Défaillances structurelles de digues torrentielles : retour d'expérience et perspectives de synthèse sur l'accidentologie
- 1. Office national des forêts - direction Forêt & Risques naturels, 9 quai Créqui, 38000 Grenoble, France
- 2. SYMBHI, Syndicat mixte des bassins hydrauliques de l'Isère, 9 Rue Jean-Bocq, 38000 Grenoble, France
- 3. Office national des forêts – Service RTM des Hautes-Alpes, 5 Rue des Silos, 05000 Gap, France
Abstract (French)
Les systèmes d’endiguement des cours d’eau torrentiels sont soumis à des phénomènes naturels violents caractérisés par un fort transport solide. Les spécificités de ces systèmes et de l’analyse des risques en contexte torrentiel ont été présentées dans une précédente communication. Nous revenons dans cet article plus en détail sur les modes de défaillances par érosions externes et leur analyse, à partir du retour d’expérience sur plusieurs cas de défaillances structurelles de digues torrentielles observées lors de crues en France. Ces exemples sont décrits succinctement afin de mettre en évidence les mécanismes caractéristiques, les observations permettant de les décrire et les données nécessaires à acquérir suite ou durant un événement, sachant qu’il est parfois difficile de déterminer le mécanisme initiateur de la rupture.
En effet, la majeure partie des connaissances sur l’accidentologie porte sur les systèmes d’endiguement fluviaux. La transposition de leurs résultats en contexte torrentiel est généralement peu pertinente du fait de nombreuses spécificités (fortes pentes, types d’écoulement, matériaux constitutifs). Par ailleurs, le contenu des analyses réalisées dans le cadre des études de danger est souvent non adapté et non proportionné au risque réellement induit par certains mécanismes. Les défaillances structurelles par érosion interne sont par exemple bien moindres en contexte torrentiel et particulièrement en bordure de torrent où ce risque est quasi inexistant. Les érosions externes (érosions par le cours d’eau, affouillements des ouvrages ou érosion par surverse) sont de très loin celles qui prédominent en torrentiel. L’analyse des risques de défaillance devrait donc se concentrer essentiellement sur ces dernières.
À partir de ce constat, nous proposons d’engager une enquête collaborative auprès des gestionnaires de digues, bureaux d’études et autres organismes travaillant sur les systèmes d’endiguement torrentiels pour capitaliser les données accidentologiques de ces systèmes. Une fiche descriptive pour recenser les événements ayant généré une défaillance/rupture des systèmes d’endiguement torrentiels sera proposée en 2024 afin d’élaborer une base de données commune accessible à tous. L’analyse de ces données permettra à termes de fournir une synthèse statistique spécifique au contexte torrentiel sur les modes de défaillance et d’améliorer les connaissances sur les configurations les plus propices à chacun d’entre eux, sur laquelle pourront s’appuyer les bureaux d’études en charge de l’élaboration des études de danger.
Abstract (English)
Diking systems of torrential rivers are subject to violent natural phenomena characterized by high levels of sediment transport. The specific features of these systems and of risk analysis in a torrential context were presented in a previous paper. In this article, we take a closer look at failure modes caused by external erosion and their analysis, based on feedback from several cases of structural failure of torrential dykes observed during floods in France. These examples are described briefly in order to highlight the characteristic mechanisms, the observations that can be used to describe them and the data that need to be acquired following or during an event, bearing in mind that it is sometimes difficult to determine the mechanism that initiated the failure.
Most of what is known about accidentology relates to lowland river diking systems. The transposition of their results to the torrential context is generally not very relevant due to numerous specificities (steep slopes, types of flow, constituent materials). In addition, the content of the analyses carried out as part of the hazard studies is often inappropriate and not proportionate to the risk actually induced by certain mechanisms. Structural failure due to internal erosion, for example, is much less probable in torrential context, and particularly on the banks of torrents, where this risk is virtually non-existent. External erosion (erosion by the watercourse, scouring of structures or erosion by overflow) is by far the most prevalent process in torrential environments. Risk analysis should therefore focus on it.
Based on this observation, the authors propose to initiate a collaborative survey for dyke managers, design offices and other organisations working on torrential diking systems in order to capitalise on accident data for these systems. A descriptive form will be proposed in 2024 to list events that led to the failure/rupture of torrential diking systems, in order to create a common database available to everyone. The analysis of this dataset will eventually provide a statistical summary of failure modes specific to the torrential context and improve our knowledge about the configurations leading to a given failure mode. Such informations will be useful for design offices responsible for drawing up hazard studies.
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Additional titles
- Translated title (English)
- Structural failure of torrential dykes: feedback and perspectives on accidentology