Définition du niveau de protection en milieu maritime complexe - Le système d'endiguement de Saint Malo
- 1. ISL
- 2. CEREMA
- 3. Saint Malo Agglomération
Abstract (French)
Construite initialement sur une péninsule rocheuse, la ville de Saint Malo débute son développement au 18e siècle avec l’endiguement des marais. L’anthropisation du territoire s’est prolongée par périodes avec la création des bassins portuaires. Aujourd’hui, le système de protection contre la submersion marine de classe A se compose de deux ensembles d’ouvrages : les digues Nord correspondant à une dune historique protégée par des parements maçonnés, soumises à la houle et les ouvrages portuaires fermant les bassins à l’Ouest.
La citée est connue pour ses franchissements spectaculaires et fréquents lors des grandes marées. La demande d’autorisation en système d’endiguement a donc dû s’attacher à caractériser précisément cet aléa maritime complexe. Le niveau de protection a été réfléchi selon la logique suivante : Quelle est la quantité d’eau acceptable dans la zone protégée (caractérisée en hauteur et vitesse) ? Combien de volume doit rentrer (franchir la digue) pour dépasser ces seuils ? Et enfin quelles caractéristiques physiques en mer conduisent à ces franchissements ? Il s’est avéré que ces caractéristiques peuvent être définies à partir d'une combinaison des trinômes ; hauteur de houles/période de la houle/niveaux marins. Ces trinômes peuvent être représentés sous forme d’abaque.
L’abaque est construit avec une modélisation SWAN pour la propagation des états de mer de l’échelle régionale jusqu’en pied des ouvrages de Saint Malo et une modélisation SWASH pour la définition des franchissements générés par chaque scénario de sollicitation. Le premier calage s’est appuyé sur une comparaison des résultats de propagation des états de mer aux différents modèles de houle valides sur les côtes Française comme Homère pour s’assurer de la validité des résultats. Ensuite, les différentes tempêtes historiques recensées à Saint Malo ont été intégrées à l’abaque afin de comparer les inondations réellement observées et les prédictions de l’outil de définition du niveau de protection. Les résultats obtenus sont satisfaisants et ont permis de valider l’utilisation de l’abaque comme définition du niveau de protection. Le gestionnaire poursuit cette démarche en vérifiant le calage pour les nouvelles tempêtes et en envisageant la pose de caméra pour mesurer les débits de franchissement.
Abstract (English)
The city of Saint Malo has the particularity to be located on a rock peninsula, and was historically build with marshes enclosure and the port basins creation. Over time, its urbanization gradually progressed with the creation of port basins. Nowadays, the flood protection infrastructure - classified as a Class A system - includes two distinctive components: the northern levees that corresponds to an ancient dune fortified by a brick-laying exposed to wave action - and harbor structures that close off the western basins.
Infamous for its recurrent wave overtopping during large tides, the marine hazards were to be meticulously determined for the approval of the coastal defense application. The degree of protection was based on critical considerations: defining an acceptable water volume within the protected area (specified in terms of height and velocity), establishing the threshold for volume intrusion (levee overflow), and identifying the characteristics contributing to these transgressions. This study revealed these characteristics can be encapsulated as a combination of “trios” and represented as an abacus: wave height, wave period, and sea level.
The abacus is built from a SWAN modeling for sea state propagation, from regional scale to Saint Malo's structures, and from a SWASH modeling to define the generated wave overtopping for each stress scenario. The initial calibration is based on a comparison of sea state propagation results with various swell models applicable on the French coast - such as Homère – ensuring the results validity. Historical storm data from Saint Malo were then integrated into the abacus to compare the observed flooding with the prediction tool used to determine the protection level. The results were conclusive and validated the use of the abacus to set the protection level. The manager is now using this methodology, and periodically checks the abacus calibration for new storms. A camera network is even considered to eventually measure the wave overtopping flows.
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- Translated title (English)
- Defining the level of protection in a complex maritime environment - The Saint Malo levee system