Étude de l'aléa inondation induit par les crues du Rhône et de la Saône. sur le territoire du Grand Lyon (69, France)

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1 SEMINAIRE DE PROMOTION DU SEMIDE 28/04/2005 Rabat (Maroc) Étude de l'aléa inondation induit par les crues du Rhône et de la Saône sur le territoire du Grand Lyon (69, France) Utilisation des outils Arcview 3D et Tracking Analyst

2 PLAN DE L EXPOSE 1 PRESENTATION DE LA CNR 2 PRESENTATION DE CNR INGENIERIE 3 L ETUDE GLOBALE DU RHONE 4 ETUDE DE L ALEA INONDATION RHONE - SAONE 5 CONCLUSION - PERSPECTIVES

3 PRESENTATION DE LA CNR La CNR a reçu une concession de l État pour aménager et exploiter le Rhône. 19 barrages, 19 usines hydroélectriques, 14 écluses à grand gabarit C est un producteur d électricité indépendant qui commercialise son énergie depuis avril Sa production d électricité s élève en moyenne à 15,2 milliards de kwh (2éme producteur français). Son chiffre d affaires 2004 s élève à 429 millions d euros

4 PRESENTATION DE LA CNR

5 PRESENTATION DE LA CNR Aménagement type

6 PLAN DE L EXPOSE 1 PRESENTATION DE LA CNR 2 PRESENTATION DE CNR INGENIERIE 3 L ETUDE GLOBALE DU RHONE 4 ETUDE DE L ALEA INONDATION RHONE - SAONE 5 CONCLUSION - PERSPECTIVES

7 L ingénierie de la CNR Nos points forts - L expérience de concepteur et exploitant du Rhône aménagé - Un laboratoire quasi-unique en France - Des partenariats scientifiques Nos ressources Ingénieurs et techniciens : 80 au bureau d étude ingénieur conseil, 33 au laboratoire, 52 à la maintenance - Métiers : génie civil, géotechnique, électromécanique, hydraulique, hydrologie, environnement Nos domaines d expertise : - Voies navigables (écluses, chenaux, quais ) - Aménagements hydroélectriques (barrages, usines ) - Aménagement de cours d eau (digues, passes à poisson ) - Hydraulique (modèles mathématiques et physiques ) - Hydrologie (hydrométrie, prévision de débit ) - Environnement (végétalisation de berges, études d impact )

8 L ingénierie de la CNR Récents contrats à l International Panama La CNR, en groupement avec Tractebel, Coyne et Bellier et Technum, participe depuis février 2002 aux études de conception du troisième jeu d'écluses du Canal de Panama, côté Pacifique du Canal. Atlantic Ocean Gatun Locks Madden Lake Gatun Lake Gamboa Gaillard Cut Pedro Miguel Locks Miraflores Locks Pacific Ocean

9 L ingénierie de la CNR Récents contrats à l International Italie La CNR a signé le 29 septembre 2004 un contrat de 4 M portant sur l'étude et la réalisation de l'écluse à grand gabarit du port de Crémone sur le Pô. Ce contrat comprend les études de projet et d'exécution, la réalisation d'un modèle physique réduit ainsi que le suivi des travaux. Parallèlement, la CNR réalise depuis novembre 2003 une étude de faisabilité de la liaison fluviale Milan-Crémone.

10 L ingénierie de la CNR Récents contrats à l International Vietnam La CNR vient de remporter un contrat d Assistance Technique pour le ministère vietnamien de l'agriculture concernant des projets de protection contre les inondations dans le Delta du Fleuve Rouge. Son montant est de , financé par l'agence Française de Développement. Nos partenaires sont la Société du Canal de Provence et le Vietnam Institute for Water Resources Research.

11 L ingénierie de la CNR Récents contrats à l International Sénégal La CNR en groupement avec Coyne et Bellier (mandataire) réalise l étude d un plan d alerte des populations riveraines du fleuve Sénégal, sur 1200 km, en cas de crue exceptionnelles (hydrologiques) ou catastrophiques (rupture de barrage). Client : Office de Mise en Valeur du fleuve Sénégal Montant du marché :

12 L ingénierie de la CNR Récents contrats en france Modèlisation des rivières de l Ange et de l Oignin Etude hydraulique complexe : confluence de 2 rivières à régime torrentiel. Utilisation du modèle hydraulique TELEMAC 2D en association avec le SIG ARCVIEW pour une représentation cartographique évoluée des résultats.

13 Les modèles physiques L ingénierie de la CNR Etudes hydrauliques sur modèle réduits (Laboratoire CNR) - Maquette dont le but est de reproduire la réalité à un échelle réduite - Voir en petit ce qu il se passe en grand pour des évènement exceptionnels - Outils de communications efficaces pour présentation aux élus, riverains etc Les différents types de modèles - Modèles à fond fixes : estimation de lignes d eaux, calculs de champs de vitesses - Modèles à fond mobiles sans apport de matériaux : stabilité des fonds, érosion locales (piles de ponts, seuils). - Modèles a fond mobiles avec apport de matériaux : représenter l organisation et le déplacement des sédiments.

14 Modèles à fond fixe L ingénierie de la CNR Etudes hydrauliques sur modèle réduits (Laboratoire CNR) Constructions en lit majeur: impact des inondations Optimisation de l écluse Observation fine des niveaux Ecoulements complexes Navigation: étude des trajectoires Ouvrages secondaires

15 L ingénierie de la CNR Etudes hydrauliques sur modèle réduits (Laboratoire CNR) Modèles à fond mobile (sans apport de matériaux à l amont)

16 Modèle réduit et similitude Modèles à fond mobile (avec apport de matériaux à l amont)

17 PLAN DE L EXPOSE 1 PRESENTATION DE LA CNR 2 PRESENTATION DE CNR INGENIERIE 3 L ETUDE GLOBALE DU RHONE 4 ETUDE DE L ALEA INONDATION RHONE - SAONE 5 CONCLUSION - PERSPECTIVES

18 L ETUDE GLOBALE RHONE Etude globale pour une stratégie de réduction des risques dus aux crues du Rhône (Territoire Rhône) a été à l origine du développement du SIG à la CNR. Crues de dégâts importants dans le sud de la vallée Ministère de l Environnement : engagement d une réflexion globale sur le fonctionnement du Rhône en crue MOA: Institution Interdépartementale des bassins Rhône-Saône (IRS) + Direction Exploitation CNR modélisation des crues sur l ensemble du BV

19 L ETUDE GLOBALE RHONE Architecture des modèles mathématiques Profils1999en 2000 travers L étude a casiers consisté à répertorier puis à liaisons saisir toutes les caractéristiques des modèles écoulements mathématiques etc... développés par la C.N.R.

20 Des cartographies de hauteur d eau, de vitesses et de pourcentage de submersion ont été réalisées sur le Rhône d après des scénarios définis par le maître d ouvrage L ETUDE GLOBALE RHONE

21 L ETUDE GLOBALE RHONE Site Internet (diffusion limitée) - Intranet partenaires de l étude responsables des administrations concernées collectivités territoriales mise à jour régulière des données moins de reprographie bases de données à jour au même moment pour tous possibilités d analyse et requête zoom informations plus importante et plus précise

22 PLAN DE L EXPOSE 1 PRESENTATION DE LA CNR 2 PRESENTATION DE CNR INGENIERIE 3 L ETUDE GLOBALE DU RHONE 4 ETUDE DE L ALEA INONDATION RHONE - SAONE 5 CONCLUSION - PERSPECTIVES

23 ETUDE DE L ALEA INONDATION RHONE- SAONE SUR LE TERRITOIRE DE LA COURLY Mission complémentaire de l Etude Globale destinée à affiner les résultats sur la COURLY (Communauté Urbaine de Lyon). MOA Service Navigation Rhône Saône OBJECTIF: cartographies de l aléa inondation Rhône et Saône, par débordement direct, pour différents scénarii de crues. Données: MNT COURLY (base SIG du Grand Lyon) MNT SNRS (Levés bathymétriques et topographiques de la Saône) profils en travers Rhône et Saône zones de stockage (casiers)

24 ETUDE DE L ALEA INONDATION RHONESAONE SUR LE TERRITOIRE DE LA COURLY ÎConstitution d un MNT très dense de points connus en X Y Z sur l ensemble de la zone d étude Interpolation des niveaux sous forme d un TIN à l aide de 3D Analyst

25 ETUDE DE L ALEA INONDATION RHONE- SAONE SUR LE TERRITOIRE DE LA COURLY Constitution d un MNT très dense Représentation en 3D d un secteur de l étude (Arcsene )

26 ETUDE DE L ALEA INONDATION RHONE- SAONE SUR LE TERRITOIRE DE LA COURLY Le modèle hydraulique 1D : redécoupage casiers Casiers étude globale 171 casiers d inondation pour le modèle hydraulique de l Etude globale (Bief de Pierre Bénite)

27 ETUDE DE L ALEA INONDATION RHONE- SAONE SUR LE TERRITOIRE DE LA COURLY Le modèle hydraulique 1D : redécoupage casiers découpage en zones homogènes liaisons hydrauliques appropriées avec le lit mineur 265 casiers d inondation pour le modèle hydraulique densifié

28 ETUDE DE L ALEA INONDATION RHONESAONE SUR LE TERRITOIRE DE LA COURLY ÎArchitecture du modèle hydraulique 1D Architecture modèle hydraulique réalisée sous Arcview modélisation de 18 kilomètres de Saône et 32 kilomètres du Rhône. 877 branches (zone d écoulement régie par un même type de loi hydraulique) 533 nœuds (jonction entre plusieurs branches) 900 profils en travers (fleuves et avenues)

29 RESULTATS de l étude ETUDE DE L ALEA INONDATION RHONE- SAONE SUR LE TERRITOIRE DE LA COURLY 1. Seuils de débordement et de déversement (Modèle hydraulique + Spatial Analyst) 2. Vitesses et hauteurs de submersion (Modèle hydraulique + Spatial Analyst) 3. Durées de submersion (Modèle hydraulique + Spatial Analyst) Durée 4. Alea = croisement: (Heures) hauteurs Cartographie x de durées l'aléa simplifié x (vitesses) ( Spatial Analyst) suivant une grille définie avec le MOA Moyen Moyen Fort Très fort Faible Moyen Fort Très fort Faible Moyen Moyen Fort 0 Faible Faible Moyen Fort Hauteur (m)

30 RESULTATS de l étude ETUDE DE L ALEA INONDATION RHONE- SAONE SUR LE TERRITOIRE DE LA COURLY Seuils de débordement Pour chaque profil fluvial : >calcul de la cote correspondant aux débits caractéristiques retenus (Q2, Q5, Q10, Q20, Q30, Q50, Q100, Q200, Q500, Q1000) >comparaison de cette cote avec la cote du quai / route en RD et en RG >détermination de la période de retour des débordements en RD et en RG

31 RESULTATS de l étude ETUDE DE L ALEA INONDATION RHONE- SAONE SUR LE TERRITOIRE DE LA COURLY Hauteurs d eau, durée de submersion, Aléa inondation (Vue Arcmap)

32 RESULTATS de l étude ETUDE DE L ALEA INONDATION RHONE- SAONE SUR LE TERRITOIRE DE LA COURLY SIMULATION DE LA DYNAMIQUE D INONDATION Développement d une macro d automatisation des calculs de hauteur d eau, développée par ESRI-France à la demande de la CNR. Création d un thème Heau(t) regroupant l ensemble des résultats sur la durée de la simulation (Exemple pour Q500 : un résultat cartographié toutes les 2 heures pour une crue durant 25 jours). Animations vidéo avec Tracking Analyst pour mieux appréhender la dynamique d une crue, insertion d éléments dynamiques (Chronomètre, Hydrogrammes, Cotes).

33 RESULTATS de l étude ETUDE DE L ALEA INONDATION RHONE- SAONE SUR LE TERRITOIRE DE LA COURLY Animation vidéo AVI avec Tracking Analyst

34 PLAN DE L EXPOSE 1 PRESENTATION DE LA CNR 2 PRESENTATION DE CNR INGENIERIE 3 L ETUDE GLOBALE DU RHONE 4 ETUDE DE L ALEA INONDATION RHONE - SAONE 5 CONCLUSION - PERSPECTIVES

35 CONCLUSION - PERSPECTIVES Exploitation des résultats: Suite études: enjeux et risques (élaboration PPR) Étude spécifique risques liés aux digues Diffusion de l information: Porter à connaissance (élus du Grand Lyon) (cartes) Facilitation de la communication pour SNRS (vidéos) Perspectives Vidéos de survol 3D (3D Analyst) Association des résultats Arcgis avec des logiciels d infographie. Demande pour études inondabilité

36 Contacts CNR : DIRECTION DE L INGENIERIE Departement Eau et Environnement 2 rue André Bonin LYON CEDEX 04 FRANCE M.POCHAT : / m.pochat@cnr.tm.fr F.TOSELLO : / f.tosello@cnr.tm.fr