CANAL SEINE-NORD EUROPE

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1 E 18/11/05 APY OCT VFE Remarques fiche SNE SOA0073.FIC.0002-A.C E D 06/09/05 APY OCT VFE Corrections mineures A C 22/08/05 APY OCT VFE Remarques fiche SNE SOA0073.FIC.0001-B.C A B 06/06/05 APY OCT VFE Compléments au livrable de phase1.1 A A 22/02/05 APY OCT VFE Version définitive E A 08/02/05 APY OCT VFE Première version A Rév Date Etabli Vérifié Approuvé Modifications Statut Zone réservée SNE pour les tampons commentaires / approbation CANAL SEINE-NORD EUROPE ETUDES D'AVANT-PROJET ETUDE DE L'IMPACT DU BATILLAGE SUR LES BERGES DE L'OISE PHASE 2 LOT N 1 «SYSTEME CANAL» GROUPEMENT SOGREAH-ARCADIS-INGEROP N DOCUMENT SOA0073 Code Processus Emetteur Réf. livrable Type doc. N Ordre Rév. Statut SNE S O G. A D O C E. E

2 CANAL SEINE-NORD EUROPE ETUDES D AVANT PROJET SOMMAIRE lot 1 ETUDE DE L IMPACT DU BATILLAGE SUR LES BERGES DE L OISE PHASE 2 18 NOVEMBRE 2005 N

3 SOMMAIRE OBJET... I INTRODUCTION LE PHENOMENE DE BATILLAGE DESCRIPTION DU PHENOMENE L ONDE PRIMAIRE LES ONDES SECONDAIRES CALCUL DES PRINCIPALES GRANDEURS DES COURANTS ET ONDES DE BATILLAGE PARAMETRES DU CALCUL VITESSE LIMITE DU BATEAU VITESSE DE NAVIGATION DU BATEAU DECOTE DE L ONDE PRIMAIRE COURANT DE RETOUR BOURRELET DE PROUE BOURRELET DE POUPE LES ONDES SECONDAIRES LES EFFETS DU BATILLAGE SUR LES BERGES LES AUTRES FACTEURS D EROSION DES BERGES ETAT DES LIEUX LES BERGES DE L OISE DANS L OISE LES BERGES DE L OISE DANS LE VAL D OISE PROJETS EN COURS DRAGAGE D ENTRETIEN A L AVAL DE CREIL APPROFONDISSEMENT EN AMONT DE CREIL LE BATILLAGE GENERE PAR LES BATEAUX EMPRUNTANT L OISE PARAMETRES DE LA VOIE D EAU GABARIT DE BATEAUX TRAFIC ACTUEL TRAFIC PROJETE VITESSE DES BATIMENTS CALCUL DU BATILLAGE PAR TYPE DE BATEAU CAS N CAS N CAS N CONCLUSION PROTECTION DES BERGES - RECOMMANDATIONS LES TYPES DE PROTECTION DE BERGES DIMENSIONNEMENT DES PROTECTIONS CONTRE LE BATILLAGE STABILITE AU COURANT DE RETOUR DE L ONDE PRIMAIRE...31 SOGREAH-ARCADIS-INGEROP/APY/ NOVEMBRE 2005 PAGE A

4 STABILITE FACE AUX ONDES DE BATILLAGE PROFIL DE BERGE...32 CONCLUSION LISTE DES TABLEAUX TABLEAU N 1 - CARACTERISTIQUES DES PRINCIPAUX BATEAUX...19 TABLEAU N 2 - TRAFIC DE COMMERCE OBSERVE A L ECLUSE DE L ISLE-ADAM EN TABLEAU N 3 - TRAFIC DE COMMERCE OBSERVE A L ECLUSE DE CREIL EN TABLEAU N 4 - TRAFIC JOURNALIER PROJETE...21 TABLEAU N 5 - BATILLAGE GENERE PAR LES DIFFERENTES BATEAUX CAS N TABLEAU N 6 - BATILLAGE GENERE PAR LES DIFFERENTS BATEAUX CAS N TABLEAU N 7 - BATILLAGE GENERE PAR LES DIFFERENTS BATEAUX CAS N TABLEAU N 8 - COMPARAISON DU BATILLAGE GENERE PAR UNE PENICHE FREYCINET ET UN CONVOI POUSSE DANS LES TROIS CAS...26 LISTE DES FIGURES FIGURE N 1 - PROFIL DU PLAN D EAU LE LONG D UNE CARENE EN DEPLACEMENT...3 FIGURE N 2 - DIRECTION DE PROPAGATION DES ONDES SECONDAIRES...4 FIGURE N 3 - EVOLUTION DE LA SURFACE LIBRE DE L EAU AU PASSAGE D UN BATEAU...4 FIGURE N 4 - SOLLICITATIONS DES BERGES AU PASSAGE D UN BATEAU...5 FIGURE N 5 - EXEMPLE DE CALCUL DU BATILLAGE D UNE PENICHE FREYCINET DANS L AXE D UNE SECTION COURANTE DE L OISE...10 FIGURE N 6 - LES EFFETS DU BATILLAGE SUR LES BERGES...11 FIGURE N 7 - DIAGNOSTIC DES BERGES DU VAL D OISE...16 FIGURE N 8 - REPARTITION SPATIALE DES ZONES D INTERVENTION SUR LES BERGES DU VAL D OISE...29 FIGURE N 9 - ZONES DES BERGES A PROTEGER CONTRE LE BATILLAGE...33 FIGURE N 10 - SCHEMA DE PRINCIPE DE LA PROTECTION DE BERGES...34 LISTE DES ANNEXES ANNEXE 1 BIBLIOGRAPHIE ANNEXE 2 REPORTAGE PHOTOGRAPHIQUE BERGES DE L OISE DANS L OISE ANNEXE 3 REPORTAGE PHOTOGRAPHIQUE DES BERGES DE L OISE DANS LE VAL D OISE 48 ANNEXE 4 FEUILLES DE CALCUL DU BATILLAGE ooo SOGREAH-ARCADIS-INGEROP/APY/ NOVEMBRE 2005 PAGE B

5 OBJET La présente étude est réalisée par SOGREAH dans le cadre du contrat du Groupement SOGREAH-ARCADIS-INGEROP pour le lot 1 «système canal» des études d Avant-Projet Sommaire du canal Seine Nord Europe signé avec VNF le 22 novembre Elle fait partie des prestations concernant les extrémités Nord et Sud. Conformément aux articles VI.2.2 et VI.2.3, elle vise à évaluer le batillage produit sur l Oise par les convois poussés et les grands rhénans chargés dans les conditions permises par les dimensions du canal Seine Nord Europe, à le comparer au batillage généré par les bateaux naviguant actuellement sur l Oise et à identifier les mesures à adopter de manière à ne pas altérer les berges de cette rivière suite à l ouverture du canal. Ce présent document constitue une mise à jour du livrable de phase 1.1 enrichi de plusieurs données et informations collectées depuis. ooo SOGREAH-ARCADIS-INGEROP/APY/ NOVEMBRE 2005 PAGE I

6 INTRODUCTION Les navires qui rejoindront le canal Seine Nord Europe depuis la Seine transiteront par l Oise de Conflans-Sainte-Honorine à Compiègne sur un trajet d environ 100 km. Le canal projeté, au gabarit européen Vb sera accessible à des convois poussés de 185 m x m avec un tirant d eau de 3 m et pouvant transporter 3 couches de conteneurs. Pour étudier l impact du batillage sur les berges de l Oise nous décrirons dans une première partie le phénomène de batillage. La seconde partie sera consacrée à un état des lieux des berges de la rivière. Dans un troisième temps nous tenterons d évaluer le batillage produit par les différents bateaux afin de comparer le batillage actuel et prévisible lorsque le canal Seine Nord sera mis en service. Enfin, notre dernier chapitre présentera quelques recommandations et propositions pour ne pas altérer les berges du cours d eau. ooo SOGREAH-ARCADIS-INGEROP/APY/ NOVEMBRE 2005 PAGE 1

7 1. LE PHENOMENE DE BATILLAGE 1.1. DESCRIPTION DU PHENOMENE Le déplacement linéaire d un navire à la surface de l eau génère un ensemble de mouvements transitoires de l eau appelés batillage. Ces phénomènes d accompagnement sont induits par le déplacement dans l élément liquide de tout corps flottant. Ces courants intéressent notamment les ouvrages de rive et les navires amarrés (le bateau amarré est agité par le courant produit par le navire qui passe à proximité) mais nous n étudierons ci-après que son impact sur les berges du cours d eau. En effet, le phénomène de batillage peut causer des érosions de berge. On distingue dans les courants de batillage deux phénomènes distincts : une onde primaire, transversale au déplacement du bâtiment, faisant varier très fortement la surface libre le long du bateau ; un réseau d ondes secondaires courtes. En fonction de la configuration du milieu dans lequel évolue le bateau (confinement transversal), de son type et de sa vitesse, l un ou l autre de ces phénomènes domine. Les bateaux et convois lents à fort déplacement génèrent une onde primaire importante et pratiquement pas d ondes secondaires. A contrario, les bateaux rapides et à faible déplacement (vedettes rapides par exemple) ne produisent que des ondes secondaires très cambrées. A titre de remarque, un courant est généré par l hélice du navire. D une façon générale, ce courant concerne le fond du chenal de navigation, le long de l axe de déplacement. Cependant, dans des courbes serrées (boucle de Cergy par exemple) ou lors de croisements dans des sections courbes, le jet de l hélice des pousseurs des grands convois pourrait, localement, provoquer des désordres dans les berges L ONDE PRIMAIRE L onde primaire est la réponse hydraulique de la voie d eau de section limitée au transit forcé du volume fluide déplacé. Elle est caractérisée par une décote de la surface libre (dépression) le long de la carène du navire en déplacement. Elle est encadrée par un bourrelet frontal de proue (déplacement de la masse d eau devant le navire) et une onde transversale de poupe (phénomène transitoire entre la dépression et le niveau normal de la surface libre à l arrière du bateau). Un champ de courant de retour est généré entre la proue et la poupe dans le sens opposé au déplacement du bateau. SOGREAH-ARCADIS-INGEROP/APY/ NOVEMBRE 2005 PAGE 2

8 Convoi poussé 185 m Etrave Sens de déplacement du bateau Poupe h Bourrelet d étrave Décote du niveau d eau Zmax Onde transversale de poupe Courant de retour Source : CUR Figure n 1 - PROFIL DU PLAN D EAU LE LONG D UNE CARENE EN DEPLACEMENT LES ONDES SECONDAIRES Les ondes secondaires ne dépendent pas de la configuration du milieu. Le déplacement du même bateau à une même vitesse en pleine eau ou confiné à l intérieur d une étroite voie navigable produira les mêmes ondes secondaires. Elles ont pour origine la distribution de la pression hydrodynamique le long de la coque en mouvement forcé. Les ondes secondaires sont composées de deux nappes d ondulations de la surface de l eau : une nappe d ondes transversales liées à la proue et la poupe ; une nappe d ondes divergentes produites par l étrave et la poupe ; à l arrière des vagues d étrave (deux lignes obliques et symétriques issues de l étrave orientées à 19,5 environ par rapport à l axe de déplacement). Les extrémités des ondes transversales tendent à se courber au fur et à mesure de l éloignement du bateau. Aux points d interférence des ondes divergentes et transversales (crête à crête), les ondes divergentes tendent alors à s orienter selon une obliquité d environ 55 (composante des deux directions des ondes, 19.5 et 90 ). Ces ondes arrivent donc sur la rive avec une incidence relativement forte d environ 55. SOGREAH-ARCADIS-INGEROP/APY/ NOVEMBRE 2005 PAGE 3

9 Rive Direction de propagation des ondes secondaires Ondes transversales Ondes divergentes ,0 Axe de navigation Figure n 2 - DIRECTION DE PROPAGATION DES ONDES SECONDAIRES Les figures ci-après illustre l évolution de la surface libre de l eau au passage de bateaux de différent type. Le convoi de barges poussées produira une onde primaire importante (profonde dépression entre la proue et la poupe) mais les ondes secondaires seront très discrètes. En revanche, la vedette rapide génèrera une courte et faible onde primaire mais ses ondes secondaires seront très fortes et cambrées. Les phénomènes générés par une péniche de type Freycinet sont intermédiaires. Convoi poussé Freycinet Vedette rapide 185 m 38,5 m Sens de déplacement du bateau Etrave Sens de déplacement du bateau Poupe Etrave Sens de déplacement du bateau Poupe Etrave h Bourrelet d étrave Décote du niveau d eau Zmax Onde transversale de poupe h Bourrelet d étrave Décote du niveau d eau Zmax Onde transversale de poupe h Zmax Courant de retour Courant de retour Courant de retour Source : CUR Source : CUR Figure n 3 - EVOLUTION DE LA SURFACE LIBRE DE L EAU AU PASSAGE D UN BATEAU Les berges du cours d eau sont ainsi exposées à un ensemble de mouvements de l eau produits par le bateau décrits dans la figure ci-dessous : SOGREAH-ARCADIS-INGEROP/APY/ NOVEMBRE 2005 PAGE 4

10 Bourrelet de proue Dépression Décote de la surface libre et onde secondaire Onde transversale de poupe Courant de retour Ondes secondaires Ondes secondaires Courant de poupe Jet d hélice Source : CUR Figure n 4 - SOLLICITATIONS DES BERGES AU PASSAGE D UN BATEAU SOGREAH-ARCADIS-INGEROP/APY/ NOVEMBRE 2005 PAGE 5

11 Les facteurs qui vont conditionner l intensité érosive des écoulements sur les berges sont : la valeur moyenne et la décote maximale de l onde primaire ainsi que la cambrure des bourrelets de proue et de poupe ; les valeurs moyenne et maximale du courant de retour associé à l onde primaire ; les valeurs moyenne et maximale de la hauteur crête à creux des ondes secondaires ainsi que leur longueur et leur période. L évaluation de ces différentes grandeurs est décrite dans le paragraphe suivant CALCUL DES PRINCIPALES GRANDEURS DES COURANTS ET ONDES DE BATILLAGE Le batillage est un ensemble de phénomènes hydrodynamiques tridimensionnels complexes. Seul le modèle réduit physique en similitude de Froude permet de représenter fidèlement et intégralement les phénomène hydrauliques du batillage. Cependant, les principales grandeurs évoquées à la fin de paragraphe précédent sont accessibles par des relations empiriques. Ces relations sont notamment décrites dans les recommandations Rosa2000 du CETMEF et dans le CUR Report 169 (cf annexe 1 Bibliographie). Pour une analyse plus complète des mouvements de l eau induits par le mouvement des navires, le lecteur peut se référer à PIANC 1 (1987) et Verhey (1983) PARAMETRES DU CALCUL CARACTERISTIQUES DE LA VOIE D EAU b b : b w : h : A c : Largeur au plafond [m] Largeur au miroir [m] Profondeur [m] Section mouillée [m²] α : Angle des berges (fruit m=cotg α) [ ] CARACTERISTIQUES DU BATEAU L s : B s : y : Longueur à la ligne de flottaison [m] Largeur au bau [m] Excentricité = distance entre les axes de la voie d eau et du bateau [m] La section mouillée au maître-couple du bateau (A m ) peut être connue, sinon, elle s obtient par la relation suivante : 1 PIANC=AIPCN Permanent International Association of Navigation Congresses, International navigation association SOGREAH-ARCADIS-INGEROP/APY/ NOVEMBRE 2005 PAGE 6

12 A m =C m b s T s où C m vaut 1 pour les convois poussés et la navigation intérieure 0.9 pour les remorqueurs et les navires de service 0.7 pour les navires maritimes VITESSE LIMITE DU BATEAU Le rapport A m /A c des sections mouillées traduit le taux d obstruction de la voie d eau et induit une vitesse maximale, correspondant à une limite physique infranchissable (accroissement brutal des résistances hydrauliques) qui neutralise toute augmentation de puissance propulsive. La relation de Schijf définit cette vitesse limite par : c 2 L 2 Am F F L = [ (1- + )] 3 A 2 où F L, le nombre de Froude caractérisant la cinématique du navire lorsque celui-ci à atteint la vitesse limite V L définie par : 3 2 V L = F L A g b c w VITESSE DE NAVIGATION DU BATEAU En règle générale, la vitesse de navigation V s du bateau est : où f v = 0,90 pour les bateaux vides 0,75 pour les bateaux chargés V s =f v V L Dans certains cas, la vitesse de navigation sera inférieure à cette valeur si des limites de vitesse sont imposées dans le règlement de police du cours d eau DECOTE DE L ONDE PRIMAIRE La valeur moyenne de la décote h s obtient par : h = 2 Vs [α 2g s A ( A c * c ) 2-1] avec : α s = 1,4-0,4 V V s L SOGREAH-ARCADIS-INGEROP/APY/ NOVEMBRE 2005 PAGE 7

13 et * A c, la section mouillée effective au droit de la dépression (corrigée de la décote h) A * c = b b (h - h) + m(h - h) 2 - A m La valeur maximale de la décote h vaut : h = (1+ 2A * w ) h b w si < 1, 5 L s et h = (1+ 4A * w ) h b w si 1, 5 L s où : A * w = yh A c COURANT DE RETOUR La valeur moyenne du courant de retour U r est : U r A = ( A c * c - 1) V s Sa valeur maximale U est : r * b w U r = (1+ A w ) Ur si < 1, 5 L s et * U b w r = (1+ 3A w ) Ur si 1, 5 L s BOURRELET DE PROUE La hauteur h f du bourrelet de proue est : h f = 0,1 h + h Sa pente i f vaut : i f =0,03 h f BOURRELET DE POUPE La hauteur Z max du bourrelet de poupe est : Sa pente i sw vaut : Z max =1,5 h SOGREAH-ARCADIS-INGEROP/APY/ NOVEMBRE 2005 PAGE 8

14 V s 5 sw = 0,64( ) i gh La vitesse u max de l onde transversale de poupe est : u max D = Vs (1- Z 50 max ) Le terme D 50 traduit la rugosité du matériau de la berge dans la zone de batillage avec : : densité déjaugée du matériau de la berge D 50 des grains du matériau de la berge LES ONDES SECONDAIRES La hauteur H i crête à creux des ondes secondaires au point d interférence entre les ondes divergentes et transversales est : H 2 Vs s -1/3 i = αi ( ) gh h avec s la distance le long de la crête de l onde divergente entre le bateau et la berge et y s la distance entre l axe du bateau et la berge soit : ys s = sin(19,3 ) et α i = 1 pour les remorqueurs, les bateaux de plaisance et les navires conventionnels chargés 0,75 pour les bateaux conventionnels vides 0,5 pour les convois poussés vides La longueur L i de ces ondes secondaires est : et leur période Ti : 2 4πVs Li = 3g Vs Ti = 5,1 g SOGREAH-ARCADIS-INGEROP/APY/ NOVEMBRE 2005 PAGE 9

15 Toutes ces relations ont été intégrées dans une feuille de calcul afin de pouvoir réaliser différentes simulations qui seront présentées pour l évaluation du batillage actuel et futur. PARAMETRES DU BATEAU PROFIL EN TRAVERS DE LA VOIE D'EAU Largeur du bateau b s 5 [m] Largeur au plafond du cours d'eau b b 50 [m] Longueur du bateau L s 38.5 [m] Largeur au miroir du cours d'eau b w 75 [m] Enfoncement du bateau T s 2 [m] Profondeur du cours d'eau h 4.5 m Coefficient de largeur C m 1 [] Pente des berges (m=cotgα) m 3 Charge du bateau f v 0.75 [] Section mouillée du cours d'eau A c 280 [m²] Excentricité du bateau p/r voie d'eau y 0 [m] D 50 de la berge 0.15 [m] Coefficient α i 1 [] Accélération de la pesanteur g 9.81 [m/s²] Vitesse limite V L 4.67 m/s Vitesse du bateau V s 3.50 m/s ONDE PRIMAIRE COURANT DE RETOUR Dépression moyenne h 0.14 m Courant de retour moyen U r 0.20 m/s Dépression maximale H 0.14 m Courant de retour maximal Û r 0.20 m/s Bourrelet de proue h f 0.16 m Pente du bourrelet de proue i f 0.00 ONDES SECONDAIRES Bourrelet de poupe z max 0.22 m Amplitude des ondes secondaires H i 0.44 m Pente du bourrelet de poupe i sw 0.03 Longueur d'onde des ondes secondaires L i 5.24 m Courant de la vague de poupe U max 1.08 m/s Période des ondes secondaires T i 1.83 s Figure n 5 - EXEMPLE DE CALCUL DU BATILLAGE D UNE PENICHE FREYCINET DANS L AXE D UNE SECTION COURANTE DE L OISE 1.3. LES EFFETS DU BATILLAGE SUR LES BERGES L Oise est un cours d eau navigable donc sujet au batillage. L abaissement rapide du plan d eau (onde primaire) provoque une accélération des eaux en direction du bateau et met en suspension les particules fines du pied de berge et du fond de la voie d eau. On parle de lessivage : migration de matériaux détachés de la berge. Les ondes secondaires déferlent contre la berge et créent des variations rapides de la surface de l eau, le phénomène a tendance à arracher les matériaux constitutifs de la berge. La combinaison de ces deux phénomènes crée des affouillements, progressivement, on observe un sapement de la berge générant un profil vertical dominant une risberme située sous le niveau moyen des eaux. L érosion due au batillage commence en pied de berge. L érosion a lieu du pied de la berge vers son sommet. SOGREAH-ARCADIS-INGEROP/APY/ NOVEMBRE 2005 PAGE 10

16 Figure n 6 - LES EFFETS DU BATILLAGE SUR LES BERGES Le batillage menace également les berges aménagées avec le temps. Les blocs d enrochements par exemple sont rendus instables à la suite des affouillements en pied d ouvrage et de l exportation des fines entre les blocs LES AUTRES FACTEURS D EROSION DES BERGES L érosion des berges est un phénomène naturel faisant partie de l équilibre morphodynamique de la rivière. L érosion est produite par arrachement mécanique du courant sur les matériaux de la berge. Lors des épisodes de crue par exemple, la vitesse du courant provoque un arrachement des particules constitutives de la berge. Le marnage du cours d eau évolue de l étiage aux crues. Ce marnage provoque des alternances de saturation/désaturation du corps de la berge. Des variations trop rapides peuvent provoquer des glissements généralisés de la berge. A l inverse des affouillements, le phénomène a lieu du sommet vers le pied de la berge. Dans le cas de l Oise, le marnage du plan d eau est variable selon la position par rapport aux barrages qui tiennent les biefs. C est à l aval immédiat des ouvrages que le marnage est le plus important, pour diminuer jusqu au barrage suivant. Les barrages de navigation ont pour effet de diminuer les vitesses en crue et réduisent donc la capacité de l eau à arracher les matériaux des berges. SOGREAH-ARCADIS-INGEROP/APY/ NOVEMBRE 2005 PAGE 11

17 2. ETAT DES LIEUX Entre Conflans-Sainte-Honorine et Compiègne, l Oise franchit 8 biefs : Venette ; Verberie ; Sarron ; Creil ; Boran s/oise ; l Isle Adam ; Pontoise ; Andrésy ; contrôlés chacun par le barrage du même nom sur l Oise, à part le bief aval contrôlé par le barrage d Andrésy sur la Seine un peu à l aval de la confluence Oise-Seine. Les subdivisions du Service de Navigation de la Seine de Compiègne (Oise) et de Pontoise (Val d Oise) ont été rencontrées afin de partager leur connaissance des berges de l Oise et d évoquer les problèmes de batillage, actuel et futur. Entre Compiègne et Conflans-Sainte-Honorine, l Oise traverse les départements de l Oise et du Val d Oise. Une reconnaissance depuis les rives de l intégralité du linéaire des berges (là où elles étaient accessibles) de l Oise dans l Oise a été réalisée les 19 et 20 janvier 2005 depuis la confluence avec l Aisne jusqu à l écluse de Boran. Les berges de l Oise dans le Val d Oise ont fait l objet d une reconnaissance en vedette rapide avec VNF-SNS de Pontoise le 24 janvier Il faut noter que les reconnaissances ont eu lieu en hiver (ce qui explique la faible luminosité des photos!), en période de hautes eaux, la zone de batillage était donc peu visible LES BERGES DE L OISE DANS L OISE Le reportage photographique et le diagnostic détaillé de la reconnaissance des berges de l Oise dans l Oise est présenté en annexe 2. Mises à part les traversées de Compiègne, Pont-Sainte-Maxence et Creil, l Oise traverse des zones rurales et agricoles. Dans la traversée de Compiègne les berges de l Oise sont globalement en bon état. Les rives zones urbanisées sont protégées par des enrochements ou des perrés (photos 1 à 7). SOGREAH-ARCADIS-INGEROP/APY/ NOVEMBRE 2005 PAGE 12

18 A l aval du Clos des Roses (Venette), la rive gauche est protégée par des enrochements alors que la rive droite, végétalisée borde des terrains peu vulnérables (photos 8 à 10). Lorsque, localement, en rive gauche, la berge n est plus protégée par ces enrochements, des figures d érosion apparaissent comme la montre la photo 9. Ce désordre met en danger la route qui borde l Oise à cet endroit. Plus à l aval, on quitte la zone urbanisée pour traverser des terrains beaucoup moins vulnérables. En rive gauche, à proximité de la station d épuration de Compiègne, la berge est dégradée, malgré la végétation (photo 11). L implantation des ouvrages témoigne du recul du trait de berge (photo 12). L érosion peut menacer la stabilité de certains ouvrages de rejet comme celui de la station d épuration. Lorsque l Oise traverse la plaine d Herneuse, elle borde en rive droite des champs et en rive gauche des sablières. On constate un effondrement généralisé des berges en rive droite (photo 13), une partie des champs disparaît ainsi dans l Oise. A l amont de Pont-Sainte-Maxence, les berges sont relativement bien protégées par une végétation abondante (photo 15) aussi bien en rive droite qu en rive gauche. Localement, lors de la traversée de Verberie par exemple (méandre de la rivière et rétrécissement de la section), les berges sont plus dégradées (photo 14). Dans Pont-Sainte-Maxence près du pont, les perrés sont en bon état (photos 16 et 17). Mais à l amont et à l aval, dans la zone urbaine, on remarquera d importantes érosions de berges (photos 18 et 19). A l aval de Pont-Sainte-Maxence, l Oise traverse à nouveau des zones plutôt agricoles et à nouveau, les rives des champs présentent fréquemment d importants glissements (photos 20 et 21). A Brenouille et Rieux (zones urbanisées), on observe des loupes de glissement localisées (photo 22). Des protections sont alors nécessaires (comme à Rieux photo 23 et à proximité de la confluence Oise-Brêche photo 24) pour protéger les routes qui bordent la rivière. Dans la partie amont de la traversée de Creil, les perrés sont en très bon état. Ils reposent sur des palplanches ou des enrochements (photos 26 à 28). En revanche, ces ouvrages sont très dégradés en rive droite dans la partie aval de Creil (photos 29 et 30). Des protections en enrochements garnissent les berges de l île Saint-Maurice (photos 31 et 32). Toute la zone industrielle à l aval de Creil est généralement bien protégée par des berges en bon état (photo 33), cependant, la route d accès à la centrale thermique de Saint-Leud Esserent est menacée par endroits par des glissements de la berge (photo 34). Dans la quartier des Sablons à Saint-Leu-d Esserent, de nombreuses maisons individuelles bordent le chemin de halage. La berge à cet endroit est peu élevée. Quelques péniches sont amarrées et habitées à l année. Cette zone est fréquemment soumise aux inondations d après les riverains. La berge est protégée ça et là par des enrochements (photo 35). Jusqu à Boran, les terrains sont moins élevés par rapport à l Oise. Les berges sont généralement en assez bon état, protégées par la végétation (photo 39). Mais ponctuellement, le long des champs plus particulièrement, les berges sont érodées (photos 36 et 40 à 42). SOGREAH-ARCADIS-INGEROP/APY/ NOVEMBRE 2005 PAGE 13

19 Dans le département de l Oise, on ne constate pas de problèmes majeurs au niveau des berges mis à part à Pont-Sainte-Maxence et dans la partie aval de Creil. En effet, en dehors des zones urbanisées, les berges sont généralement végétalisées et les érosions éventuelles menacent des terrains peu vulnérables (champs par exemple). Ponctuellement, l érosion peut mettre en danger une voie de circulation LES BERGES DE L OISE DANS LE VAL D OISE Un diagnostic précis des berges de l Oise dans le Val d Oise a été réalisé par le Syndicat mixte des berges de l Oise mais n était pas encore à la disposition de SOGREAH lors de la rédaction de ce présent rapport. Le reportage photographique et le diagnostic détaillé de la reconnaissance des berges de l Oise dans le Val d Oise est présenté en annexe 3. L écluse de Boran s/oise marque la limite entre l Oise et le Val d Oise. A l aval de l écluse de Boran, on observe en rive droite des effondrements localisés (photo 1). Ailleurs, la végétation et les enrochements garantissent la stabilité de la berge (photo 2). Au niveau du pk 37, on remarque un effondrement et un recul importants du rivage (photo 3 et 4). Dans la traversée de Beaumont, la berge paysagère (pelouse et saules) repose sur des palplanches (photo 5). A Persan, en rive droite, la stabilité de la berge qui supporte une route est assurée par des enrochements (photo 6). Au doit de la centrale de Champagne s/oise, on notera un effondrement généralisé de la berge (photo 7). A Parmain, la protection de berge est assurée par des enrochements et des dalles evergreen. Une crue a emporté la terre des alvéoles de la dalle avant que la végétation ne s installe (photo 9). La route départementale 922 longe l Oise sur 750 m en rive gauche. Mais la berge est ponctuellement dégradée sur ce trajet et met en danger cet axe de circulation (photo 10). La photo 11 illustre le risque d inondations auquel sont soumises certaines maisons d Auvers s/oise car on constate la faible hauteur de la berge. Dans la traversée de Pontoise, les berges sont en bon état (photos 13 et 14). Ca et là des aménagements constitués d enrochements supportant une risberme surmontée de dalles evergreen ont subit des dommages, probablement dus à une crue avant que la végétation ne s implante sur la dalle (photos 9, 12, 15, 17, 19 et 20). A l aval de Pontoise, des protections dures constituées d enrochements progressivement colonisés par la végétation ont mieux résisté (photo 16). A l aval de Pontoise, lorsque la voie SNCF longe l Oise, on remarque un effondrement généralisé. Des ouvrages traduisent un important recul de la berge (photo 18). SOGREAH-ARCADIS-INGEROP/APY/ NOVEMBRE 2005 PAGE 14

20 Au niveau du lieu-dit les Gats, les riverains ont disposé des protections de berge de fortune (photos 22 et 23). Sous le pont de Cergy, on observe une érosion importante de part et d autre d enrochements protégeant une fibre optique (photo 24). Sur l extrados de la boucle de Cergy, les berges sont consolidées par des protections de fortune (photo 25). En revanche, en rive gauche (intrados), on constate que les portions protégées par des petits enrochements sont en bon état, ailleurs, là où ces protections sont inexistantes, les glissements de berges sont omniprésents (photos 26, 27 et 30). Dans l intrados de la partie aval de la boucle de Cergy, les dépôts qui ont sédimenté ont été colonisés par la végétation. Si ces dépôts ont tendance à faire avancer la berge, ils offrent néanmoins un habitat écologique intéressant (photos 28 et 29). A proximité du pont de Neuville, la rive droite a été protégée par des enrochements dans le cadre du 3 e programme Etat-Région (photo 31). Entre Neuville et la confluence, on notera plusieurs effondrements de berge contenus par la végétation (photo 32). A la confluence avec la Seine, le perré de la rive gauche présente quelques désordres (photo 33). Dans ce département, l Oise traverse une zone très urbanisée. Plusieurs secteurs sont très vulnérables aux inondations car les terrains sont peu élevés au-dessus de l Oise (Auvers s/oise par exemple). Beaucoup de routes et de maisons bordent la rivière, la stabilité des berges revêt ainsi une importance particulière. Nous avons pu observer que les protections en dalles evergreen ont subi d importants et fréquents dommages, probablement dus à des crues qui ont emporté le matériau avant que la végétation ne s installe. Le Conseil Général du Val d Oise et la Région Ile-de-France ont réalisé une étude technique des berges du Val d Oise qui consiste en un diagnostic précis des berges et qui préconise un certain nombre d interventions priorisées. SOGREAH-ARCADIS-INGEROP/APY/ NOVEMBRE 2005 PAGE 15

21 Figure n 7 - DIAGNOSTIC DES BERGES DU VAL D OISE PROJETS EN COURS Compte tenu des résultats du lever du chenal de navigation de 2002, le Service de Navigation de la Seine envisage de réaliser des dragages entre Nogent-sur-Oise et Conflans-Sainte-Honorine et un approfondissement de l Oise entre Janville et Creil DRAGAGE D ENTRETIEN A L AVAL DE CREIL Le projet de dragages d entretien concerne le lit de l'oise entre Nogent-sur-Oise (pk 61) et Conflans-Sainte-Honorine (pk 0). Il s agit d'un dragage permettant de retrouver le chenal de Le dossier d Avant-Projet a été réalisé par le SNS (dossier daté avril 2004). Le SNE est d avis que ces dragages au milieu du lit ne devraient pas avoir de répercussions significatives sur l état des berges. Le SNS s est toutefois engagé à mener une étude contradictoire : il s agira d un reportage photographique avant et après travaux sur chacune des zones ponctuelles de travaux afin de juger d éventuelles dégradations causées par ces dragages sur les berges. 2 source : [7] SOGREAH-ARCADIS-INGEROP/APY/ NOVEMBRE 2005 PAGE 16

22 APPROFONDISSEMENT EN AMONT DE CREIL En amont de Creil, le SNS envisage de réaliser un dragage d'approfondissement de 3 m actuels à 4 m. Ce dragage d'approfondissement est en cours d étude par le SNS. L impact du dragage d approfondissement sur la stabilité des berges devra être analysé dans les études détaillées de ces opérations. Des mesures correctives devront être proposées, le cas échéant, afin de garantir la stabilité des berges après travaux. SOGREAH-ARCADIS-INGEROP/APY/ NOVEMBRE 2005 PAGE 17

23 3. LE BATILLAGE GENERE PAR LES BATEAUX EMPRUNTANT L OISE Pour apprécier l impact du batillage lié au passage des convois au gabarit permis par le futur canal Seine-Nord, il convient de pouvoir le comparer au batillage auquel sont soumises les berges de l Oise actuellement. Les grandeurs du batillage peuvent être calculées à l aide de formules empiriques. La représentation la plus fidèle restera la mesure in situ ou le modèle réduit physique en similitude de Froude. Les paramètres des formules empiriques sont : les caractéristiques de la voie d eau ; les caractéristiques des bateaux qui l empruntent. Ces paramètres seront intégrés dans la feuille de calcul que nous avons bâtie afin d obtenir les grandeurs du batillage actuel PARAMETRES DE LA VOIE D EAU Nous nous basons sur les profils en travers de l Etude hydraulique dressés sur la base de levés bathymétriques et topographiques fournie par Service de Navigation de la Seine, Subdivision Sondages-Régulation des Mureaux le 28/01/05 et complétée le 03/02/05. A part quelques sections particulières (îles, ponts, écluses), les sections en travers de l Oise sont relativement homogènes. Pour une première approche, nous retiendrons les valeurs moyennes suivantes : Largeur au miroir = 75 m Largeur au plafond = 50 m Profondeur = 4,50 m Fruit des berges = 3:1 Section mouillée = 280 m² 3.2. GABARIT DE BATEAUX Le gabarit des bateaux qui naviguent actuellement sur l Oise est issu des données de trafic fournies par les subdivisions de Pontoise et Compiègne. Les convois poussés sont peu nombreux (l Oise est une voie sans issue pour eux), l essentiel du trafic est composé d automoteurs et d automoteurs-pousseurs. SOGREAH-ARCADIS-INGEROP/APY/ NOVEMBRE 2005 PAGE 18

24 AUTOMOTEUR ISOLE AUTOMOTEURS-POUSSEURS On considère que le trafic de plaisance ne sera pas sensiblement différent une fois le canal Seine-Nord-Euorpe ouvert. Nous ne tiendrons donc pas compte du trafic de plaisance d autant plus que les péniches de tourisme génèrent moins de batillage que les navires de commerce chargés. En revanche, une attention particulière doit être portée aux berges des bassins de vitesse où la vitesse est limitée à 50 km/h car nous avons vu en première partie que les petits bateaux rapides génèrent des ondes secondaires très hautes et très cambrées qui peuvent être dommageables pour la berge. Ces trafics et ces activités existent déjà, le batillage qu ils génèrent sera inchangé. Le tableau qui suit présente les caractéristiques standardisées des principaux bateaux de transport de marchandises (CEMT). Type de bateau Longueur (m) Largeur (m) Enfoncement (m) Automoteur Freycinet 38,5 5,05 2,20 Campinois 55 6,60 2,5 Convoi type canal du Nord 90 5,70 2,5 D.E.K. 80 8,20 2,5 R.H.K 85 9,50 2,5 Grand-Rhénan ,40 3 Convoi poussé (gabarit Vb) ,40 3 Tableau n 1 - CARACTERISTIQUES DES PRINCIPAUX BATEAUX SOGREAH-ARCADIS-INGEROP/APY/ NOVEMBRE 2005 PAGE 19

25 TRAFIC ACTUEL Les statistiques de trafic disponibles sont reportées ci-dessous : Mois Caboteur Convoi Automoteur-pousseur Automoteur Nombre de Nombre de Nombre de Nombre de isolé convois barges convois barges Total unités N/C N/C N/C N/C N/C N/C N/C Total* * non comprises les données du mois de mars, non connues Tableau n 2 - TRAFIC DE COMMERCE OBSERVE A L ECLUSE DE L ISLE-ADAM EN 2003 Mois Caboteur Convoi Automoteur-pousseur Automoteur Nombre de Nombre de Nombre de Nombre de isolé convois barges convois barges Total unités Total Tableau n 3 - TRAFIC DE COMMERCE OBSERVE A L ECLUSE DE CREIL EN TRAFIC PROJETE Les chiffres du trafic prévu sont issus de l Evaluation sommaire des trafics fluviaux SNE et voies adjacentes pour calcul de capacité (VNF, SETEC/STRATEC/EUROTRANS, 26 janvier 2005, version D), scénario «maximal»d aménagement du réseau fluvial. SOGREAH-ARCADIS-INGEROP/APY/ NOVEMBRE 2005 PAGE 20

26 Tableau n 4 - TRAFIC JOURNALIER PROJETE Le trafic projeté sera de l ordre de unités par mois alors qu il se situe entre 600 et 1000 actuellement. C est la structure même du trafic qui sera bouleversée car à l heure actuelle, 75% du trafic (en nombre d unités) est généré par les péniches Freycinet, dans la situation projet, ces bateaux ne représenteront plus que 11% du trafic. Plus de 50% des navires seront des RHK et 8% des convois poussés gabarit Vb VITESSE DES BATIMENTS La vitesse des navires de commerce est limitée à 12 km/h selon le règlement particulier de police de navigation sur l Oise, mais en réalité, la vitesse des bateaux serait plutôt de l ordre de km/h (calculée à partir des horaires de passage aux écluses). Dans les calculs ci-après, la vitesse des navires est calculée à partir de la vitesse limite (en fonction du taux d obstruction de la voie d eau, voir et 1.2.3) CALCUL DU BATILLAGE PAR TYPE DE BATEAU Les feuilles de calcul sont présentées en annexe CAS N 1 Bateau chargé Vitesse du bateau = 0.75 x (vitesse maximale physiquement possible) Section normale de la voie d eau Bateau seul circulant au milieu de la voie d eau SOGREAH-ARCADIS-INGEROP/APY/ NOVEMBRE 2005 PAGE 21

27 Freycinet 75 m 4,5 m 2,20 m 50 m Convoi poussé 75 m 4,5 m 3 m 50 m BATILLAGE Freycinet Campinois Canal du Nord DEK RHK Grand Rhénan Convoi poussé Vb Vitesse du bateau 3.35 m/s (12.4 km/h) 3.22 m/s (11.6 km/h) 3.31 m/s (11.9 km/h) 3.07 m/s (11.1 km/h) 2.96 m/s (10.7 km/h) 2.65 m/s (9.54 km/h) 2.65 m/s (9.54 km/h) ONDE PRIMAIRE Dépression moyenne (m) Dépression max. (m) Bourrelet proue (m) Bourrelet poupe (m) Courant vague poupe (m/s) COURANT DE RETOUR Moyen (m/s) Maximal (m/s) ONDES SECONDAIRES Amplitude Longueur Période Tableau n 5 - BATILLAGE GENERE PAR LES DIFFERENTES BATEAUX CAS N 1 SOGREAH-ARCADIS-INGEROP/APY/ NOVEMBRE 2005 PAGE 22

28 CAS N 2 Bateau chargé Vitesse du bateau = 0.75 x (vitesse maximale physiquement possible) Section normale de la voie d eau Bateau en croisant un autre, excentricité = 1/3 x largeur au miroir Freycinet 75 m 4,5 m 2,20 m 50 m Convoi poussé 75 m 4,5 m 3 m 50 m SOGREAH-ARCADIS-INGEROP/APY/ NOVEMBRE 2005 PAGE 23

29 BATILLAGE Freycinet Campinois Canal du Nord DEK RHK Grand Rhénan Convoi poussé Vb Vitesse du bateau 3.35 m/s (12.4 km/h) 3.22 m/s (11.6 km/h) 3.31 m/s (11.9 km/h) 3.07 m/s (11.1 km/h) 2.96 m/s (10.7 km/h) 2.65 m/s (9.54 km/h) 2.65 m/s (9.54 km/h) ONDE PRIMAIRE Dépression moyenne (m) Dépression max. (m) Bourrelet proue (m) Bourrelet poupe (m) Courant vague poupe (m/s) COURANT DE RETOUR Moyen (m/s) Maximal (m/s) ONDES SECONDAIRES Amplitude Longueur Période Tableau n 6 - BATILLAGE GENERE PAR LES DIFFERENTS BATEAUX CAS N CAS N 3 Bateau chargé Vitesse du bateau = 0.75 x (vitesse maximale physiquement possible) Passage d une section rétrécie ; on prendra le cas extrême qui semble être le pont Parmain-l Isle-Adam, la section mouillée de l Oise est de 105 m² (largeur au miroir 35 m, largeur au plafond 18 m, profondeur 4 m, fruit des berges 2:1) Bateau seul circulant au milieu de la voie d eau (alternat indispensable) Convoi poussé - Section restreinte 35 m 4 m 3 m 18 m SOGREAH-ARCADIS-INGEROP/APY/ NOVEMBRE 2005 PAGE 24

30 BATILLAGE Freycinet Campinois Canal du Nord DEK RHK Grand Rhénan Convoi poussé Vb Vitesse du bateau 2.49 m/s (9.0 km/h) 2.16 m/s (7.8 km/h) 2.29 m/s (8.2 km/h) 1.95 m/s (7.0 km/h) 1.80 m/s (6.5 km/h) 1.39 m/s (5.0 km/h) 1.39 m/s (5.0 km/h) ONDE PRIMAIRE Dépression moyenne (m) Dépression max. (m) Bourrelet proue (m) Bourrelet poupe (m) Courant vague poupe (m/s) COURANT DE RETOUR Moyen (m/s) Maximal (m/s) ONDES SECONDAIRES Amplitude Longueur Période Tableau n 7 - BATILLAGE GENERE PAR LES DIFFERENTS BATEAUX CAS N CONCLUSION Afin de comparer ces résultats, récapitulons les valeurs obtenues dans les trois cas pour les deux bateaux les plus différents : Freycinet et convoi poussé Vb. Les autres modèles présentent des résultats «proportionnels» à leur taille et compris entres ceux des gabarits extrêmes. SOGREAH-ARCADIS-INGEROP/APY/ NOVEMBRE 2005 PAGE 25

31 BATILLAGE Freycinet Cas n 1 Cas n 2 Cas n 3 Convoi poussé Vb Freycinet Convoi poussé Vb Freycinet Convoi poussé Vb Vitesse du bateau 3.35 m/s (12.4 km/h) 2.65 m/s (9.54 km/h) 3.35 m/s (12.4 km/h) 2.65 m/s (9.54 km/h) 2.49 m/s (9.0 km/h) 1.39 m/s (5.0 km/h) ONDE PRIMAIRE Dépression moyenne (m) Dépression max. (m) Bourrelet proue (m) Bourrelet poupe (m) Courant vague poupe (m/s) COURANT DE RETOUR Moyen (m/s) Maximal (m/s) ONDES SECONDAIRES Amplitude Longueur Période Tableau n 8 - COMPARAISON DU BATILLAGE GENERE PAR UNE PENICHE FREYCINET ET UN CONVOI POUSSE DANS LES TROIS CAS Dans les trois cas, la hauteur de la dépression et des bourrelets ne varie jamais de plus de 30% entre les deux gabarits. Le courant de la vague de poupe est entre 15% plus élevé pour le convoi dans le cas n 1 mais il est entre 35% et 80 % plus élevé pour la Freycinet dans les cas 2 et 3. Le courant de retour, est deux fois plus fort pour le convoi dans les deux premiers cas et 70% plus élevé dans le troisième cas. L amplitude des ondes secondaires est entre 30 et 40% moins élevée pour le convoi poussé que pour la Freycinet dans les deux premiers cas. On remarquera qu elle est quasi nulle dans le dernier cas pour le convoi (9 cm contre 38 cm pour la Freycinet). Les différences seraient encore plus flagrantes si la vitesse du convoi n était pas autant limitée par le phénomène d obstruction physique de la voie d eau. On notera d ailleurs que dans tous les cas, la vitesse limite physique du bâtiment est inférieure à la vitesse maximale autorisée (sauf pour les Freycinet dans les cas 1 et 2 et en faisant abstraction de la vitesse propre du cours d eau qu il faut ajouter ou retrancher suivant que le bateau est montant ou avalant). SOGREAH-ARCADIS-INGEROP/APY/ NOVEMBRE 2005 PAGE 26

32 En conclusion, les dépressions et bourrelets associés à l onde primaire ne sont pas sensiblement différents entre Freycinet et convoi poussé. Le courant de la vague de poupe est similaire voire plus élevé pour la Freycinet. L amplitude des ondes secondaires est toujours bien plus forte pour la Freycinet. Mais le convoi poussé produit systématiquement un courant de retour de l ordre de deux fois celui produit par une péniche Freycinet. Ces faibles disparités proviennent du fait que la vitesse des bateaux est limitée physiquement par le taux d obstruction (rapports des surfaces mouillées du navire et du cours d eau). Les différences seraient plus flagrantes entre les gabarits extrêmes si la surface mouillée de la voie d eau leur permettait de naviguer à la même vitesse or dans le cas de l Oise, les plus gros navires chargés ne peuvent atteindre la vitesse maximale autorisée sur l Oise (12 km/h) à la différence des péniches Freycinet. Par rapport à la situation actuelle, le batillage sera plus intense (en terme de fréquence) puisque le trafic en nombre d unités va plus que doubler et ses caractéristiques seront différentes (beaucoup plus de RHK et de convois poussés et beaucoup moins de péniches Freycinet). SOGREAH-ARCADIS-INGEROP/APY/ NOVEMBRE 2005 PAGE 27

33 4. PROTECTION DES BERGES - RECOMMANDATIONS Nous avons donc vu précédemment que les principales différences entre le trafic actuel et le trafic futur seront l intensité, ainsi que le transit important de RHK et de grands convois poussés, peu présents dans l Oise actuellement. Les formules empiriques disponibles dans la littérature ont permis de calculer le batillage des différents types de bateaux qui transitent ou transiteront dans l Oise aval. Lorsque le canal Seine-Nord-Europe sera en service, le batillage sera plus fréquent (augmentation du trafic) et ses caractéristiques différentes (ventilation des gabarits sensiblement modifiée). La profondeur de la dépression et la taille des bourrelets ne seront pas très différentes. L amplitude des ondes secondaires est moindre pour les grands navires que pour les péniches Freycinet mais le courant de retour produit par les grands bateaux sera à peu près deux fois plus élevé (pour les grands convois gabarit Vb). Il pourra atteindre près d 1 m/s dans les sections réduites LES TYPES DE PROTECTION DE BERGES Dans l Oise, certaines portions très localisées de berges sont dégradées dans des secteurs sensibles (Pont-Sainte-Maxence et Creil) ; un important linéaire de berge est érodé mais il ne concerne en général que des terrains agricoles ou peu vulnérables. Dans le Val d Oise, la stabilité des berges garantit la pérennité de plusieurs infrastructures et habitations. Le diagnostic des berges du Val d Oise a débouché sur un programme d interventions sur 10 ans. La priorisation des travaux résulte d un croisement entre l état de dégradation de la berge et les enjeux du site. SOGREAH-ARCADIS-INGEROP/APY/ NOVEMBRE 2005 PAGE 28

34 Figure n 8 - REPARTITION SPATIALE DES ZONES D INTERVENTION SUR LES BERGES DU VAL D OISE 3 Les interventions, en fonction des enjeux, font appel à des techniques de génie civil pur, des techniques mixtes et des techniques de protection végétales. Il existe trois grands types de protections de berge : palplanches : généralement réservées aux ports et zones urbaines ; enrochements : protections dures pas toujours esthétiques et paysagères ;l protections végétales : confèrent un aspect naturel à la berge mais la réussite de la protection dépend des conditions hydrauliques (crues) au cours des premières années, pendant le développement et la colonisation de la végétation. Les techniques de génie civil pur sont réservées aux secteurs à enjeux élevés et contraintes fortes, lorsque les besoins d aménagement paysager et écologique sont faibles. Les techniques mixtes (génie civil en pied de berge et végétalisation du talus) seront employées dans les secteurs naturels ou urbains où existent des contraintes hydrauliques assez fortes et des besoins de valorisation paysagère et écologique. 3 source : [7] SOGREAH-ARCADIS-INGEROP/APY/ NOVEMBRE 2005 PAGE 29

35 Les choix techniques doivent prendre en compte les contraintes hydrauliques (dynamique de la rivière, batillage provoqué par la navigation), dimensionnelles (emprise disponible pour la berge), temporelles (urgence des interventions), liées au enjeux et à la vulnérabilité des sites : techniques dures pour les zones à fort enjeux, zones urbaines, protection d ouvrages (ponts par ex.) ; techniques mixtes ou végétales ailleurs avec fascines ou caissons végétalisés pour la protection du pied de berge (point le plus sensible soumis aux effets du courant et du batillage). Il existe bien entendu d autres modes de protection (gabions, matelas poreux ) et une infinité de variantes combinant les différents modes de protection, par exemple, les dalles evergreen combinent une protection «dure» avec la végétalisation de la berge. Les palplanches sont à priori à proscrire car elles artificialisent beaucoup le milieu et perturbent les échanges nappe-rivière. La politique actuelle recommande d arrêter l artificialisation des cours d eau lorsque celle-ci n est pas nécessaire pour la protection et la sécurité des personnes ou pour la protection d ouvrages stratégiques. Les techniques de protection végétale, à réserver aux secteurs dépourvus d enjeux élevés (mais qui nécessitent une forte emprise latérale), offrent un frein hydraulique naturel à l écoulement mais les effets du batillage et des crues créent des contraintes de dimensionnement (forces d arrachement) qui peuvent limiter le choix des végétaux et même interdire l utilisation de telles techniques dans certains cas. Progressivement, le retour d expérience de tels aménagements s étoffe, ainsi, sur la Moselle canalisée par exemple, sur la commune d Aingeray dans la Meurthe-et-Moselle, 180 m de berges ont été protégés, en pied de berge par des fascines d hélophytes retenues par des pieux et entourées d un géotextile en coco, et par un ensemencement sur le talus. Le coût de revient atteint 125 /ml. On estime qu une protection classique dite «dure» coûte environ 190 /ml et une protection au moyen d une technique végétale 135 /ml 4. Du point de vue batillage uniquement, les protections végétales montrent leurs limites car le batillage crée des ondulations de la surface libre de l eau et des courants de retour or les protections végétales ne se développent pas sous la surface de l eau. En revanche, elles protègent efficacement la partie haute de la berge pendant les crues. Les protections de berges doivent être combinées avec des enrochements, des fascines ou des caissons végétalisés par exemple, pour la partie immergée de la berge (stabilité du pied de berge). L entreprise Biotec dispose d une expertise reconnue dans ce type de protections (voir Guide Lachat et DIMENSIONNEMENT DES PROTECTIONS CONTRE LE BATILLAGE Le dimensionnement et le calcul de stabilité des protections en enrochements sont très bien documentés (CUR Report, Recommandations du CETMEF etc.). Si l on se limite à la stabilité des protections enrochées au batillage, on cherchera à dimensionner les protections pour qu elle résistent aux sollicitations du batillage : décotes de la surface libre, ondulations et courant de retour. 4 source VNF [8] SOGREAH-ARCADIS-INGEROP/APY/ NOVEMBRE 2005 PAGE 30

36 Nous suivrons ci-après les critères de dimensionnement issu de Rosa 2000 Digues des voies navigables du CETMEF STABILITE AU COURANT DE RETOUR DE L ONDE PRIMAIRE L AIPCN recommande l utilisation de la formule suivante pour vérifier la stabilité des éléments qui recouvrent la berge en fonction de la vitesse du courant de retour, de la résistance du matériau et de son agencement. Cette formule permet également de vérifier la stabilité des protections au courant naturel du cours d eau. D min = h B u k' Ψ g h 5 2 D min : D 50 des blocs de protection u : vitesse du courant de retour h : profondeur de l eau (h=4,5 m en moyenne dans l Oise) B : coefficient (B=7 à 8 pour les conditions d écoulement de l Oise) ψ : paramètre de Shields (ψ=0,03 pour un état des particules au repos) : densité déjaugée des blocs ( =1,6 par exemple pour une roche) k : facteur de réduction de pente défini par : k' = 2 Φ 1 sin 2 sin ϕ φ Φ : angle de frottement interne du matériau (φ=40 pour des enrochements) : angle du talus (de l ordre de 3H/1V dans l Oise soit Φ=20 ) Suivant les calculs de batillage (cf. tableau de la page 26) u varie entre : u=0,22 m/s pour une péniche Freycinet dans le cas n 1 u=0,92 m/s pour un convoi poussé dans le cas n 3 On obtient alors en théorie : D 50 =0,3 mm D 50 =11,4 mm STABILITE FACE AUX ONDES DE BATILLAGE STABILITE A L ONDE PRIMAIRE L onde primaire se traduit par un courant de retour (voir précédemment) et un abaissement du plan d eau au droit de la carène. La tenue mécanique des protections se vérifie à l aide de la relation suivante : D min = Z max 1 3 (tgφ) 1,5 SOGREAH-ARCADIS-INGEROP/APY/ NOVEMBRE 2005 PAGE 31

37 D min : D 50 des blocs de protection Z max : hauteur de l onde transversale de poupe Φ : angle du talus (Φ=20 pour l Oise) : densité déjaugée des blocs ( =1,6 pour une roche) Suivant les calculs de batillage (cf. tableau de la page 26) Z max varie entre : Z max =0,22 m pour une péniche Freycinet dans le cas n 1 Z max =0,58 m pour une péniche Freycinet dans le cas n 2 On obtient alors en théorie : D 50 =6,5 cm D 50 =17,3 cm STABILITE AUX ONDES SECONDAIRES L AIPCN recommande, par analogie avec les formules de stabilité des talus brise-lame marins à la houle, d utiliser la formule suivante : D min = H i cosβ 1,8 D min : D 50 des blocs de protection H i : amplitude des ondes secondaires β : angle d incidence des vagues d interférence sur la berge (β=54,7 cf. description des ondes secondaires) : densité déjaugée des blocs ( =1,6 pour une roche) β est une constante et correspond à l angle d incidence sur la berge des ondes d interférence (ondes divergentes et transversales des nappes d ondes secondaires) et vaut 54,7. D après les calculs des grandeurs des phénomènes de batillage, H i varie entre : H i =0,09 m pour un convoi poussé dans le cas n 3 H i =0,64 m pour une péniche Freycinet dans le cas n 2 Les calculs aboutissent ainsi en théorie à : D 50 =2,4 cm D 50 =16,9 cm PROFIL DE BERGE On peut distinguer verticalement trois portions de berge. Du haut vers le bas, une partie habituellement émergée (au-dessus du niveau statique de l eau) mais concernée par la partie supérieure des ondes secondaires de batillage (vagues). La zone sous-jacente se situe sous le niveau statique de l eau mais se trouve émergée au passage des bateaux : abaissement du plan d eau de l onde primaire de batillage et partie inférieure des vagues des ondes secondaires de batillage. Enfin, la partie inférieure se trouve constamment immergée. Elle n est exposée qu au courant de retour généré par les bateaux et bien évidemment toute la partie de la berge sous le niveau normal de l eau est elle aussi exposée à ces courants. SOGREAH-ARCADIS-INGEROP/APY/ NOVEMBRE 2005 PAGE 32

38 Le dimensionnement des protections réalisé plus haut à abouti à recommander des protections caractérisées par un D 50 = 12 mm dans la partie inférieure de la berge et des protections de D 50 = 18 cm dans toute la partie soumise aux ondulations du plan d eau dues aux ondes primaires et secondaires (léger surdimensionnement pour prendre un sécurité). L amplitude maximum des ondes liées à l abaissement du plan d eau de l onde primaire et à l élévation du plan d eau de l onde secondaire est de 0,58+0,64=1,22 m. Cela correspond au marnage du bief dû uniquement au batillage. Les enrochements de D 50 = 18 cm sont donc à appliquer sur cette hauteur pour protéger la partie supérieure de la berge contre le batillage qu on nomme la zone de batillage. En deçà de la zone de marnage dû au batillage, des graviers de D 50 = 12 mm sont suffisants pour protéger la partie inférieure de la berge contre le courant de retour. Sous les protections qui peuvent être déposées en vrac, il faut impérativement disposer un géotextile afin d éviter une dégradation de la berge par aspiration des fines. La protection théorique des berges contre le batillage correspond donc au schéma suivant : 0,60 m Ondes secondaires Niveau normal de navigation 0,60 m Onde primaire Ondes secondaires Petits enrochements D 50 = 18 cm Courant de retour Géotextile Graviers D 50 = 12 mm Figure n 9 - ZONES DES BERGES A PROTEGER CONTRE LE BATILLAGE Des études détaillées préciseraient le dispositif : géotextile, conditions de filtre, dimensionnement du sabot de pied etc. Comme indiqué dans les résultats des calculs des grandeurs du batillage dans différents cas et pour tous les types de bateaux, ce ne sont pas systématiquement les bateaux au gabarit du canal Seine-Nord Europe qui provoquent les phénomènes les plus importants. En particulier, les ondulations du plan d eau de l onde primaire et de l onde secondaire sont les plus fortes dans le cas de la péniche Freycinet. Pour protéger les berges, des enrochements de D 50 =18 cm sont nécessaires dans la zone de batillage. En revanche, les courants de retour sont toujours les plus élevés pour les convois poussés. La protection des berges dans leur partie inférieure devrait en théorie être composée de graviers D 50 =12 mm. Les considérations ci-dessus définissent les protections à mettre en place pour protéger les berges contre les stricts phénomènes de batillage. Or, dans le cas de l Oise, la voie navigable est un cours d eau naturel qui marne en crue malgré les barrages de navigation et dont la vitesse du courant peut être bien supérieure aux courants de retour. SOGREAH-ARCADIS-INGEROP/APY/ NOVEMBRE 2005 PAGE 33

39 Du fait du marnage du plan d eau, il convient, en fait, de protéger la berge dans la zone de batillage de part et d autre de la plage de marnage. Tant que le marnage n est pas trop rapide, les risques de glissement de berge demeurent faibles. Recherche de la valeur de courant naturel équivalente à une protection D 50 =17,3 cm Nous avons vu que le critère dimensionnant des protections dans la zone de batillage est l amplitude de l abaissement du plan d eau lié à l onde primaire. Le D 50 recommandé est égal à 17,3 cm. En appliquant à l envers la formule de l AIPCN (stabilité des protections au courant), de telles dimensions correspondraient à un courant de l ordre de 2,7 m/s qui peut probablement être atteint ponctuellement, dans les sections les plus rétrécies et sur l extrados des berges de l Oise en crue. Conclusion Pour des berges à 3H/1V comme fréquemment observé sur l Oise, des enrochements D 50 =18 cm résisteraient, théoriquement, à des courants naturels de l ordre de 2,7 m/s en section courante et 2,5 m/s dans une courbe modérée. En théorie, une granulométrie correspondante5 kg/10 kg/20 kg (P 10 /P 50 /P 90 ) suffirait. Mais de telles protections sont très sensibles à des sollicitations extérieures (piétons, pêcheurs etc.). Le fait de marcher sur ces protections risquerait de les désorganiser. Aussi préconisons-nous des protections sur toute la hauteur de la berge de 10 kg/20 kg/40 kg qui résisteraient à des courants un peu supérieurs à 2,7 m/s en section courante et coude et aux piétons. Un sabot de pied garantirait l efficacité de la protection en crue. Pour des questions de pérennité vis-à-vis de sollicitations extérieures 5 autres que le batillage, la protection à mettre en œuvre correspond donc au schéma de principe suivant : Niveau normal de navigation 3/1 Géotextile Enrochements épaisseur 0.50m P10/P50/P90 = 10 kg/20 kg/40 kg Figure n 10 - SCHEMA DE PRINCIPE DE LA PROTECTION DE BERGES 5 Piétons, pêcheurs etc. hors sollicitations liées aux crues car le dimensionnement du sabot, par exemple, devrait être précisé afin d en assurer la stabilité en fonction des caractéristiques des crues de l Oise. SOGREAH-ARCADIS-INGEROP/APY/ NOVEMBRE 2005 PAGE 34

40 CONCLUSION Le budget du projet Seine-Nord-Europe ne doit pas servir à restaurer des secteurs actuellement dégradés des berges de l Oise (principalement à cause des crues et du batillage actuel). En effet, ce sont les conditions actuelles qui ont conduit à cette dégradation. En revanche, nous recommandons que les programmes de protection de berge mis en place avant l ouverture du canal Seine-Nord-Europe intègrent les phénomènes de batillage prévus dans le dimensionnement des protections afin de vérifier que leur stabilité aux courants de batillage sera vérifiée. Un diagnostic précis de l état des berges dans le Val d Oise a été réalisé et un programme de travaux sur les berges a été défini. Mais nous n avons pas pu vérifier quelles hypothèses concernant le batillage ont été retenues pour dimensionner les protections. En outre, le trafic augmentera progressivement et les prévisions seront peutêtre différentes de la réalité. D éventuelles protections contre le batillage devront prendre en compte les conditions de trafic réelles. Aussi, préconisons-nous de prévoir dans le budget du projet Seine-Nord- Europe une provision pour la protection des berges de l Oise. Un état des lieux précis de l état des berges devra être réalisé au moment de l ouverture du nouveau canal et l évolution des berges suivie régulièrement, après chaque épisode de crue important et au fur et à mesure de la montée en puissance du trafic. L état des lieux et le suivi précis de l état des berges (en particulier après les crues) permettront d appréhender l impact réel de la navigation sur la stabilité des berges. Les phénomènes de batillage futurs seront plus fréquents (en lien avec l augmentation du trafic) mais leurs caractéristiques du point de vue des dépressions et des ondulations de la surface libre ne seront pas fondamentalement différentes et ceci, même au passage des sections les plus restreintes. Les protections de berges seront ainsi plus fréquemment sollicitées. En revanche, les gros convois produiront un courant de retour assez puissant (de l ordre d 1 m/s dans les sections réduites) mais lors des crues également les vitesses du courant sont élevées. Nous pouvons rappeler que le batillage provoqué par les petites embarcations qui ne respectent pas les limites de vitesse produit des ondes secondaires très préjudiciables pour les berges. La dernière partie à montré que ce n étaient pas les bateaux au gabarit du canal Seine-Nord Europe qui dimensionnaient les protections à adopter mais bien les bateaux du type péniche Freycinet qui naviguent actuellement. En outre, la fonction première des défenses de berge est une protection contre les crues du cours d eau et la stabilisation de son cours. En effet, un cours SOGREAH-ARCADIS-INGEROP/APY/ NOVEMBRE 2005 PAGE 35

41 d eau naturel a tendance à divaguer, ses méandres bougent au fil du temps, son tracé évolue. On proscrit évidemment cette évolution dans les zones urbanisées traversées par l Oise pour protéger les infrastructures, les bâtiments et les habitations proches de la rivière. La navigation ne peut être tenue responsable de tous les maux car nous l avons vu, les crues menacent la stabilité des berges et les barrages de navigation qui relèvent la ligne d eau permettent de diminuer les vitesses d écoulement des crues. Mais d une façon générale, VNF et le Service de navigation de la Seine pourraient commanditer une étude de tenue des berges en crue avec ligne d eau à Q 10 et Q 100 pour ensuite faire le différentiel avec les protections antibatillage et ne prendre en charge que les protections réellement nécessaires vis-à-vis du batillage. En outre, les riverains de l Oise ont demandé, au cours des réunions de concertation, quels seraient les effets du croisement de deux bateaux en terme de hauteur des ondulations du plan d eau (éventuelle combinaison des ondes secondaires, débordements lorsque l Oise est déjà en crue etc.) Seule une étude sur modèle réduit pourrait répondre à cette question, les phénomènes de batillage dans ce cas ne peuvent être analysés numériquement. Enfin, le batillage est un phénomène transitoire complexe. Les formules que nous avons employées pour comparer le batillage actuel au batillage futur sont empiriques. Les vitesses limites annoncées peuvent sembler faibles mais émanent de la théorie de Schijf. Une étude sur modèle réduit, voire en vraie grandeur après l ouverture du canal Seine Nord Europe, permettraient de préciser ces vitesses limites et de valider les conclusions, en particulier lors du transit des convois poussés de t. SOGREAH-ARCADIS-INGEROP/APY/ NOVEMBRE 2005 PAGE 36

42 ANNEXE 1 BIBLIOGRAPHIE SOGREAH-ARCADIS-INGEROP/APY/ NOVEMBRE 2005 PAGE 37

43 [1] Courant - Recommandations pour le calcul aux états-limites des ouvrages en site aquatique (ROSA 2000 édition n 1), Ministère de l Equipement, des Transports et du Logement, Centre d Etudes Techniques Maritimes et Fluviales, 30 p. [2] Défenses de berges et protections contre le batillage, Service des voies navigables du Nord et du Pas-de-Calais, l expérience des canaux du Nord, J. Rousset et P. Cartan, 90 p., [3] Manual on the use of Rock in Hydraulic Engineering, CUR Report 169, Centre for Civil Engineering Research and Codes. [4] Development of a unified description of ship-generated waves, PIANC. [5] Guide de protection des berges de cours d eau en techniques végétales, B. Lachat, Ministère de l Environnement, [6] La défense des berges des canaux et rivières, Association amicale des ingénieurs anciens élèves de l école nationale des ponts et chaussées, sous la direction de R. Tenaud, [7] Etude de l état technique initial des berges de l Oise, Conseil Général du Val d Oise, Région Ile-de-France, SAFEGE, février [8] Guide des techniques végétales, VNF, Direction de l infrastructure et de l environnement, Département de l eau et de l environnement, mai [9] Guide de mise en œuvre des protections de berges en techniques végétales, Rapport de travail de fin d étude, S. Hebenstreit, ENTPE, Service de Navigation du Nord-Est, juin [10] La réhabilitation des berges sur les voies navigables dans le respect des écosystèmes et des paysages, VNF, Direction interrégionale Rhône-Saône, BCEOM, décembre [11] Digues des voies navigables - Recommandations pour le calcul aux états-limites des ouvrages en site aquatique (ROSA 2000 édition n 1), Ministère de l Equipement, des Transports et du Logement, Centre d Etudes Techniques Maritimes et Fluviales, 34 p. [12] Défenses de berges en enrochements, Ministère de l Equipement, des Transports et du Logement, Centre d Etudes Techniques Maritimes et Fluviales, 31 p., juin SOGREAH-ARCADIS-INGEROP/APY/ NOVEMBRE 2005 PAGE 38

44 ANNEXE 2 REPORTAGE PHOTOGRAPHIQUE BERGES DE L OISE DANS L OISE SOGREAH-ARCADIS-INGEROP/APY/ NOVEMBRE 2005 PAGE 39

45 De l amont vers l aval ; la première ligne indique d où le cliché a été pris RD=photo prise depuis la rive droite ; RG=photo prise depuis la rive gauche 1. RG, aval confluence Oise-Aisne, usine Colgate Berges végétalisées en bon état 2. RG, base nautique Compiègne Berges végétalisées et protégées par enrochements en RD 3. RG, base nautique Compiègne Berges végétalisées et protégées par enrochements en RD 4. RG, amont pont Compiègne Perré dégradé en RD 5. RG, aval pont Compiègne Berges RG verticale et maçonnées, état OK 6. RD, aval pont Compiègne Perré état OK SOGREAH-ARCADIS-INGEROP/APY/ NOVEMBRE 2005 PAGE 40

46 7. RG, amont île Venette Berges protégées par enrochements 8. RG, stade les Jardins (Compiègne) Berges RG protégées par enrochements, RD végétalisée 9. RG, face à Jaux, niveau patinoire Importante érosion, route menacée 10. RG, amont passerelle Compiègne-Jaux Retour des protections en enrochements de la RG SOGREAH-ARCADIS-INGEROP/APY/ NOVEMBRE 2005 PAGE 41

47 11. RG, captages le Pré des îles Ripisylve RG dégradée, berge attaquée 12. RG, rejet station d épuration de Compiègne Dégradation et recul très net de la berge 13. RG, plaine d Herneuse Berges en RD érodées, effondrements 14. Pont de Verberie, vue vers l aval Berges végétalisées mais dégradées 15. RG, pk 75 Berges végétalisées en très bon état 16. RD amont pont Pont-Sainte-Maxence Perrés en bon état SOGREAH-ARCADIS-INGEROP/APY/ NOVEMBRE 2005 PAGE 42

48 17. RD, aval pont Pont-Sainte-Maxence Perré maçonné en bon état 18. Vue depuis île écluse Sarron La RD à l amont de Pont-Sainte-Maxence présente d importants désordres 19. RD, aval Pont-Sainte-Maxence Importante érosion 20. RD, silos de Pont-Sainte-Maxence Erosion de berge contenue par la végétation (berge verticale) SOGREAH-ARCADIS-INGEROP/APY/ NOVEMBRE 2005 PAGE 43

49 21. RD, Brenouille face le Colombier Loupe de glissement sur 30 m en RG 22. RD, Brenouille face le Colombier Effondrement ponctuel qui menace la route 23. RD, gare de Rieux Protection de la berge RD en enrochements 24. RD, 200 m aval confluence Oise-Brêche Protection de la berge RD en enrochements SOGREAH-ARCADIS-INGEROP/APY/ NOVEMBRE 2005 PAGE 44

50 25. RD, 300 m aval confluence Oise-Brêche Erosions ponctuelles en RG 26. RD, amont pont RN16 Perré bétonné sur enrochements, état OK 27. RD, amont immédiat pont Creil Perré sur palplanches, état OK 28. RD, amont immédiat pont Creil Perré sur palplanches, état OK 29. RD, aval pont Creil Perré très dégradé dans la zone de batillage 30. RD, port de Creil Perré très dégradé SOGREAH-ARCADIS-INGEROP/APY/ NOVEMBRE 2005 PAGE 45

51 31. RD, port de Creil Protections en enrochements de la berge RD de l île Saint-Maurice 32. RD, port de Creil Protections en enrochements de la berge RD de l île Saint-Maurice travaux récents 33. RD, centrale thermique de Saint-Leu Berge RD en bon état, végétalisée en RG 34. RD, 300 m aval centrale thermique de Saint- Leu Berge RD dégradée qui menace la route 35. RD, quartier les Sablons (Saint-Leu) Protections en enrochements, berge basse 36. RD, pk 48,5 Effondrement ponctuel berge RG (sous pylône) SOGREAH-ARCADIS-INGEROP/APY/ NOVEMBRE 2005 PAGE 46

52 37. RD, aval pont Précy Berge RG en très bon état 38. RD, aval pont Précy Berge RD en relativement bon état malgré quelques effondrements 39. RD, lieu-dit Les Calluaux Berge RD bien végétalisée, état OK 40. RD, fabrique Pré Saint-Pierre Berge RD érodée 41. RD, amont pont de Boran Berge RD dégradée 42. RD, amont pont de Boran Berge RG avec figures d érosion SOGREAH-ARCADIS-INGEROP/APY/ NOVEMBRE 2005 PAGE 47

53 ANNEXE 3 REPORTAGE PHOTOGRAPHIQUE DES BERGES DE L OISE DANS LE VAL D OISE SOGREAH-ARCADIS-INGEROP/APY/ NOVEMBRE 2005 PAGE 48

54 De l amont vers l aval VOIES NAVIGABLES DE FRANCE 1. RD, aval écluse de Boran Effondrements localisés 2. RD, proximité pont Bruyère s/oise Berge végétalisée, enrochements à la base 3. RD, pk 37 Recul important de la berge 4. RD, Pk 37 Recul important de la berge 5. RG, aval de Beaumont Berge paysagère, sur palplanches, état OK 6. RD, pk 34 aval Persan Berge protégée par enrochements SOGREAH-ARCADIS-INGEROP/APY/ NOVEMBRE 2005 PAGE 49

55 7. RD, centrale de Champagne s/oise Effondrement généralisé de la berge 8. RG, face île de Champagne Aménagements de berge enrochements et risberme 9. RD, Parmain La terre des dalles evergreen a été emportée 10. RG, le long de la RD 922 Berge dégradée, mise en danger de la route 11. RD, Auvers s/oise Habitations exposées aux inondations 12. RD, amont de Pontoise Dalles evergreen débarrassées de leur terre SOGREAH-ARCADIS-INGEROP/APY/ NOVEMBRE 2005 PAGE 50

56 13. RG, Pontoise Enrochements + risberme + dalles evergreen en bon état 14. RD, pont de Pontoise Perré maçonné vertical 15. RG, aval écluse de Pontoise Enrochements + risbermes + dalles evergreen dégradées 16. RG, aval écluse de Pontoise Protections en enrochements + risberme 17. RD, aval Pontoise Berge repose sur des palplanches, haut de la berge dégradé 18. RD, aval Pontoise le long voie SNCF Effondrement généralisé, la berge a beaucoup reculé SOGREAH-ARCADIS-INGEROP/APY/ NOVEMBRE 2005 PAGE 51

57 19. RG, Eragny Dalles evergreen effondrées 20. RG, Eragny Dalles evergreen dégradées 21. RG, Eragny Importante érosion du pied de berge 22. RG, les Gats Protections de berge de fortune 23. RG, les Gats Protections de berge de fortune 24. RG, pont de Cergy Erosions de part et d autre des protections en enrochements d une fibre optique SOGREAH-ARCADIS-INGEROP/APY/ NOVEMBRE 2005 PAGE 52

58 25. RD, boucle de Cergy Protections de fortune 26. RG, boucle de Cergy Effondrement généralisé de la berge lorsque les protections du pied de berge ont disparu 27. RG, boucle de Cergy Effondrement généralisé de la berge lorsque les protection du pied de berge ont disparu 28. RG, aval boucle de Cergy Dépôts dans l intrados colonisés par la végétation 29. RG, aval boucle de Cergy Dépôts dans l intrados colonisés par la végétation 30. RG, ancienne zone de chargement sable Effondrement localisé SOGREAH-ARCADIS-INGEROP/APY/ NOVEMBRE 2005 PAGE 53

59 31. RD, amont pont de Neuville Protections en enrochements, travaux du 3 e programme Etat-Région 32. RG, aval pont Neuville Effondrements de berges contenus par la végétation 33. RG, confluence avec la Seine Désordres sur le perré SOGREAH-ARCADIS-INGEROP/APY/ NOVEMBRE 2005 PAGE 54

60 ANNEXE 4 FEUILLES DE CALCUL DU BATILLAGE SOGREAH-ARCADIS-INGEROP/APY/ NOVEMBRE 2005 PAGE 55

61 Cas n 1 - Freycinet PARAMETRES DU BATEAU PROFIL EN TRAVERS DE LA VOIE D'EAU Largeur du bateau b s 5.05 [m] Largeur au plafond du cours d'eau b b 50 [m] Longueur du bateau L s 38.5 [m] Largeur au miroir du cours d'eau b w 75 [m] Enfoncement du bateau T s 2.2 [m] Profondeur du cours d'eau h 4.5 m Coefficient de largeur C m 1 [] Pente des berges (m=cotgα) m 3 Charge du bateau f v 0.75 [] Section mouillée du cours d'eau A c 280 [m²] Excentricité du bateau p/r voie d'eau y 0 [m] D 50 de la berge 0.15 [m] Coefficient α i 1 [] Accélération de la pesanteur g 9.81 [m/s²] Vitesse limite V L 4.60 m/s Vitesse du bateau V s 3.45 m/s ONDE PRIMAIRE COURANT DE RETOUR Dépression moyenne h 0.15 m Courant de retour moyen U r 0.22 m/s Dépression maximale H 0.15 m Courant de retour maximal Û r 0.22 m/s Bourrelet de proue h f 0.16 m Pente du bourrelet de proue i f 0.00 ONDES SECONDAIRES Bourrelet de poupe z max 0.22 m Amplitude des ondes secondaires H i 0.42 m Pente du bourrelet de poupe i sw 0.02 Longueur d'onde des ondes secondaires L i 5.08 m Courant de la vague de poupe U max 1.11 m/s Période des ondes secondaires T i 1.80 s

62 Cas n 1 - Campinois PARAMETRES DU BATEAU PROFIL EN TRAVERS DE LA VOIE D'EAU Largeur du bateau b s 6.6 [m] Largeur au plafond du cours d'eau b b 50 [m] Longueur du bateau L s 55 [m] Largeur au miroir du cours d'eau b w 75 [m] Enfoncement du bateau T s 2.5 [m] Profondeur du cours d'eau h 4.5 m Coefficient de largeur C m 1 [] Pente des berges (m=cotgα) m 3 Charge du bateau f v 0.75 [] Section mouillée du cours d'eau A c 280 [m²] Excentricité du bateau p/r voie d'eau y 0 [m] D 50 de la berge 0.15 [m] Coefficient α i 1 [] Accélération de la pesanteur g 9.81 [m/s²] Vitesse limite V L 4.29 m/s Vitesse du bateau V s 3.22 m/s ONDE PRIMAIRE COURANT DE RETOUR Dépression moyenne h 0.16 m Courant de retour moyen U r 0.29 m/s Dépression maximale H 0.16 m Courant de retour maximal Û r 0.29 m/s Bourrelet de proue h f 0.18 m Pente du bourrelet de proue i f 0.01 ONDES SECONDAIRES Bourrelet de poupe z max 0.24 m Amplitude des ondes secondaires H i 0.37 m Pente du bourrelet de poupe i sw 0.02 Longueur d'onde des ondes secondaires L i 4.41 m Courant de la vague de poupe U max 1.23 m/s Période des ondes secondaires T i 1.68 s

63 Cas n 1 - Canal du Nord PARAMETRES DU BATEAU PROFIL EN TRAVERS DE LA VOIE D'EAU Largeur du bateau b s 5.7 [m] Largeur au plafond du cours d'eau b b 50 [m] Longueur du bateau L s 90 [m] Largeur au miroir du cours d'eau b w 75 [m] Enfoncement du bateau T s 2.5 [m] Profondeur du cours d'eau h 4.5 m Coefficient de largeur C m 1 [] Pente des berges (m=cotgα) m 3 Charge du bateau f v 0.75 [] Section mouillée du cours d'eau A c 280 [m²] Excentricité du bateau p/r voie d'eau y 0 [m] D 50 de la berge 0.15 [m] Coefficient α i 1 [] Accélération de la pesanteur g 9.81 [m/s²] Vitesse limite V L 4.41 m/s Vitesse du bateau V s 3.31 m/s ONDE PRIMAIRE COURANT DE RETOUR Dépression moyenne h 0.16 m Courant de retour moyen U r 0.26 m/s Dépression maximale H 0.16 m Courant de retour maximal Û r 0.26 m/s Bourrelet de proue h f 0.17 m Pente du bourrelet de proue i f 0.01 ONDES SECONDAIRES Bourrelet de poupe z max 0.23 m Amplitude des ondes secondaires H i 0.39 m Pente du bourrelet de poupe i sw 0.02 Longueur d'onde des ondes secondaires L i 4.67 m Courant de la vague de poupe U max 1.19 m/s Période des ondes secondaires T i 1.73 s

64 Cas n 1 - DEK PARAMETRES DU BATEAU PROFIL EN TRAVERS DE LA VOIE D'EAU Largeur du bateau b s 8.2 [m] Largeur au plafond du cours d'eau b b 50 [m] Longueur du bateau L s 80 [m] Largeur au miroir du cours d'eau b w 75 [m] Enfoncement du bateau T s 2.5 [m] Profondeur du cours d'eau h 4.5 m Coefficient de largeur C m 1 [] Pente des berges (m=cotgα) m 3 Charge du bateau f v 0.75 [] Section mouillée du cours d'eau A c 280 [m²] Excentricité du bateau p/r voie d'eau y 0 [m] D 50 de la berge 0.15 [m] Coefficient α i 1 [] Accélération de la pesanteur g 9.81 [m/s²] Vitesse limite V L 4.09 m/s Vitesse du bateau V s 3.07 m/s ONDE PRIMAIRE COURANT DE RETOUR Dépression moyenne h 0.17 m Courant de retour moyen U r 0.34 m/s Dépression maximale H 0.17 m Courant de retour maximal Û r 0.34 m/s Bourrelet de proue h f 0.19 m Pente du bourrelet de proue i f 0.01 ONDES SECONDAIRES Bourrelet de poupe z max 0.26 m Amplitude des ondes secondaires H i 0.34 m Pente du bourrelet de poupe i sw 0.01 Longueur d'onde des ondes secondaires L i 4.02 m Courant de la vague de poupe U max 1.27 m/s Période des ondes secondaires T i 1.60 s

65 Cas n 1 - RHK PARAMETRES DU BATEAU PROFIL EN TRAVERS DE LA VOIE D'EAU Largeur du bateau b s 9.5 [m] Largeur au plafond du cours d'eau b b 50 [m] Longueur du bateau L s 85 [m] Largeur au miroir du cours d'eau b w 75 [m] Enfoncement du bateau T s 2.5 [m] Profondeur du cours d'eau h 4.5 m Coefficient de largeur C m 1 [] Pente des berges (m=cotgα) m 3 Charge du bateau f v 0.75 [] Section mouillée du cours d'eau A c 280 [m²] Excentricité du bateau p/r voie d'eau y 0 [m] D 50 de la berge 0.15 [m] Coefficient α i 1 [] Accélération de la pesanteur g 9.81 [m/s²] Vitesse limite V L 3.94 m/s Vitesse du bateau V s 2.96 m/s ONDE PRIMAIRE COURANT DE RETOUR Dépression moyenne h 0.18 m Courant de retour moyen U r 0.38 m/s Dépression maximale H 0.18 m Courant de retour maximal Û r 0.38 m/s Bourrelet de proue h f 0.19 m Pente du bourrelet de proue i f 0.01 ONDES SECONDAIRES Bourrelet de poupe z max 0.27 m Amplitude des ondes secondaires H i 0.32 m Pente du bourrelet de poupe i sw 0.01 Longueur d'onde des ondes secondaires L i 3.74 m Courant de la vague de poupe U max 1.29 m/s Période des ondes secondaires T i 1.55 s

66 Cas n 1 - Grand Rhénan PARAMETRES DU BATEAU PROFIL EN TRAVERS DE LA VOIE D'EAU Largeur du bateau b s 11.4 [m] Largeur au plafond du cours d'eau b b 50 [m] Longueur du bateau L s 110 [m] Largeur au miroir du cours d'eau b w 75 [m] Enfoncement du bateau T s 3 [m] Profondeur du cours d'eau h 4.5 m Coefficient de largeur C m 1 [] Pente des berges (m=cotgα) m 3 Charge du bateau f v 0.75 [] Section mouillée du cours d'eau A c 280 [m²] Excentricité du bateau p/r voie d'eau y 0 [m] D 50 de la berge 0.15 [m] Coefficient α i 1 [] Accélération de la pesanteur g 9.81 [m/s²] Vitesse limite V L 3.54 m/s Vitesse du bateau V s 2.65 m/s ONDE PRIMAIRE COURANT DE RETOUR Dépression moyenne h 0.19 m Courant de retour moyen U r 0.48 m/s Dépression maximale H 0.19 m Courant de retour maximal Û r 0.48 m/s Bourrelet de proue h f 0.21 m Pente du bourrelet de proue i f 0.01 ONDES SECONDAIRES Bourrelet de poupe z max 0.29 m Amplitude des ondes secondaires H i 0.26 m Pente du bourrelet de poupe i sw 0.01 Longueur d'onde des ondes secondaires L i 3.01 m Courant de la vague de poupe U max 1.28 m/s Période des ondes secondaires T i 1.39 s

67 Cas n 1 - Convoi poussé PARAMETRES DU BATEAU PROFIL EN TRAVERS DE LA VOIE D'EAU Largeur du bateau b s 11.4 [m] Largeur au plafond du cours d'eau b b 50 [m] Longueur du bateau L s 185 [m] Largeur au miroir du cours d'eau b w 75 [m] Enfoncement du bateau T s 3 [m] Profondeur du cours d'eau h 4.5 m Coefficient de largeur C m 1 [] Pente des berges (m=cotgα) m 3 Charge du bateau f v 0.75 [] Section mouillée du cours d'eau A c 280 [m²] Excentricité du bateau p/r voie d'eau y 0 [m] D 50 de la berge 0.15 [m] Coefficient α i 1 [] Accélération de la pesanteur g 9.81 [m/s²] Vitesse limite V L 3.54 m/s Vitesse du bateau V s 2.65 m/s ONDE PRIMAIRE COURANT DE RETOUR Dépression moyenne h 0.19 m Courant de retour moyen U r 0.48 m/s Dépression maximale H 0.19 m Courant de retour maximal Û r 0.48 m/s Bourrelet de proue h f 0.21 m Pente du bourrelet de proue i f 0.01 ONDES SECONDAIRES Bourrelet de poupe z max 0.29 m Amplitude des ondes secondaires H i 0.26 m Pente du bourrelet de poupe i sw 0.01 Longueur d'onde des ondes secondaires L i 3.01 m Courant de la vague de poupe U max 1.28 m/s Période des ondes secondaires T i 1.39 s

68 Cas n 2 - Freycinet PARAMETRES DU BATEAU PROFIL EN TRAVERS DE LA VOIE D'EAU Largeur du bateau b s 5.05 [m] Largeur au plafond du cours d'eau b b 50 [m] Longueur du bateau L s 38.5 [m] Largeur au miroir du cours d'eau b w 75 [m] Enfoncement du bateau T s 2.2 [m] Profondeur du cours d'eau h 4.5 m Coefficient de largeur C m 1 [] Pente des berges (m=cotgα) m 3 Charge du bateau f v 0.75 [] Section mouillée du cours d'eau A c 280 [m²] Excentricité du bateau p/r voie d'eau y 25 [m] D 50 de la berge 0.15 [m] Coefficient α i 1 [] Accélération de la pesanteur g 9.81 [m/s²] Vitesse limite V L 4.60 m/s Vitesse du bateau V s 3.45 m/s ONDE PRIMAIRE COURANT DE RETOUR Dépression moyenne h 0.15 m Courant de retour moyen U r 0.22 m/s Dépression maximale H 0.38 m Courant de retour maximal Û r 0.48 m/s Bourrelet de proue h f 0.40 m Pente du bourrelet de proue i f 0.01 ONDES SECONDAIRES Bourrelet de poupe z max 0.58 m Amplitude des ondes secondaires H i 0.64 m Pente du bourrelet de poupe i sw 0.02 Longueur d'onde des ondes secondaires L i 5.08 m Courant de la vague de poupe U max 2.55 m/s Période des ondes secondaires T i 1.80 s

69 Cas n 2 - Campinois PARAMETRES DU BATEAU PROFIL EN TRAVERS DE LA VOIE D'EAU Largeur du bateau b s 6.6 [m] Largeur au plafond du cours d'eau b b 50 [m] Longueur du bateau L s 55 [m] Largeur au miroir du cours d'eau b w 75 [m] Enfoncement du bateau T s 2.5 [m] Profondeur du cours d'eau h 4.5 m Coefficient de largeur C m 1 [] Pente des berges (m=cotgα) m 3 Charge du bateau f v 0.75 [] Section mouillée du cours d'eau A c 280 [m²] Excentricité du bateau p/r voie d'eau y 25 [m] D 50 de la berge 0.15 [m] Coefficient α i 1 [] Accélération de la pesanteur g 9.81 [m/s²] Vitesse limite V L 4.29 m/s Vitesse du bateau V s 3.22 m/s ONDE PRIMAIRE COURANT DE RETOUR Dépression moyenne h 0.16 m Courant de retour moyen U r 0.29 m/s Dépression maximale H 0.29 m Courant de retour maximal Û r 0.41 m/s Bourrelet de proue h f 0.31 m Pente du bourrelet de proue i f 0.01 ONDES SECONDAIRES Bourrelet de poupe z max 0.44 m Amplitude des ondes secondaires H i 0.57 m Pente du bourrelet de poupe i sw 0.02 Longueur d'onde des ondes secondaires L i 4.41 m Courant de la vague de poupe U max 2.11 m/s Période des ondes secondaires T i 1.68 s

70 Cas n 2 - Canal du Nord PARAMETRES DU BATEAU PROFIL EN TRAVERS DE LA VOIE D'EAU Largeur du bateau b s 5.7 [m] Largeur au plafond du cours d'eau b b 50 [m] Longueur du bateau L s 90 [m] Largeur au miroir du cours d'eau b w 75 [m] Enfoncement du bateau T s 2.5 [m] Profondeur du cours d'eau h 4.5 m Coefficient de largeur C m 1 [] Pente des berges (m=cotgα) m 3 Charge du bateau f v 0.75 [] Section mouillée du cours d'eau A c 280 [m²] Excentricité du bateau p/r voie d'eau y 25 [m] D 50 de la berge 0.15 [m] Coefficient α i 1 [] Accélération de la pesanteur g 9.81 [m/s²] Vitesse limite V L 4.41 m/s Vitesse du bateau V s 3.31 m/s ONDE PRIMAIRE COURANT DE RETOUR Dépression moyenne h 0.16 m Courant de retour moyen U r 0.26 m/s Dépression maximale H 0.28 m Courant de retour maximal Û r 0.37 m/s Bourrelet de proue h f 0.30 m Pente du bourrelet de proue i f 0.01 ONDES SECONDAIRES Bourrelet de poupe z max 0.42 m Amplitude des ondes secondaires H i 0.60 m Pente du bourrelet de poupe i sw 0.02 Longueur d'onde des ondes secondaires L i 4.67 m Courant de la vague de poupe U max 2.13 m/s Période des ondes secondaires T i 1.73 s

71 Cas n 2 - DEK PARAMETRES DU BATEAU PROFIL EN TRAVERS DE LA VOIE D'EAU Largeur du bateau b s 8.2 [m] Largeur au plafond du cours d'eau b b 50 [m] Longueur du bateau L s 80 [m] Largeur au miroir du cours d'eau b w 75 [m] Enfoncement du bateau T s 2.5 [m] Profondeur du cours d'eau h 4.5 m Coefficient de largeur C m 1 [] Pente des berges (m=cotgα) m 3 Charge du bateau f v 0.75 [] Section mouillée du cours d'eau A c 280 [m²] Excentricité du bateau p/r voie d'eau y 25 [m] D 50 de la berge 0.15 [m] Coefficient α i 1 [] Accélération de la pesanteur g 9.81 [m/s²] Vitesse limite V L 4.09 m/s Vitesse du bateau V s 3.07 m/s ONDE PRIMAIRE COURANT DE RETOUR Dépression moyenne h 0.17 m Courant de retour moyen U r 0.34 m/s Dépression maximale H 0.31 m Courant de retour maximal Û r 0.47 m/s Bourrelet de proue h f 0.32 m Pente du bourrelet de proue i f 0.01 ONDES SECONDAIRES Bourrelet de poupe z max 0.46 m Amplitude des ondes secondaires H i 0.54 m Pente du bourrelet de poupe i sw 0.01 Longueur d'onde des ondes secondaires L i 4.02 m Courant de la vague de poupe U max 2.07 m/s Période des ondes secondaires T i 1.60 s

72 Cas n 2 - RHK PARAMETRES DU BATEAU PROFIL EN TRAVERS DE LA VOIE D'EAU Largeur du bateau b s 9.5 [m] Largeur au plafond du cours d'eau b b 50 [m] Longueur du bateau L s 85 [m] Largeur au miroir du cours d'eau b w 75 [m] Enfoncement du bateau T s 2.5 [m] Profondeur du cours d'eau h 4.5 m Coefficient de largeur C m 1 [] Pente des berges (m=cotgα) m 3 Charge du bateau f v 0.75 [] Section mouillée du cours d'eau A c 280 [m²] Excentricité du bateau p/r voie d'eau y 25 [m] D 50 de la berge 0.15 [m] Coefficient α i 1 [] Accélération de la pesanteur g 9.81 [m/s²] Vitesse limite V L 3.94 m/s Vitesse du bateau V s 2.96 m/s ONDE PRIMAIRE COURANT DE RETOUR Dépression moyenne h 0.18 m Courant de retour moyen U r 0.38 m/s Dépression maximale H 0.32 m Courant de retour maximal Û r 0.53 m/s Bourrelet de proue h f 0.34 m Pente du bourrelet de proue i f 0.01 ONDES SECONDAIRES Bourrelet de poupe z max 0.48 m Amplitude des ondes secondaires H i 0.51 m Pente du bourrelet de poupe i sw 0.01 Longueur d'onde des ondes secondaires L i 3.74 m Courant de la vague de poupe U max 2.03 m/s Période des ondes secondaires T i 1.55 s

73 Cas n 2 - Grand Rhénan PARAMETRES DU BATEAU PROFIL EN TRAVERS DE LA VOIE D'EAU Largeur du bateau b s 11.4 [m] Largeur au plafond du cours d'eau b b 50 [m] Longueur du bateau L s 110 [m] Largeur au miroir du cours d'eau b w 75 [m] Enfoncement du bateau T s 3 [m] Profondeur du cours d'eau h 4.5 m Coefficient de largeur C m 1 [] Pente des berges (m=cotgα) m 3 Charge du bateau f v 0.75 [] Section mouillée du cours d'eau A c 280 [m²] Excentricité du bateau p/r voie d'eau y 25 [m] D 50 de la berge 0.15 [m] Coefficient α i 1 [] Accélération de la pesanteur g 9.81 [m/s²] Vitesse limite V L 3.54 m/s Vitesse du bateau V s 2.65 m/s ONDE PRIMAIRE COURANT DE RETOUR Dépression moyenne h 0.19 m Courant de retour moyen U r 0.48 m/s Dépression maximale H 0.35 m Courant de retour maximal Û r 0.68 m/s Bourrelet de proue h f 0.37 m Pente du bourrelet de proue i f 0.01 ONDES SECONDAIRES Bourrelet de poupe z max 0.52 m Amplitude des ondes secondaires H i 0.43 m Pente du bourrelet de poupe i sw 0.01 Longueur d'onde des ondes secondaires L i 3.01 m Courant de la vague de poupe U max 1.89 m/s Période des ondes secondaires T i 1.39 s

74 Cas n 2 - Convoi poussé PARAMETRES DU BATEAU PROFIL EN TRAVERS DE LA VOIE D'EAU Largeur du bateau b s 11.4 [m] Largeur au plafond du cours d'eau b b 50 [m] Longueur du bateau L s 185 [m] Largeur au miroir du cours d'eau b w 75 [m] Enfoncement du bateau T s 3 [m] Profondeur du cours d'eau h 4.5 m Coefficient de largeur C m 1 [] Pente des berges (m=cotgα) m 3 Charge du bateau f v 0.75 [] Section mouillée du cours d'eau A c 280 [m²] Excentricité du bateau p/r voie d'eau y 25 [m] D 50 de la berge 0.15 [m] Coefficient α i 1 [] Accélération de la pesanteur g 9.81 [m/s²] Vitesse limite V L 3.54 m/s Vitesse du bateau V s 2.65 m/s ONDE PRIMAIRE COURANT DE RETOUR Dépression moyenne h 0.19 m Courant de retour moyen U r 0.48 m/s Dépression maximale H 0.35 m Courant de retour maximal Û r 0.68 m/s Bourrelet de proue h f 0.37 m Pente du bourrelet de proue i f 0.01 ONDES SECONDAIRES Bourrelet de poupe z max 0.52 m Amplitude des ondes secondaires H i 0.43 m Pente du bourrelet de poupe i sw 0.01 Longueur d'onde des ondes secondaires L i 3.01 m Courant de la vague de poupe U max 1.89 m/s Période des ondes secondaires T i 1.39 s

75 Cas n 3 - Freycinet PARAMETRES DU BATEAU PROFIL EN TRAVERS DE LA VOIE D'EAU Largeur du bateau b s 5.05 [m] Largeur au plafond du cours d'eau b b 18 [m] Longueur du bateau L s 38.5 [m] Largeur au miroir du cours d'eau b w 35 [m] Enfoncement du bateau T s 2.2 [m] Profondeur du cours d'eau h 4 m Coefficient de largeur C m 1 [] Pente des berges (m=cotgα) m 2 Charge du bateau f v 0.75 [] Section mouillée du cours d'eau A c 105 [m²] Excentricité du bateau p/r voie d'eau y 0 [m] D 50 de la berge 0.15 [m] Coefficient α i 1 [] Accélération de la pesanteur g 9.81 [m/s²] Vitesse limite V L 3.32 m/s Vitesse du bateau V s 2.49 m/s ONDE PRIMAIRE COURANT DE RETOUR Dépression moyenne h 0.20 m Courant de retour moyen U r 0.55 m/s Dépression maximale H 0.20 m Courant de retour maximal Û r 0.55 m/s Bourrelet de proue h f 0.22 m Pente du bourrelet de proue i f 0.01 ONDES SECONDAIRES Bourrelet de poupe z max 0.30 m Amplitude des ondes secondaires H i 0.28 m Pente du bourrelet de poupe i sw 0.01 Longueur d'onde des ondes secondaires L i 2.65 m Courant de la vague de poupe U max 1.25 m/s Période des ondes secondaires T i 1.30 s

76 Cas n 3 - Campinois PARAMETRES DU BATEAU PROFIL EN TRAVERS DE LA VOIE D'EAU Largeur du bateau b s 6.6 [m] Largeur au plafond du cours d'eau b b 18 [m] Longueur du bateau L s 55 [m] Largeur au miroir du cours d'eau b w 35 [m] Enfoncement du bateau T s 2.5 [m] Profondeur du cours d'eau h 4 m Coefficient de largeur C m 1 [] Pente des berges (m=cotgα) m 2 Charge du bateau f v 0.75 [] Section mouillée du cours d'eau A c 105 [m²] Excentricité du bateau p/r voie d'eau y 0 [m] D 50 de la berge 0.15 [m] Coefficient α i 1 [] Accélération de la pesanteur g 9.81 [m/s²] Vitesse limite V L 2.88 m/s Vitesse du bateau V s 2.16 m/s ONDE PRIMAIRE COURANT DE RETOUR Dépression moyenne h 0.21 m Courant de retour moyen U r 0.66 m/s Dépression maximale H 0.21 m Courant de retour maximal Û r 0.66 m/s Bourrelet de proue h f 0.23 m Pente du bourrelet de proue i f 0.01 ONDES SECONDAIRES Bourrelet de poupe z max 0.31 m Amplitude des ondes secondaires H i 0.22 m Pente du bourrelet de poupe i sw 0.00 Longueur d'onde des ondes secondaires L i 2.00 m Courant de la vague de poupe U max 1.12 m/s Période des ondes secondaires T i 1.13 s

77 Cas n 3 - Canal du Nord PARAMETRES DU BATEAU PROFIL EN TRAVERS DE LA VOIE D'EAU Largeur du bateau b s 5.7 [m] Largeur au plafond du cours d'eau b b 18 [m] Longueur du bateau L s 90 [m] Largeur au miroir du cours d'eau b w 35 [m] Enfoncement du bateau T s 2.5 [m] Profondeur du cours d'eau h 4 m Coefficient de largeur C m 1 [] Pente des berges (m=cotgα) m 2 Charge du bateau f v 0.75 [] Section mouillée du cours d'eau A c 105 [m²] Excentricité du bateau p/r voie d'eau y 0 [m] D 50 de la berge 0.15 [m] Coefficient α i 1 [] Accélération de la pesanteur g 9.81 [m/s²] Vitesse limite V L 3.05 m/s Vitesse du bateau V s 2.29 m/s ONDE PRIMAIRE COURANT DE RETOUR Dépression moyenne h 0.20 m Courant de retour moyen U r 0.61 m/s Dépression maximale H 0.20 m Courant de retour maximal Û r 0.61 m/s Bourrelet de proue h f 0.23 m Pente du bourrelet de proue i f 0.01 ONDES SECONDAIRES Bourrelet de poupe z max 0.31 m Amplitude des ondes secondaires H i 0.24 m Pente du bourrelet de poupe i sw 0.00 Longueur d'onde des ondes secondaires L i 2.24 m Courant de la vague de poupe U max 1.17 m/s Période des ondes secondaires T i 1.20 s

78 Cas n 3 - DEK PARAMETRES DU BATEAU PROFIL EN TRAVERS DE LA VOIE D'EAU Largeur du bateau b s 8.2 [m] Largeur au plafond du cours d'eau b b 18 [m] Longueur du bateau L s 80 [m] Largeur au miroir du cours d'eau b w 35 [m] Enfoncement du bateau T s 2.5 [m] Profondeur du cours d'eau h 4 m Coefficient de largeur C m 1 [] Pente des berges (m=cotgα) m 2 Charge du bateau f v 0.75 [] Section mouillée du cours d'eau A c 105 [m²] Excentricité du bateau p/r voie d'eau y 0 [m] D 50 de la berge 0.15 [m] Coefficient α i 1 [] Accélération de la pesanteur g 9.81 [m/s²] Vitesse limite V L 2.61 m/s Vitesse du bateau V s 1.95 m/s ONDE PRIMAIRE COURANT DE RETOUR Dépression moyenne h 0.21 m Courant de retour moyen U r 0.73 m/s Dépression maximale H 0.21 m Courant de retour maximal Û r 0.73 m/s Bourrelet de proue h f 0.23 m Pente du bourrelet de proue i f 0.01 ONDES SECONDAIRES Bourrelet de poupe z max 0.31 m Amplitude des ondes secondaires H i 0.18 m Pente du bourrelet de poupe i sw 0.00 Longueur d'onde des ondes secondaires L i 1.63 m Courant de la vague de poupe U max 1.02 m/s Période des ondes secondaires T i 1.02 s

79 Cas n 3 - RHK PARAMETRES DU BATEAU PROFIL EN TRAVERS DE LA VOIE D'EAU Largeur du bateau b s 9.5 [m] Largeur au plafond du cours d'eau b b 18 [m] Longueur du bateau L s 85 [m] Largeur au miroir du cours d'eau b w 35 [m] Enfoncement du bateau T s 2.5 [m] Profondeur du cours d'eau h 4 m Coefficient de largeur C m 1 [] Pente des berges (m=cotgα) m 2 Charge du bateau f v 0.75 [] Section mouillée du cours d'eau A c 105 [m²] Excentricité du bateau p/r voie d'eau y 0 [m] D 50 de la berge 0.15 [m] Coefficient α i 1 [] Accélération de la pesanteur g 9.81 [m/s²] Vitesse limite V L 2.40 m/s Vitesse du bateau V s 1.80 m/s ONDE PRIMAIRE COURANT DE RETOUR Dépression moyenne h 0.21 m Courant de retour moyen U r 0.78 m/s Dépression maximale H 0.21 m Courant de retour maximal Û r 0.78 m/s Bourrelet de proue h f 0.23 m Pente du bourrelet de proue i f 0.01 ONDES SECONDAIRES Bourrelet de poupe z max 0.31 m Amplitude des ondes secondaires H i 0.16 m Pente du bourrelet de poupe i sw 0.00 Longueur d'onde des ondes secondaires L i 1.39 m Courant de la vague de poupe U max 0.94 m/s Période des ondes secondaires T i 0.94 s

80 Cas n 3 - Grand Rhénan PARAMETRES DU BATEAU PROFIL EN TRAVERS DE LA VOIE D'EAU Largeur du bateau b s 11.4 [m] Largeur au plafond du cours d'eau b b 18 [m] Longueur du bateau L s 110 [m] Largeur au miroir du cours d'eau b w 35 [m] Enfoncement du bateau T s 3 [m] Profondeur du cours d'eau h 4 m Coefficient de largeur C m 1 [] Pente des berges (m=cotgα) m 2 Charge du bateau f v 0.75 [] Section mouillée du cours d'eau A c 105 [m²] Excentricité du bateau p/r voie d'eau y 0 [m] D 50 de la berge 0.15 [m] Coefficient α i 1 [] Accélération de la pesanteur g 9.81 [m/s²] Vitesse limite V L 1.85 m/s Vitesse du bateau V s 1.39 m/s ONDE PRIMAIRE COURANT DE RETOUR Dépression moyenne h 0.20 m Courant de retour moyen U r 0.92 m/s Dépression maximale H 0.20 m Courant de retour maximal Û r 0.92 m/s Bourrelet de proue h f 0.22 m Pente du bourrelet de proue i f 0.01 ONDES SECONDAIRES Bourrelet de poupe z max 0.30 m Amplitude des ondes secondaires H i 0.09 m Pente du bourrelet de poupe i sw 0.00 Longueur d'onde des ondes secondaires L i 0.82 m Courant de la vague de poupe U max 0.70 m/s Période des ondes secondaires T i 0.73 s

81 Cas n 3 - Convoi poussé PARAMETRES DU BATEAU PROFIL EN TRAVERS DE LA VOIE D'EAU Largeur du bateau b s 11.4 [m] Largeur au plafond du cours d'eau b b 18 [m] Longueur du bateau L s 185 [m] Largeur au miroir du cours d'eau b w 35 [m] Enfoncement du bateau T s 3 [m] Profondeur du cours d'eau h 4 m Coefficient de largeur C m 1 [] Pente des berges (m=cotgα) m 2 Charge du bateau f v 0.75 [] Section mouillée du cours d'eau A c 105 [m²] Excentricité du bateau p/r voie d'eau y 0 [m] D 50 de la berge 0.15 [m] Coefficient α i 1 [] Accélération de la pesanteur g 9.81 [m/s²] Vitesse limite V L 1.85 m/s Vitesse du bateau V s 1.39 m/s ONDE PRIMAIRE COURANT DE RETOUR Dépression moyenne h 0.20 m Courant de retour moyen U r 0.92 m/s Dépression maximale H 0.20 m Courant de retour maximal Û r 0.92 m/s Bourrelet de proue h f 0.22 m Pente du bourrelet de proue i f 0.01 ONDES SECONDAIRES Bourrelet de poupe z max 0.30 m Amplitude des ondes secondaires H i 0.09 m Pente du bourrelet de poupe i sw 0.00 Longueur d'onde des ondes secondaires L i 0.82 m Courant de la vague de poupe U max 0.70 m/s Période des ondes secondaires T i 0.73 s