Compléments d'information

Des informations utiles à l'analyse quantitative des aménagements hydrauliques mais ne faisant pas l'objet de ce projet tuteuré sont détaillées dans ce paragraphe ; il s'agit de :

• l'étude hydrologique ;

• l'évaluation des probabilités de défaillance des barrages ;

• la modélisation hydraulique et de l'analyse quantitative des conséquences.

L'étude hydrologique définit les événements pluviométriques de référence correspondant aux différentes périodes de retour examinées dans l'étude de sûreté de fonctionnement. Elle permet ainsi de connaître les pluies de référence (caractérisées en IDF : intensité / durée / fréquence) et les hydrogrammes (QDF : débit / durée / fréquence) correspondant aux réponses en débits des différents bassins versants pour chaque période de retour des événements hydrologiques.

Nous avons mené nos calculs avec la méthode SHYREG développée au Cemagref (Lavabre et al., 2003). Elle s'appuie sur un générateur stochastique de pluies horaires, régionalisé sur les régions Languedoc-Roussillon et Provence-Alpes-Côte-d'Azur à partir des données de 556 stations pluviométriques. Les chroniques de pluies horaires générées sont ensuite utilisées pour calculer les débits de pointe (en 1, 2, ...72 heures et pour des périodes de retour de 2 à 1000 ans) à une maille de 1 km². Les débits sont enfin agrégés à l'échelle du bassin versant, par une fonction de transfert statistique.

Les pluies de références et les hydrogrammes sont caractérisés respectivement par des IDF et des QDF issus de la méthode SHYREG sur le secteur de l'étude (Fig. 15).

Les barrages de l'aménagement hydraulique font l'objet d'une évaluation différentiée liée, d'une part, à une fiabilité sensiblement plus importante que celle des autres ouvrages de l'aménagement, d'autre part, à des mécanismes de rupture complexes nécessitant une analyse approfondie réalisée à la granularité du composant de chaque barrage. De fait, il est nécessaire de décomposer les barrages en composants élémentaires et d'analyser individuellement leurs modes de défaillance (Fig. 16).

A partir de l'analyse des modes de défaillance des barrages et de leur revue détaillée par le panel d'experts, nous évaluons les probabilités annuelles de rupture des barrages selon les différents mécanismes de rupture. A titre d'exemple, nous présentons la synthèse de l'analyse quantitative d'un barrage écrêteur en remblai. Pour cet ouvrage, le mécanisme de surverse, évalué à partir de différents événements hydrologiques extrêmes correspondant à différentes périodes de retour (t=1 000 ans à 10 000 ans), est apparu comme le plus critique (Tab. 9).

L'analyse quantitative des conséquences d'un aménagement hydraulique correspond au débit rejeté par le système dans l'environnement hors du réseau. Dans notre étude, elle est obtenue par la modélisation hydraulique de l'aménagement qui a nécessité l'utilisation de deux modèles.

Un premier modèle numérique pour les écoulements à surface libre et souterrains (collecteurs) utilise les données topographiques du bassin versant et permet d'apprécier le fonctionnement hydraulique de points particuliers (bassin de dégravement, ouvrages de dérivation, etc.). Il autorise la modélisation maillée en régime fluvial, torrentiel ou mixte, en régime transitoire ou permanent, monodimensionnel ou pseudo-bidimensionnel (casiers).

Un second modèle développé par le bureau ISL permet de reproduire le fonctionnement hydraulique des ouvrages, les transferts dans les réseaux et le laminage dans les barrages. Il comprend des nœuds de calculs, correspondant aux points d'entrée d'hydrogrammes de crue et au droit desquels peuvent être implantés les barrages écrêteurs, et des biefs permettant les échanges entre les nœuds et destinés à représenter les fonctionnements des ouvrages.

Les modèles hydrauliques simulent, pour une configuration nominale ou dégradée de l'aménagement hydraulique et pour un événement hydrologique donné, la réponse du système en terme de débit transporté dans le réseau et/ou rejeté vers l'environnement extérieur. Ils permettent d'évaluer ainsi les conséquences d'un scénario.