correspondantes au niveau de criticité desscénarios de défaillance potentiels.

Définition des critères utilisés1.2.4.

1 - Caractérisation des scénarios de défaillance : critère : probabilité d’occurrence

La défaillance d’ouvrages d’endiguement est directement liée :

aux conditions de crue ;

à la performance des composants de l’ouvrage et des organisations qui ycontribuent.

Ainsi, les scénarios de défaillance dépendent directement de ces deux éléments, qu’il convientd‘évaluer en terme d’occurrence.

Si la probabilité d’occurrence d’une crue peut être relativement bien quantifiée, le risque d’unedéfaillance des digues selon les différents modes identifiés ne peut être approché que de façonqualitative.

Toutefois, il a paru intéressant de tenter d’associer une probabilité arbitraire aux différentessituations rencontrées, de façon à pouvoir comparer les différents scénarios.

Les valeurs affichées n’ont un intérêt que dans le cadre de la comparaison des scénarios.

Probabilité d’occurrence des crues :

De manière générale, les crues se caractérisent par leur probabilité d’occurrence. Ainsi, une cruecentennale par exemple se définit statistiquement comme une crue ayant une probabilitéd’apparition une année de 1/100 en termes de débit.

Une probabilité de 1 % par an signifie que l'événement se produit en moyenne une fois tous lescent ans. Cependant, il ne faut pas oublier que même si cet événement s'est produit une année, ilaura une probabilité de 1 % de se reproduire l'année suivante.

En d'autres termes, la désignation centennale ou décennale caractérise une fréquence d'apparitionde la crue chaque année, mais ne renseigne pas sur la durée qui sépare deux événements.

Pour l’étude des scénarios de défaillance, nous utiliserons les probabilités d’occurrence descrues suivantes:

Crue vingtennale (T=20 ans) qui correspond à la crue de 2003, soit d’une probabilité de1/20 ou 0,05 ou 5.10

-2;

Crue centennale (T=100 ans), soit d’une probabilité de 1/100 ou 0,01 ou 1.10-2

;

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Crue historique de référence du PPRNPi (T=150 ans), aucune surverse en zoneprotégée (revanche de 60 cm au niveau du déversoir),

Probabilité d’occurrence des risques de défaillance :

D’autre part, il s’agit de définir la probabilité d’occurrence des risques de défaillance pouvantaffecter les ouvrages d’endiguement (surverse, rupture…).

Cette probabilité d’occurrence des scénarios de défaillance est approchée de façons analytique etprobabiliste.

De façon analytique par avis d’expert, en tenant compte des informations disponibles surl’ouvrage et du retour d’expérience sur des événements similaires ayant affectés d’autresouvrages.

La grille utilisée pour caractériser la probabilité des défaillances est tirée de la littérature (étude dedangers en milieu industriel notamment) :

Tabl. 11 - Classes de probabilité

E

Evènementextrêmement peu

probable

N’est pas impossible auvu des connaissancesactuelles, mais nonrencontré au niveaumondial sur un trèsgrand nombre d’annéesd’observations.

D

Evènement trèsimprobable

S’est déjà produit surce type d’ouvragemais a fait l’objet demesures correctivesréduisantsignificativement saprobabilité.

C

Evènementimprobable

Un évènement similairedéjà rencontré sur cetype d’ouvrage auniveau mondial sansque les éventuellescorrections intervenuesdepuis apportent uneréduction significativede sa probabilité

B

Evènementprobable

S’est produit et/oupeut se produirependant la durée devie de l’ouvrage

A

Evènement certain

S’est produit surl’ouvrage considéré et/oupeut se produire àplusieurs reprisespendant la durée de viede l’ouvrage malgréd’éventuelles mesurescorrectives

Une probabilité arbitraire a été affectée à chacune de ces classes. Les valeurs sont fixées de façonà rester cohérente avec la notion probabiliste de « période de retour » pour les crues.

Lorsque l’on se situe à la frontière entre deux classes de probabilité, la classe la moins probableest retenue.

Ainsi, une probabilité de 10-2

qui correspond à un évènement « centennal » est qualifiée icide « probable ».

Probabilité d’occurrence totale :

En cas d’indépendance des évènements conduisant à un scénario de défaillance, alors laprobabilité finale du scénario sera désignée par la probabilité la plus pénalisante des évènementsinitiateurs.

10-110

-210

-610

-510

-410

-3

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RAPPORT FINAL


En cas de dépendance des évènements conduisant à un scénario de défaillance (exemple unecrue associée à une défaillance mécanique), alors la probabilité d’occurrence finale du scénario estestimée en couplant les probabilités : si on nomme P(a) la probabilité d’occurrence d’une crue etP(b) la probabilité d’une défaillance, alors la probabilité d’occurrence totale du scénario dedéfaillance est la suivante :

Si on note (a.b) la réalisation de a et de b, nous avons la relation de probabilité suivante :

2 - Evaluation de la gravité : critères : intensité, cinétique et enjeux.

L’évaluation de la gravité des conséquences suite à une défaillance est approchée par le biaisd’une modélisation 2D des scénarios accidentels.

La gravité des conséquences sera qualifiée au regard :

de l’intensité de l’inondation déterminée par sa hauteur (modélisation 2D) ;

de la cinétique du phénomène évaluée par la vitesse de propagation de l’inondation(modélisation 2D) ;

de l’importance des enjeux en ce qui concerne la population impactée (comptage suivantméthode utilisée dans le chapitre III).

Ces trois critères d’impact sont contenus dans une seule grille d’évaluation de la gravité.

En effet, le comptage de la population impactée se fera dans les zones où l’aléa inondation(caractérisé par son intensité et sa cinétique) est fort soit selon la réglementation établie pour lesPPRI : pour h ≥ 1m OU v ≥ 0,5 m/s.

Fig. 38. Table des aléas d’inondation

La grille de référence suivante est issue du guide de lecture des études de dangers des barrages.Elle permet d’évaluer un accident en le ramenant à des classes de gravité.

La gravité des conséquences, pour la sécurité publique, est établie en fonction du nombre depopulation impacté. Comme explicité précédemment, la grille d’évaluation de la gravité proposéepermet de distinguer les personnes exposées en cinétique rapide de celles situées en zone àcinétique lente.

P(a.b) = P(a).P(b)

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RAPPORT FINAL


Tabl. 12 - Classes de gravité proposées par le guide de lecture des études de

dangers de barrages

Nombre de personnes exposéesen cinétique rapide

Nombre de personnes exposéesen cinétique lente

5. désastreux ≥ 1 000 ≥ 10 000

4. catastrophique ≥ 100 et < 1 000 ≥ 1 000 et < 10 000

3. important ≥ 10 et < 100 ≥ 100 et < 1 000

2. sérieux ≥ 1 et < 10 ≥ 10 et < 100

1. modéré ≥ 1 et < 10

Notons que ne seront pas prises en compte les pertes matérielles car à l’heure actuelle, il n’existepas de critères pour classer ces dommages.

3 - Evaluation de la criticité : critères : probabilité et gravité de la défaillance

Afin de représenter au mieux la notion de risque, ARTELIA utilise la grille de criticité issue desétudes de dangers de barrages. Cette grille utilise comme entrées les probabilités d’occurrencedes scénarios de défaillance potentiels et leur gravité en termes de population impactée.

En se basant sur les performances et la conception des ouvrages d’endiguement, l’évaluation de laprobabilité d’occurrence des scénarios de défaillance tient compte indirectement du moment desurvenue de la défaillance via la vérification des cotes de début de surverse et de sûreté desouvrages d’endiguement.

Cette grille permet de tenir compte du cycle de vie des ouvrages, car une dégradation de l’ouvraged’endiguement entraîne forcément une plus grande probabilité de défaillance (utile pour uneactualisation de l’étude de dangers).

En outre, la position des scénarios de défaillance dans la grille de criticité « barrages » est un bonindicateur du niveau de priorité à accorder à chaque ouvrage en ce qui concerne l’entretien et lasurveillance. En effet, selon la position des scénarios de défaillance potentiels, certains ouvragesauront plus de marge de manœuvre avant d’atteindre le niveau de criticité inacceptable.

Le croisement des deux paramètres « probabilité » et « gravité » permet ainsi de définir la criticitéd’une situation dangereuse engendrée par des ouvrages d’endiguement et cela en fonction de troisniveaux d’acceptabilité généralement définis dans des études de dangers.

La grille de criticité obtenue est la suivante :

Tabl. 13 - Grille de criticité proposée par le guide de lecture des études de

dangers « Barrages »

PR

OB

AB

ILIT

E A - courant

B - probable

C - improbable

D - très improbable

E - extrêmement peuprobable

1 - Modéré 2 - Sérieux 3 - Important 4 - catastrophique 5 - Désastreux

GRAVITE

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RAPPORT FINAL


Niveau de risque acceptable (en vert) : niveau pour lequel l’ouvrage est réputé sûrcompte tenu de la nature des dangers, des conséquences potentielles et, le cas échéant,des mesures nominales existantes (procédures d’exploitation, de maintenance, desurveillance…), celles-ci ayant démontré leur efficacité. Dans ce cas, aucune mesure deréduction du risque n’est donc nécessaire.

Niveau de risque intermédiaire (en orange) : niveau pour lequel l’ouvrage n’est pasentièrement satisfaisant du point de vue de la sécurité. Les actions à conduire parl’exploitant de l’ouvrage s’inscrivent dans le principe ALARP1 (« As Low As ReasonablyPossible »), c'est-à-dire pour conduite à un niveau de risque aussi bas qu’il estraisonnablement possible compte tenu des mesures et des techniques existantes.

Niveau de risque inacceptable (en rouge) : niveau pour lequel l’exploitant doit proposerdes mesures de réduction du risque, lesquelles, une fois mises en œuvre, réduiront demanière conséquente soit la probabilité d’occurrence de l’accident, soit son niveau degravité, voire les deux.

ANALYSE DES DEFAILLANCES2.

IDENTIFICATION DES DEFAILLANCES2.1.

Les potentiels de dangers des ouvrages d’endiguement ont été préalablement identifiés dans lechapitre 5 « Identification et caractérisation des potentiels de dangers ».

Ce sont ces potentiels de dangers qui sont considérés comme les défaillances possibles del’évènement redouté central.

Les scénarios de défaillance retenus sont les suivants :

Rupture par surverse ;

Rupture par érosion externe ;

Rupture par érosion interne ;

Rupture par glissement d’ensemble.

PROBABILITES D’OCCURRENCE DES SCENARIOS DE2.2.

DEFAILLANCE

Il s’agit de la deuxième phase de l’analyse des défaillances. A partir de la connaissance desmécanismes de défaillance, de leurs facteurs de sensibilité (évènements initiateurs), uneprobabilité d’occurrence leur est attribuée. L’étude des aléas naturels (cf. Chapitre 6« Caractérisation des aléas naturel ») a conduit à retenir uniquement l’aléa inondation par crue del’Allier pour l’analyse des risques. Sur la base des analyses précédentes, on peut conduire uneanalyse probabiliste des risques de défaillance. La cotation des évènements initiateurs est réaliséepour différentes gammes de crue variant suivant l’évènement :

20, 100, 150 ans pour les scénarios de rupture par surverse et par érosion externe ; Crue atteignant la crête de la digue avant surverse (> 150 ans) pour la rupture par érosion

interne et par glissement d’ensemble.

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RAPPORT FINAL


La probabilité d’occurrence retenue est la plus pénalisante en comparaison des gammes de crue.

Scénario de rupture par surverse2.2.1.

La digue disposera après travaux d’un déversoir de sécurité calé 60 cm au-dessus de la crue deréférence du PPRNPi. Cet ouvrage permettra d’inonder la zone protégée de manière lente etprogressive avant la surverse généralisée. Dans le cas présent, nous partons du principe que lasurverse n‘induira pas obligatoirement une rupture en dehors du cas d’une défaillance dudéversoir de sécurité lui-même.

Sur la base des analyses précédentes, les causes potentielles (évènements initiateurs endogènesou exogènes aux ouvrages) sont les suivantes :

La hauteur de charge devant l’ouvrage et donc l’importance de la crue ;

La surverse sur la crête de l’ouvrage soit la revanche disponible ;

La résistance de structure de l’ouvrage soit les caractéristiques géotechniques et la naturedu revêtement côté plaine (constitution de l’ouvrage).

L’arbre des défaillances pour le scénario de rupture par surverse est le suivant :

Fig. 39. Schéma en nœud papillon pour le scénario de rupture par surverse

Cotation des évènements initiateurs pour le scénario de rupture par surverse :

Paramètre de la surverse : évalué selon la revanche disponible en crête de digue:L’analyse des potentiels de dangers (chapitre 5) a permis de déterminer les revanches disponiblespar rapport aux crues Q20 ,Q100 et Q150.

Paramètre de la constitution interne : permet d’évaluer le risque ultime de rupture à lasurverse en cas de crue > Crue de référence :

Après travaux, c’est la constitution interne du déversoir de sécurité qui caractérise la résistance dela digue. La défaillance du déversoir de sécurité conçu et réalisé dans les règles de l’art présenteune probabilité de rupture à la surverse de 0.001 (improbable) en cas de crue bicentennale. Laprobabilité finale d’un tel évènement est donc estimée à 5 x 10

-6(E).

Libérationaccidentelle

d’eau dans lelit majeur

ERCDéfaillance

Rupture parsurverse

Evènementsinitiateurs

CRUE

CONSTITUTION DUSYSTEME D’ENDIGUEMENT

(Revanche disponible,caractéristiques géotechniques)

?

?

?

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RAPPORT FINAL


Les critères de cotation du scénario de rupture par surverse corrélés à la revanchedisponible sont présentés dans le tableau ci-dessous :

Tabl. 14 - Critères de cotation du scénario de rupture par surverse

Revanche(m)

Probabilité Justification

R < ou = 0 1 Débordement certain.

0 < R < 0,5 10-1

Débordement lié au moindre effet dynamique.

0,5 < R < 1 10-2 Débordement lié à l’effet dynamique et à 1 effet aggravant (type

obstruction de pont…)

1 < R < 1,5 5.10-3

Débordement lié à l’effet dynamique et à 2 effets aggravants.

1,5 < R < 2 10-3

Débordement lié à l’effet dynamique et à 3 effets aggravants.

R > 2 5.10-4

Phénomène exceptionnel lié à un cumul de mécanismes.

Tabl. 15 - Cotation du scénario de rupture par surverse

Gammes de crueet occurrence

Performance de l’ouvrage pour chaque gammede crue et probabilité d’occurrence associée

Probabilitéfinale

Cotationretenue

Q20 5.10-2

1.5 < R < 2 10-3

5.10-5

DQ100 1.10-2

1 < R < 1,5 5.10-3

5.10-5

Q150 7.10-3

0,5 < R < 1 10-2

5.10-5

On notera que le calage par rehaussement de la nouvelle crête de digue remet, après travaux,l’ensemble des tronçons de la digue au même niveau de revanche par rapport à la crue duPPRNPi.

Les barrières de prévention qui s’opposent au déroulement de ce scénario de défaillance sont :

La réalisation d’un déversoir de sécurité

La surveillance en période de crue ;

Le diagnostic des digues avec identification des systèmes d’endiguement dangereux ettravaux de confortement ;

Suivi régulier du lit ;

Surveillance et entretien de la végétation.

Ces barrières de prévention sont prises en compte dans l’évaluation des probabilités d’occurrence.

Scénario de rupture par érosion externe2.2.2.


La hauteur de charge et la vitesse moyenne de l’eau le long du talus : importance de lacrue ;

La nature et l’état de la protection du talus de la digue côté rivière : constitution de ladigue ;

La morphologie de la rivière, la modification naturelle du tracé du cours d’eau : traitésurtout en prévention ;

Les perturbations hydrauliques locales : traité surtout en prévention.

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RAPPORT FINAL


L’arbre des défaillances pour le scénario de rupture par érosion externe est le suivant :

Fig. 40. Schéma en nœud papillon pour le scénario de rupture par érosion externe

Cotation des évènements initiateurs pour le scénario de rupture par érosion externe :

Le facteur déterminant que nous considérons dans l’évaluation des probabilités d’occurrence de larupture par érosion externe est la résistance des protections externes à la vitesse moyenne del’eau le long du talus côté rivière.

L’analyse des potentiels de dangers (chapitre 5) a permis de déterminer les protections côté rivièreà retenir pour l’ensemble de la digue. Outre les dalles béton existantes sous l’épaississement,elles sont constituées par une végétalisation renforcée (géogrille 3D) du remblai d’épaississement.

Concernant les vitesses le long des talus de digue, la vitesse maximale est estimée à 1 m/s surtout le linéaire de la digue pour la crue vingtennale et à 1.25 m/s pour la crue centennale et la cruede référence du PPRNPi. Comme le montre la figure suivante, on constate peu de courant entre lelit majeur de l’Allier et la digue du fait de la présence du remblai de l’autoroute A75:



ERCDéfaillance

Erosionexterne


CRUE

CONSTITUTION DU SYSTEMED’ENDIGUEMENT

(Protections externes, résistivitéà la vitesse)

?

?

?

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RAPPORT FINAL


Les critères de cotation du scénario de rupture par érosion externe sont présentés dans letableau ci-dessous :

Tabl. 16 - Critères de cotation du scénario de rupture par érosion externe

Protection de talusVitesse limite de résistance = Vlimite

Formule d’IsbachTalus enherbé avec géogrille tridimensionnelle derenforcement

2,5 m/s

Déchets de carrière ouenrochements poids moyen 200 kg avec fruit de 2H/1V

3,5 m/s

Enrochements poids moyen 500 kg avec fruit de 2H/1V 4,0 m/s

Enrochements poids moyen 1000 kg avec fruit de 2H/1V 4,5 m/s

Béton / perré ancien 4,0 m/s

Béton / perré récent 6,0 m/s

Probabilité de défaillance

Si V < Vlimite / 2 1.10-3

Si V = Vlimite 1.10-2

Si V > 2*Vlimite 1.10-1

Tabl. 17 - Cotation du scénario de rupture par érosion externe



Probabilitéfinale

Cotationretenue

Q20 5.10-2

V < Vlimite / 2 1.10-3

5.10-5

DQ100 1.10-2

V < Vlimite / 2 1.10-3

1.10-5

Q150 7.10-3

V < Vlimite / 2 1.10-3

1.10-6



Le diagnostic des systèmes d’endiguement avec identification des désordres dangereux ettravaux de confortement ;

Suivi régulier du lit ;

Surveillance et entretien de la végétation.


Scénario rupture par érosion interne2.2.3.


La hauteur de charge devant les ouvrages et donc l’importance de la crue ;

Les caractéristiques géotechniques et la présence de zones de circulations préférentiellesdans le corps de la digue (gradient critique) : mise en place d’une géomembranegarantissant l’étanchéité de la digue ;

La présence d’ouvrages traversants : traité en prévention ;

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RAPPORT FINAL


Excavations ou galeries dans la levée : traité en prévention.

L’arbre des défaillances pour le scénario de rupture par érosion interne est le suivant :

Fig. 41. Schéma en nœud papillon du scénario de rupture par érosion interne

Cotation des évènements initiateurs pour le scénario de rupture par érosion interne :

De manière générale, l’évaluation des probabilités d’occurrence de l’érosion interne est basée surun critère hydraulique : le gradient hydraulique critique. Il s’agit du seuil limite à partir duquel lesforces d’écoulement dans la digue deviennent suffisantes pour détacher et entraîner des particulesfines du sol conduisant à la formation d’un renard hydraulique.

Cependant, la présence, après travaux, d’une géomembrane sur l’ensemble du parement amontde la digue rend très improbable la saturation du corps de digue pendant la durée d’une crue, ycompris en cas de fuite ponctuelle du dispositif d’étanchéité.On se réfère donc à un gradient limite de 0.45 en prenant en compte l’effet retardant desdalles béton.

Tabl. 18 - Critères de cotation du scénario de rupture par érosion interne

Gradient hydraulique Probabilité

< 0.45 5.10-4

> 0.45 5.10-3

Tabl. 19 - Cotation du scénario de rupture par érosion interne



Probabilitéfinale

Cotationretenue

Q150 7.10-3

Gradient < 0.45 5. 10-4

3.5. 10-6

D


La présence d’une géomembrane en parement amont


Le diagnostic des systèmes d’endiguement avec identification des systèmesd’endiguement dangereux et travaux de confortement ;



ERCDéfaillance

Erosioninterne


CRUE


(Caractéristiques géotechniques,gradient hydraulique)

?

?

?

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RAPPORT FINAL


L’identification des ouvrages traversant et leur traitement : exemple : mise en place d’écran(voile béton) pour couper les écoulements préférentiels ;

La surveillance des terriers en talus aval


Scénario de rupture par glissement d’ensemble2.2.4.


La hauteur de charge devant les ouvrages et donc l’importance de la crue ;

Les caractéristiques géotechniques (nature des matériaux constitutifs) : constitution de ladigue ;

Le profil de la digue en remblai : constitution de la digue;

La piézométrie : traité en prévention.

L’arbre des défaillances pour le scénario de rupture par glissement d’ensemble est le suivant :

Fig. 42. Schéma en nœud papillon du scénario de rupture par glissement d’ensemble

Cotation des évènements initiateurs pour le scénario de rupture par glissement d’ensemble :

Après réalisation des travaux, l’absence de saturation du corps de digue en crue augmenterasensiblement le coefficient de sécurité au glissement tant en phase de montée que de descente.

Une analyse spécifique de stabilité a été menée en considérant le profil de digue le plusdéfavorable (PT3) soumis à la crue de référence du PPRi de période de retour 150 ans:



ERCDéfaillance

Ruptured’ensemble


CRUE


(Nature des matériauxconstitutifs, géométrie des talus)

?

?

?

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RAPPORT FINAL


HYPOTHESES DE SOL2.2.4.1.

REFERENTIEL2.2.4.2.

RESULTATS DES CALCULS2.2.4.3.

Le tableau suivant récapitule l’ensemble des calculs réalisés au cours de l’analyse de stabilité :

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RAPPORT FINAL


Les figures suivantes permettent de visualiser les conditions de stabilité

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RAPPORT FINAL


Afin de prendre en compte la spécificité industrielle du site, une accélération horizontale de 1,1m/s

2a été retenue, pour la digue Constellium-Issoire soit 50% d’accroissement de la contrainte

sismique.

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RAPPORT FINAL


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RAPPORT FINAL


Tabl. 20 - Cotation du scénario de rupture par glissement d’ensemble



Probabilitéfinale

Cotationretenue

Q150 7.10-3

Coefficient conforme au référentiel 5. 10-4

3.5. 10-6

D



Le diagnostic des digues avec identification des systèmes d’endiguement dangereux ettravaux de confortement.


RESUME ET EVALUATION DE LA COTE DE SURETE2.3.

Pour chaque scénario de défaillance, il a été retenu les probabilités les plus pénalisantes.

Tabl. 21 - Synthèse des cotations pour chaque scénario

Scénarios de défaillanceGammes de

crue

COTATIONS RETENUES PARTRONCON

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11

1 - Rupture par surverse

Q20

DQ100

Q150

2 - Rupture par érosion externe

Q20

DQ100

Q150

3 - Rupture par érosion interne Q150 D

4 - Rupture par glissementd’ensemble Q150 D

ANALYSE DE LA GRAVITE PAR ARBRE3.

DES EVENEMENTS

Il s’agit ici de déterminer les effets de l’évènement redouté central en termes d’intensité et decinétique et d’en évaluer les conséquences (gravités). La méthode utilisée est la modélisation 2Dde scénarios de défaillance choisis selon le couple mode de rupture/localisation.

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RAPPORT FINAL


Compte tenu de l’analyse de risque présentée ci-dessus pour les différents scénarios de rupture,on décide de ne modéliser que le scénario le plus probable, c’est-à-dire une rupture par surversepour une crue centennale.

HYPOTHESES DE MODELISATION3.3.

L’évaluation de la gravité des conséquences suite à une défaillance est approchée par le biaisd’une modélisation 2D du scénario accidentel le plus probable : la rupture rapide de la partiesupérieure du corps de digue en cas de surverse.

La gravité des conséquences de la libération accidentelle d’eau en arrière d’un ouvraged’endiguement dépend de deux paramètres principaux :

La localisation de la défaillance :

la défaillance peut avoir lieu dans un secteur où l’ouvrage présente des sensibilitésintrinsèques particulières (du point de vue de la géométrie, des protections des taluset pied…)

la défaillance peut avoir lieu dans un secteur où la zone protégée en arrière del’ouvrage est particulièrement vulnérable, à savoir avec ou sans habitation, présenced’établissements recevant du public…

Le type de défaillance : dépendant aussi de la sensibilité intrinsèque des ouvrages, le typede défaillance peut avoir une cinétique lente ou rapide.

C’est pourquoi le choix du scénario modélisé se porte sur le couple mode dedéfaillance/localisation.La gravité des conséquences sera qualifiée au regard :

de l’intensité de l’inondation : en simulant les scénarios de défaillance choisis, lamodélisation 2D permet de suivre concrètement le comportement et l’évolution de l’ondede rupture, de repérer les zones d’expansion et de délimiter les zones d’aléas forts : icil’intensité de l’inondation est évaluée par la hauteur d’eau et un aléa fort est défini à partird’une hauteur de 1 m.

de la cinétique du phénomène : la modélisation 2D permet en outre de relever les vitessesde propagation de l’onde de rupture : un aléa fort de cinétique est défini à partir d’unevitesse de 0,5 m/s.

de l’importance des enjeux en ce qui concerne la population impactée : la population diteimpactée concerne celle comprise dans les zones d’aléas forts soit pour une hauteurd’inondation supérieure ou égale à 1 m OU une vitesse de propagation supérieure ouégale à 0,5 m/s.

CARACTERISTIQUES DU SCENARIO MODELISE3.4.

L’analyse préalable des potentiels de dangers nous a permis de définir des caractéristiques debrèche préférentielles pour le scénario de défaillance retenu. L’objectif étant d’identifier la gravitédes accidents potentiels afin d’avoir une analyse des risques complète.

De manière à en maximiser les effets, la brèche survient en concomitance avec le passage du picde crue de référence du PPRNi. On notera que le casier situé entre digue et A75 est déjà en eauavant surverse sur l’autoroute (volume estimé à environ 100 000 m

3) grâce à la présence d’un

passage inférieur. La figure suivante illustre l’évolution du débit passant sous l’ouvrage déterminéeavec le modèle 2D :

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RAPPORT FINAL


Fig. 43. Débit passant sous l’A75

Pour déterminer la taille et la cinétique d’ouverture d’une brèche, on considérera les référencesbibliographiques et le retour d’expérience qui fixent la largeur maximum d’ouverture égale à celledu lit mineur et établissent une proportionnalité de « 20 » entre hauteur moyenne de la crête etlargeur de la brèche ainsi qu’une vitesse d’élargissement comprise entre 0,5 et 2 m/min suivant lanature et la compacité des matériaux constitutifs du corps de digue.

Finalement les caractéristiques retenues dans la simulation de l’hydrogramme d’entrée d’eau enzone protégée sont les suivantes :

Largeur de brèche 75 m

Vitesse d’ouverture : 1 m/min.

La cote maximum de l’eau dans l’Allier au moment de la rupture est de 373.50 m NGF (avant ledébut de mise en eau du déversoir de sécurité) et la cote du fond de la brèche de 372 m NGF.

Celle-ci s’ouvre à proximité de l’angle sud-est l’atelier Tôlerie, sur la partie amont de la digue (profilentre les tronçons 1 et 2).Ce point d’entrée est le plus pénalisant en termes de vitessed’envahissement de la zone protégée.

Le modèle est maillé à 5 m dans le périmètre autour des bâtiments et près de la frontière, à 2 mpartout où il y a des bâtiments et à 1 m partout où il y en a besoin dans les petites entrées : celadonne un maillage d’environ 40 000 nœuds.

Ne disposant pas d’informations du type « laisses de crues » concernant les précédents épisodesde crues et la zone ne présentant pas de singularités de rugosité particulières (surface en trèsgrande partie aménagée et revêtue), il n’y a pas eu de calage spécifique du modèle.

Surverse

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RAPPORT FINAL


Fig. 44. Localisation de la brèche modélisée

Fig. 45. Hydrogramme de brèche modélisé

0.00

20.00

40.00

60.00

80.00

100.00

120.00

140.00

160.00

0 1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 11000 12000 13000 14000 15000 16000 17000 18000 19000 20000 21000 22000 23000

Qb

rèch

e(m

3/s

)

t (s)

Zone derupture

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RAPPORT FINAL


RESULTATS DE LA MODELISATION3.5.

Intensité et cinétique de l’onde de submersion3.5.1.

Nous prenons t = 0, le début de formation de la brèche entre les tronçons 1 et 2 par surverse sur ladigue.

A t = 30 minutes, l’eau submerge déjà de plus d’un mètre la partie sud-est de la zone ainsi que lepremier bassin de rétention. La vitesse d’écoulement au niveau de la brèche est très élevée(jusqu’à 4 m/s).

A t = 60 minutes, toute la partie au sud de l’atelier Tôlerie est submergée entre 0.50 et 1.00 m. Lavitesse d’écoulement est de l’ordre de 1 m/s.

A t = 90 minutes, une grande partie de l’atelier est submergée entre 0 et 1 m. Le second bassin derétention est également rempli de plus de 2.00 m. L’écoulement est relativement lent dans l’atelier(moins de 0.5 m/s) mais reste rapide à l’extérieur (plus d’ 1 m/s).

A t = 120 minutes, l’ensemble de l’atelier est inondé, entre 1 et 2.00 m. Les zones autour dubâtiment sont submergées de plus d’un mètre. L’écoulement est accéléré dans la zone située entreles bâtiments à l’ouest de l’atelier (entre 1 et 1.5 m/s) avec des étranglements entrainant desvitesses jusqu’à 2 m/s.

A t = 150 minutes, l’ensemble de la zone est submergée de plus de deux mètres. L’écoulement estglobalement plus lent avec toujours des zones de concentration qui accélèrent le flux.

A t = 180 minutes, l’ensemble de la zone est submergée de plus de trois mètres.A t = 210 minutes, l’ensemble de la zone est submergée de plus de quatre mètres.

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RAPPORT FINAL


Fig. 46. Hauteurs d’eau pour t = 0 min à t = 210 min (03h30)

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RAPPORT FINAL


Fig. 47. Hauteurs d’eau pour t = 240 min (04h00) à t = 315 min (05h15)

Sensibilité des paramètres de modélisation3.5.2.

Dans le cas étudié, le paramétrage de la brèche conditionne largement l’aléa induit en zoneprotégée. En effet compte tenu de la très faible distance entre la digue et bâtiment, l’intensité duphénomène dépend principalement du débit introduit par la brèche.

Les hypothèses de formation de brèche exposées plus haut résultent d’un compromis entrecertains facteurs pénalisants (instant de rupture, largeur et vitesse d’élargissement) et d’autresmoins défavorables tels que l’absence de surcreusement sous le niveau de la rehausse. Le débitd’entrée retenu de 134 m

3/s doit être considéré comme une valeur enveloppe intégrant la

combinaison de nombreux phénomènes aléatoires possibles.

Une fois fixé le débit d’entrée, seule la configuration géométrique du site conditionne lacourantologie générale et les aléas qui en découlent.

Hauteurs et vitesses maximales3.5.3.

Les hauteurs d’eau maximales sont atteintes à t = 240 minutes (4 heures) ; elles sont globalementde l’ordre de 4.75 m dans la zone protégée.

Du point de vue des vitesses, on constate que beaucoup de zones extérieures à l’atelier subissentun écoulement supérieur à 0.5 m/s, voire 1 m/s.

Dans l’atelier, seul les étranglements connaissent de telles vitesses, les espaces plus aérés sontsujets à des vitesses d’écoulement inférieures à 0.5 m/s. Les vitesses maximales sont atteintes àdifférents moments de la crue suivant chacune des zones.

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RAPPORT FINAL


EVALUATION DE LA GRAVITE DES SCENARIOS3.6.

MODELISES

L’évaluation de la gravité est réalisée essentiellement à partir du comptage de la population dansles zones d’aléa fort soit dans les zones où h ≥ 1 m ou v ≥ 0,5 m/s.

Le recensement de la population impactée se base sur les plannings de présence des effectifs del’entreprise dans l’atelier Tôlerie et les bâtiments voisins.

En premier lieu, les zones d’aléa fort sont délimitées à partir des cartes de hauteur et vitessemaximales dans la zone inondée par défaillance des ouvrages d’endiguement. Puis la populationen zone d’aléa fort est évaluée selon une estimation du pourcentage de recouvrement de ceszones d’aléa fort avec les limites des bâtiments occupés.

Par la suite, en fonction de la cinétique du scénario de défaillance, de la population impactée etdes éventuels impacts supplémentaires (ERP, industries, zones particulières touchés par le frontd’inondation), la gravité est évaluée à l’aide d’une grille.

Il s’agit de la grille de gravité proposée par le guide de lecture des études de dangers de barrages(cf. chapitre VIII « 1.2.4 Définition des critères utilisés »)

Zones d’aléa fort3.6.1.

Les cartes ci-après mettent en évidence les zones où les hauteurs d’eau sont supérieures à 1 m etoù les vitesses sont supérieures à 0,5 m/s (cartes issues de la modélisation 2D).

Fig. 48. Zones d’aléa fort en termes de hauteurs d’eau (> 1 m) et vitesses (> 0.5 m/s)

Population impactée3.6.2.

La population en zone d’aléa fort varie en fonction du planning de présence du personnel de l’usineConstellium. On compte au maximum 235 personnes en semaine la journée.

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RAPPORT FINAL


Tabl. 1 - Effectif actuel dans la zone protégée suivant la période

Semaine journée Semaine Nuit Weekend

Tôlerie 201 104 51

Magasin XYZ 2 0 0

AP02 déchetterie 2 0 0

Equipe projet ATO 15 0 0

Equipe projet autres 15 0 0

Total 235 104 51

Fig. 49. Identification des lieux regroupant du personnel dans la zone protégée

Evaluation de la gravité3.6.3.

On distingue plusieurs scénarios de comptage de la population impactée suivant le moment où seproduit la crue. Dans tous les cas, la cinétique de l’évènement (rapide car plus de 2.5cm/minuted’après le graphique suivant) et la présence de produits chimiques ne varie pas.

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RAPPORT FINAL


Tabl. 2 - Evaluation de la gravité suivant la présence de personnel sur site

Semaine Journée Semaine Nuit Weekend

Cinétique rapide rapide rapide

Population impactée ≥ 100 et < 1 000 ≥ 100 et < 1 000 ≥ 10 et < 100

ERP, industries, zonesparticulières

substances chimique substances chimiquesubstanceschimique

GRAVITEClasse 4

catastrophiqueClasse 4

catastrophiqueClasse 3important

Par ailleurs, de nombreuses substances chimiques sont stockées sur le site industriel. Toutes sontsusceptibles de polluer le milieu naturel et certaines peuvent également réagir de manière violenteavec l’eau (explosion). On relève notamment dans la zone impactée par une brèche : 1000 litresd’acide sulfurique 91-93%, 2400 kg d’acide nitrique 60-65% et 65 à 70 tonnes de nitrate desodium.

CRITICITE DES SCENARIOS DE4.

DEFAILLANCE POTENTIELS

Cette analyse n’intègre pas à ce stade le fait que les temps de propagation des crues sur l’Alliersont a priori suffisants pour qu’il y ait une évacuation préventive de la zone menacée. Notons quesur l’Allier il existe un système d’annonce de crue « Vigicrue ».

Le scénario pris en compte pour l’analyse de la criticité est le suivant :

– Rupture par surverse sur la partie aval du tronçon 1 (vers le PK233)

Pour rappel, le scénario de surverse sans rupture n’est ni coté ni pris en compte dans l’analyse dela criticité car il correspond au fonctionnement normal du déversoir de sécurité.

La criticité est établie à partir des cotations réalisées dans l’analyse des défaillances et desgravités établies par modélisation.

Tabl. 1 - Matrice de criticité de la digue de protection de l’atelier Tôlerie état

actuel

PR

OB

AB

ILIT

E

A - courant

B - probable

C -improbable

D - trèsimprobable

Rupture parsurverse leweekend

Rupture par surverse ensemaine et en journée

Rupture par surverse ensemaine et de nuit

E -extrêmementpeu probable

1 - Modéré 2 - Sérieux 3 - Important 4 - Catastrophique 5 - Désastreux

GRAVITE

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RAPPORT FINAL


Quand on la compare à la version de l’EDD avant travaux, cette grille de criticité met enévidence le gain de sureté des travaux de rehausse et de reprise de l’étanchéité de la diguede l’atelier tôlerie.

Des mesures de réduction des risques en accord avec cette grille sont proposées au chapitre 9.

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RAPPORT FINAL


Chapitre 9 – Etude de réduction des risques

L’analyse de criticité réalisée précédemment indique que les travaux programmés rendentacceptable les conséquences du scénario de défaillance le plus probable.

Ce chapitre présente la démarche de réduction des risques que les responsables des ouvrages seproposent de conduire, dans une logique d’amélioration continue.

Pour rappel, l’étude de dangers concerne des ouvrages existants dont les objectifs de protectioncorrespondent à la crue de référence du PPRNPi défini en phase projet par l’entrepriseConstellium en vue d’une réalisation à brève échéance.

1. MESURES DE REDUCTION DU NIVEAU DE

CRITICITE

Les travaux programmés par Constellium décrits dans le dossier projet joint à l’EDD constituent lesprincipales mesures de réduction du niveau de criticité dans la zone protégée par la digue del’atelier Tôlerie.

2. LA SURVEILLANCE DES OUVRAGES ET DES

CRUES

La réduction des risques est effective grâce à un système efficace de surveillance de la digue, endehors et en période de crue. Celle-ci est faite telle qu’exposée par le Système de Gestion de laSécurité (SGS) appliqué pour les ouvrages.

3. L’INFORMATION, LA PREVENTION ET

L’EVACUATION D’URGENCE

L’information préventive des employés est nécessaire. Chaque personne présente sur le site doitprendre conscience de sa propre vulnérabilité face aux risques et pouvoir la minimiser. Pour cela ilest nécessaire de le tenir informé sur la nature des risques qui menacent ainsi que sur lesconsignes de comportement à adopter en cas d’évènement.

Des plans d’alerte et d’évacuation du personnel doivent donc être réalisés en intégrant les seuilsd’alerte du système de surveillance des crues mis en œuvre par la société Constellium (et qui peutse baser sur les niveaux d’alerte du système Vigicrues).

Le seuil d’alerte déclenchant le début l’évacuation de l’atelier tôlerie correspond au niveau de lacrue de 2003.

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RAPPORT FINAL


Par ailleurs, les plans d’évacuation du personnel doivent intégrer le sur-risque lié à l’éventuellediffusion de produits chimiques ou réactifs avec l’eau. Le parcours des personnes doit éviter aumaximum ces zones (qui sont à identifier).

Fig. 50. Seuils d’alerte du système Vigicrues à la station de Coudes

4. ETUDES COMPLEMENTAIRES IDENTIFIEES ET

PROPOSEES AU VU DE L’ANALYSE DES

RISQUES

L’étude de dangers s’est basée sur un certain nombre de documents récents et suffisants :

Caractéristiques géomécaniques des matériaux du corps de digue et des futurs remblaisde confortement. Alpha BTP 2015 & 2017

Etude hydraulique de l’Allier au voisinage du site Constellium (état actuel et état projet)Artelia 2016

Etude de vulnérabilité de l’atelier Tôlerie. Artelia 2015

Il n’est pas nécessaire de prévoir d’autres études à court terme.

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Annexe A. RECONNAISSANCE DE LA DIGUE

EXISTANTE

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Annexe B. CARACTERISTAION DES

MATERIAUX DE REMBLAI

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etude de dangers de la digue de protection de l’atelier ...€¦ · cours d’eau a proximite des...

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