Études de dangers des systèmes d'endiguement – Vers un outil modulaire CAROHL de Calcul de l'Aléa Rupture des Ouvrages Hydrauliques Linéaires
Abstract (French)
L’évaluation de la sûreté des ouvrages hydrauliques en France est un enjeu national relevant de la politique de prévention et de lutte contre les inondations. Une nouvelle réglementation sur les ouvrages hydrauliques a introduit en 2007 la notion d’étude de dangers des digues. Dans ce cadre, la méthodologie et l’outil de calcul de l’aléa rupture de digue, CARDigue, ont été développés entre 2008 et 2011 par la DREAL Centre-Val de Loire, le Cerema et l’Inrae pour l’aide à la réalisation, de façon homogène, des études de dangers des digues de la Loire moyenne et ses affluents. Depuis 2011, l’outil a été employé sur 42 systèmes d’endiguement ligériens et les demandes d’utilisation de CARDigue en dehors du contexte Loire se sont accrues. Cela a permis d’avoir un retour d’expérience de son utilisation et d’envisager des améliorations. Sur la même période, des progrès scientifiques majeurs ont été faits sur la connaissance des mécanismes à l’origine des ruptures d’ouvrages hydrauliques. Le Cerema envisage donc le développement d’un nouvel outil modulaire, CAROHL, qui permettra aux bureaux d’études de créer et d'analyser des scénarios de rupture propres au système d’endiguement étudié, à l’aide de modules de mécanisme élémentaire (surverse, érosion interne, érosion externe, glissement, soulèvement hydraulique) mis à disposition dans l’outil et combinés entre eux. L’outil pourra ainsi s’adapter à chaque système d’endiguement, ce que ne permet pas aujourd’hui l’outil CARDigue, qui ne caractérise que les mécanismes et scénarios de rupture affectant les digues de la Loire moyenne.
Le présent article présente les principes de fonctionnement de ce nouvel outil innovant CAROHL, au stade actuel de démonstrateur, et son domaine d’application. Il décrit les améliorations apportées par rapport à CARDigue et illustre sa modularité avec la possibilité de création de nouveaux mécanismes et modules élémentaires afin de s’adapter aux scénarios de défaillance de chaque système d’endiguement.
Abstract (English)
In France, levees safety assessment is a national issue supported by prevention and fight against inundation politics. In 2007, a new regulation about hydraulic structures (levees and dams) was voted and a decree made levees hazards studies mandatory. In these circumstances, DREAL CVL (state regional owner of central Loire levees), and two contractors Cerema and Inrae developed from 2008 to 2011 a new methodology and tool, CARDigue, for Loire levees breach hazards calculation. Since 2011, CARDigue has been used on the 42 central Loire levee systems by contractors and then standard hazard studies were conducted. Widely, the use of CARDigue out of Loire context has increased and a feedback on its utilization has pointed out necessity of methodology and tool improvements. At the same time, major scientific advances had been done on mechanisms which are the cause of levee breaches. Thus, Cerema has laid the foundation a new modular tool development, CAROHL, that will enable contractors to create and analyze suitable linear hydraulic structure breach scenarios using provided elementary mechanisms modules combination (overflowing, external and internal erosion, scour, slope sliding, uplift). Therefore, CAROHL will be able to suit all levee systems, what CARDigue can’t do since the tool utilization is restricted to 5 identified Loire levee system breach scenarios.
This article presents scope and operation principles of the new and innovating demonstrator tool CAROHL. It describes improvements compared to first tool CARDigue and underlines its adaptability and possibilities to create and combine new modules to fit each levee system failure modes.
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- Translated title (English)
- Levees hazards studies – Toward a modular tool CAROHL for hydraulic linear structures breach hazard calculation