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Guide « Cours d’eau et Ponts » Club OA Méditerranée 31 janvier 2008 CETE Médite

Guide « Cours d’eau et Ponts » Club OA Méditerranée 31 janvier 2008 CETE Méditerranée Guide « Cours d’eau et Ponts » Club OA Méditerranée 31 janvier 2008 CETE Méditerranée L’objectif • Le guide a été élaboré pour répondre aux problématiques suivantes : – des inondations qui ont toujours existé mais qui se produisent de plus en plus fréquemment, notamment suite à de l’urbanisation du lit majeur des cours d’eau, – des ouvrages d’art concernés car ils peuvent à la fois subir des dommages et à la fois, de par leur présence, aggraver les phénomènes d’inondation ou perturber les écosystèmes, – une réglementation mise en place (PPRi, Loi sur l’eau) mais qui doit être comprise et correctement appliquée, – une prise en compte encore trop tardive dans les études d’ouvrages d’art des données et contraintes liées au cours d’eau. Nota : Ce guide ne traite pas des buses et petits rétablissements hydrauliques, ni des ponts-canal Guide « Cours d’eau et Ponts » Club OA Méditerranée 31 janvier 2008 CETE Méditerranée La cible • Maîtres d’œuvre, maîtres d’ouvrage, concepteurs d’ouvrages d’art pour : – les assister dans la conception des ouvrages de franchissement de cours d’eau et de leurs ouvrages annexes, tels que les remblais d’accès, – aider à la compréhension des cours d’eau et de leurs hydrosystèmes, présenter l’ensemble des volets sur lesquels l’interférence entre l’ouvrage et le milieu naturel est à prendre en considération, avec réciprocité possible des impacts. Guide « Cours d’eau et Ponts » Club OA Méditerranée 31 janvier 2008 CETE Méditerranée Le contenu • Plusieurs volets : l'hydraulique, la morphodynamique, l'hydroécologie et la navigation fluviale. • Contient les démarches à conduire, des études amont jusqu’à l’exploitation de l’ouvrage. • Ne reprend ni ne remplace l’ensemble des ouvrages spécialisés sur les divers champs qu’il aborde (bibliographie étoffée). • Ne développe pas les diverses méthodes de calcul mais incite le maître d’œuvre à recourir à des spécialistes pour les mettre en œuvre. • Est là pour clarifier les idées du lecteur et lui faciliter le dialogue sur le projet avec les experts et les citoyens. Guide « Cours d’eau et Ponts » Club OA Méditerranée 31 janvier 2008 CETE Méditerranée Guide « Cours d’eau et Ponts » Club OA Méditerranée 31 janvier 2008 CETE Méditerranée Partie 1 : Généralités • Notions fondamentales sur les cours d’eau – Définitions principales • Bassin versant, ruissellement • Intensité, durée, fréquence des pluies • Lit mineur, lit majeur •Incidences des ponts sur les cours d’eau –Généralités sur le fonctionnement •Ouvrage = obstacle à l’écoulement Î inondations, érosion, affouillement, •Conséquence des travaux •Incidences des aménagements des cours d’eau sur les ponts Guide « Cours d’eau et Ponts » Club OA Méditerranée 31 janvier 2008 CETE Méditerranée Partie 1 : Généralités • Cas particuliers des cours d’eau navigables Î chapitre 5 – Prise en compte des données spécifiques • Gabarits, chocs, protections des berges, signalisation • Démarche pour la conduite d’une étude hydraulique – Généralités sur la Loi sur l’eau et les études hydrauliques • Incidence sur la ressource en eau, le milieu aquatique, l’écoulement, le niveau et la qualité de l’eau • Précise les éventuelles mesures compensatoires • Études progressives comprenant hydraulique + environnement amont : état initial EPOA : éléments nécessaires pour la DUP POA : dimensionnement détaillé de l’ouvrage + protections • Études spécialisées à coordonner avec études ouvrage Guide « Cours d’eau et Ponts » Club OA Méditerranée 31 janvier 2008 CETE Méditerranée Guide « Cours d’eau et Ponts » Club OA Méditerranée 31 janvier 2008 CETE Méditerranée Partie 2 : Hydraulique et ponts • Hydrologie – Occurrence, distribution et circulation des eaux et évaluation des propriétés chimiques et physiques • I : intensité des pluies (mm/mn) – P : hauteur des pluies (mm) • D : Durée de pluie – F : Fréquence de pluie – Étude des bassin versants • Temps de concentration, coefficients de ruissellement • Évaluation des débits : Q 10 puis Q 25 , Q 50 , Q 100 • Période de retour – Crues de référence • Crue de projet : PHEC ou centennale • Crue de vérification (Q 100 ou Q 250) : pas d’aggravation des inondations • Crue de chantier : Q 10 ou Q 10 x durée du chantier Guide « Cours d’eau et Ponts » Club OA Méditerranée 31 janvier 2008 CETE Méditerranée Partie 2 : Hydraulique et ponts • Hydraulique : – écoulement régi par théorème de Bernoulli • Pente, miroir, surface mouillée, périmètre mouillé, rayon hydraulique • Régime fluvial (V faible) ou torrentiel (V forte) • Rugosité : lit mineur et lit majeur – Coef de Strikler K – Coef de Manning n=1/K Charge hydraulique formule de Strickler Guide « Cours d’eau et Ponts » Club OA Méditerranée 31 janvier 2008 CETE Méditerranée Partie 2 : Hydraulique et ponts • Hydraulique : au droit d’un obstacle • Perte de charge localisée • Dépend du profilage de l’obstacle (Coefficient de Traînée Cx) • Survitesses Î creusement • Remous en amont ou en aval sur distance dépendant de la pente et de la vitesse Guide « Cours d’eau et Ponts » Club OA Méditerranée 31 janvier 2008 CETE Méditerranée Partie 2 : Hydraulique et ponts • Les données à recueillir (guide à paraître pour le pilotage des études hydrauliques) – Études de tracé : rechercher la meilleure zone de franchissement • Largeur lit moyen et lit majeur • Pente et vitesse en lit mineur • Les enjeux amont ou aval (zones potentiellement impactées par remous) – APS : ouverture hydraulique et ouvrages de décharge • Hauteur d’eau et débits (calcul hydraulique) pour les crues de projet • Le nombre, la forme, la distribution des piles envisagées dans le lit mineur – Projet : • Type ouverture hydraulique, le type d’écoulement au droit de l’ouvrage • Les raccordements avec le remblai (pour réduire les pertes de charges) Guide « Cours d’eau et Ponts » Club OA Méditerranée 31 janvier 2008 CETE Méditerranée Partie 2 : Hydraulique et ponts • Incidences des ponts sur les écoulements liquides – Modification du régime d’écoulement (fluvial – torrentiel, ressaut)) – Remous d’exhaussement … • Principalement dus au remblai dans lit majeur, surtout si le débit de lit majeur est important (20% par exemple) • Remous excessifs Î ouvrages de décharges dont la position et la répartition sont primordiales pour bon écoulement : différentes méthodes d’évaluation des débits • Implantation : – Les culées ne doivent pas impacter le lit mineur – Les piles conduisent à une réduction de 5% de la section – Peu de biais Guide « Cours d’eau et Ponts » Club OA Méditerranée 31 janvier 2008 CETE Méditerranée Partie 2 : Hydraulique et ponts • Embâcles – Indications sur les accumulations d’embâcles – Calage de l’ouvrage • Revanche : 0,60 m pour petits ouvrages 1,00 m pour grands ouvrages voire plus si risque d’arbres morts • Tenir compte du marnage pour les projets sous influence maritime Guide « Cours d’eau et Ponts » Club OA Méditerranée 31 janvier 2008 CETE Méditerranée Guide « Cours d’eau et Ponts » Club OA Méditerranée 31 janvier 2008 CETE Méditerranée Partie 3 : Morphodynamique et ponts • Notions de morphodynamique – Formes naturelles des rivières, transport solide, équilibre dynamique • Adaptation du lit au débit liquide (largeur, profondeur, pente) • Adaptation du lit au débit solide (dépôt d’alluvions, érosion) – Incidence des interventions humaines • Curages, calibrages, défense des berges, endiguements • Seuils et dérivation, coupure de méandres • Extraction de matériaux – Transport solide • Transport solide par charriage ou suspension • Estimation de la profondeur d’affouillement et de l’érosion des berges (complété par annexe 3.4 du guide Guide « Cours d’eau et Ponts » Club OA Méditerranée 31 janvier 2008 CETE Méditerranée Partie 3 : Morphodynamique et ponts • Incidences des ponts • Evolution des fonds, • affouillement, • réduction du lit … • Protection des ouvrages • Risques de contournement Î Ò ouverture réaliser un entonnement • Protection des berges techniques végétales enrochements, gabions, palplanches Guide « Cours d’eau et Ponts » Club OA Méditerranée 31 janvier 2008 CETE Méditerranée Partie 3 : Morphodynamique et ponts • Protection des appuis • Enrochements des fonds : dispositifs efficaces et peu coûteux, – Zone à traiter autour de la pile, épaisseur, dispositions constructives – Détails en annexe 3.2 du guide • Cas des culées – Murs guide eaux • Piles – Niveau de fondations hors d’atteinte des affouillements Guide « Cours d’eau et Ponts » Club OA Méditerranée 31 janvier 2008 CETE Méditerranée Guide « Cours d’eau et Ponts » Club OA Méditerranée 31 janvier 2008 CETE Méditerranée Partie 4 : Ecosystèmes aquatiques et ponts • Notions générales d’hydroécologie – Définitions réglementaires des zones humides et cours d’eau – Biotope : • régime hydrologique, morphologie du cours d’eau, éléments physico- chimiques de l’eau Î varie longitudinalement, transversalement verticalement … – Biocénose : groupement d’êtres vivants sur milieu déterminé • La chaîne alimentaire : producteur, consommateurs, décomposeurs • La faune liée au milieu aquatique : zooplancton, uploads/Ingenierie_Lourd/ guide-technique-cours-d-x27-eau-et-de-ponts-setra.pdf