Auteur moral

France. Conseil général de l'environnement et du développement durable

Auteur secondaire

Résumé

La mission fait suite à la présentation par la commune de Tarascon d'un projet de canal de contournement d'Arles comme alternative au renforcement du remblai du chemin de fer entre Tatrascon et Arles prévu dans le pré-schéma Rhône aval. Après un rappel du contexte historique et des enjeux locaux, le rapport identifie les conditions dans lesquelles le pré-schéma Rhône aval a été élaboré et examine les raisonnements techniques qui l'ont fondé, dans un territoire objet d'un développement urbain significatif. Il recherche les raisons pour lesquelles ce projet, a priori exemplaire, a suscité une telle opposition locale et tire de cette expérience des enseignements. Les vérifications effectuées concluent, en effet, que l'ensemble de projets du pré-schéma Rhône aval ne peut guère être amélioré au profit des zones les moins denses et que les variantes du projet de canal contournant Arles ne semblent pas pertinentes. Les recommandations formulées sont à caractère méthodologique. Elles portent sur la prise en compte des événements à prévoir en lit majeur en cas de crue excédant la crue centennale, sur les points de vigilance concernant les projets en cours d'étude et sur l'adoption d'urgence pour Arles et Tarascon du plan de prévention des risques naturels prévu par la loi pour les zones inondables.

Editeur

CGEDD

Descripteur Urbamet

crue ;inondation ;opération de construction ;aménagement des berges ;paysagisme ;canal ;ouvrage hydraulique ;aménagement urbain ;protection de l'environnement ;maîtrise d'ouvrage publique ;zone à risque ;prévention des risques ;risques naturels

Descripteur écoplanete

Thème

Infrastructures - Ouvrages d'art ;Aménagement du territoire ;Ressources - Nuisances

Texte intégral

n° 005602-01 décembre 2008 Expertise du schéma de protection contre les crues du secteur de Tarascon-Arles Rapport général CONSEIL GÉNÉRAL DE L'ENVIRONNEMENT ET DU DÉVELOPPEMENT DURABLE Rapport n° : 005602-01 EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Rapport général établi par François GERARD Ingénieur général des Ponts et Chaussées Philippe QUEVREMONT Ingénieur général du Génie rural, des eaux et des forêts Décembre 2008 005602-01 EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 3/75 005602-01 EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 4/75 Sommaire Résumé...................................................................................................................... 3 Introduction.............................................................................................................. 5 1. Le contexte historique........................................................................................... 8 1.1. Après la crue de 1840.....................................................................................................8 1.2. La crue de 1856 et ses conséquences............................................................................. 9 1.3. La crue de 2003 et ses conséquences........................................................................... 11 1.4. Le pré-schéma Rhône aval........................................................................................... 13 2. Les enjeux et la perception locale du pré-schéma Rhône aval......................... 15 3. Les méthodes employées pour l'élaboration du pré-schéma Rhône aval et leurs conséquences.................................................................................................... 18 3.1. La maîtrise d'ouvrage...................................................................................................18 3.2. Le recours à la modélisation.........................................................................................19 3.3. Des documents conventionnels................................................................................... 19 3.4. La précision des propositions du pré-schéma sud........................................................ 20 3.5. Une organisation complexe pour le lit majeur............................................................. 21 3.6. Le maillage territorial...................................................................................................22 3.7. Synthèse....................................................................................................................... 22 3.8. Les méthodes actuellement employées peuvent-elles être améliorées ?......................23 3.8.1. Le pilotage des projets et leur maîtrise d'ouvrage : garantir une bonne articulation entre lit majeur et lit mineur.................................................................................................. 23 3.8.2. L'explication des choix retenus : opter pour une approche territoriale....................... 25 3.8.3. Le choix des instruments juridiques. ........................................................................... 26 4. L'avancement du projet de calage des digues et ses conséquences.................. 27 5. Le remblai ferroviaire......................................................................................... 29 5.1. L'état actuel du remblai................................................................................................30 5.2. Le renforcement du remblai par une digue latérale......................................................31 6. Le canal de contournement d'Arles................................................................... 35 6.1. Faisabilité..................................................................................................................... 36 6.2. Premier scénario........................................................................................................... 37 6.3. Second scénario............................................................................................................38 6.4. Synthèse....................................................................................................................... 39 7. Les plans de prévention des risques d'inondation et l'urbanisme................... 41 7.1. La prévention des inondations de 1858 à 1996............................................................ 41 Rapport n°005602-01 EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 1/75 7.2. La prévention des inondations depuis 1996 ................................................................ 43 7.3. Recommandations........................................................................................................ 44 8. Le changement climatique.................................................................................. 47 8.1. Impact sur l'hydrologie................................................................................................ 47 8.2. Impact sur le niveau marin........................................................................................... 48 8.3. Synthèse....................................................................................................................... 49 9. Conclusion............................................................................................................ 50 Annexes................................................................................................................... 53 Annexe 1. Lettre de mission .................................................................................. 54 Annexe 2. Liste des personnes rencontrées........................................................... 56 Annexe 3. Historique des études sur le Grand Delta............................................ 58 Annexe 4. La législation de 1858 et de 1935.......................................................... 59 Annexe 5. Glossaire des acronymes ...................................................................... 73 Rapport n°005602-01 EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 2/75 Résumé Le présent rapport, publié sous le timbre du Conseil général de l'Environnement et du Déve loppement Durable (CGEDD) est l'aboutissement d'une mission commandée le 23 novembre 2007 par le Ministre d'Etat, ministre de l'écologie, du développement et de l'aménagement durables (MEDAD) au Conseil général des Ponts et chaussées (CGPC) et à l'Inspection géné rale de l'Environnement (IGE). La commande portait sur une expertise du dispositif de protection contre les crues du secteur de Tarascon-Arles. Elle faisait suite à la présentation par la commune de Tarascon d'un projet de canal de contournement d'Arles comme alternative au renforcement du remblai du chemin de fer entre Tarascon et Arles prévu dans le pré-schéma Rhône aval, partie du Plan Rhône portant sur le delta du fleuve en aval de Beaucaire. La mission a été confiée à M. François Gérard, Ingénieur général des ponts-et chaussées, pour le CGPC, et M. Philippe Quévremont, ingénieur général du génie rural, des eaux et des forêts, pour l'IGE. Elle s'est appuyée sur l'expertise technique de M. Gérard Degoutte, ingénieur général des eaux et des forêts, membre du CEMAGREF et du CGAAER, et de M. Réginald Sarralde, ingénieur des travaux publics de l'Etat, du SCHAPI, qui ont rédigé la partie technique du rapport. Elle a commencé ses investigations en avril 2008 et les a ache vées en décembre 2008, après le rendu par le SYMADREM de la seconde simulation des performances hydrauliques d'un tel canal. Durant cette période, la mission a rencontré la plupart des acteurs de terrain et fait le bilan des études hydrauliques réalisées depuis plus de dix ans. Sur la partie des territoires des communes de Tarascon et d'Arles située à l'est du Rhône, l'objectif du pré-schéma est d'assurer une protection élevée des zones densément urbanisées et une protection plus que centennale des autres zones, les déversements au delà de cette crue étant gérés de façon égale entre les deux rives. Le dispositif de protection prévu à cet effet comprend en particulier le renforcement du remblai ferroviaire et la construction d'une digue de protection rapprochée des quartiers nord d'Arles. Malgré la concertation mise en place autour du Plan Rhône, ce pré-schéma a été contesté localement dès la préparation de la première opération, à savoir la construction de la digue de protection rapprochée des quartiers nord d'Arles inondés en 2003. La commune de Tarascon a alors proposé une variante du dispositif de protection incluant la construction d'un canal de contournement du goulet d'Arles, afin d'améliorer la protection des zones non urbanisées, en particulier la plaine du Trébon. La mission constate que, quelles que soient les hypothèses retenues, un tel canal n'atteindrait pas ses objectifs hydrauliques. Très coûteux, il ne pourrait être qu'un complément aux aména gements du pré-schéma, imposant de mobiliser des moyens financiers supplémentaires importants. La mission ne peut donc que déconseiller de poursuivre l'étude d'un tel canal, tant les écarts entre les objectifs de protection et les investissements à prévoir sont impor tants. Le remblai du chemin defer entre Tarascon et Arles, considéré depuis sa construction comme une digue de fait, mais non conçu pour cet objectif, n'a pas la fiabilité suffisante pour jouer un rôle de protection contre les crues. Il doit donc être rapidement complété par une digue, comme le prévoit l'étude menée actuellement par RFF. L'option a retenir est une digue sépa rée du remblai, permettant une répartition claire des responsabilités pour sa réalisation puis son entretien. La mission propose que le SYMADREM prenne position dès le premier Rapport n°005602-01 EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 3/75 trimestre 2009 pour assurer la maîtrise d'ouvrage de cette digue, l'aménagement des passages sous voie associés devant relever de RFF. La mission recommande donc de poursuivre la mise en oeuvre du pré-schéma Rhône aval, en formulant toutefois des recommandations complémentaires : - mettre en place rapidement une protection rapprochée du nord d'Arles, mais aussi de la zone commerciale de Fourchon en Arles et le cas échéant du sud de Tarascon, complément indispensable à la digue doublant le remblai ferroviaire. - conforter le rôle central du SYMADREM dans le pilotage des projets du pré-schéma : - donner une égale priorité aux études des déversements en lit majeur (en particulier en rive gauche) et aux études de calage des digues sur le lit mineur, élément indispensable pour que le pré-schéma soit accepté par les acteurs locaux ; - expliquer les choix retenus sur une base territoriale, en veillant, pour les services techniques départementaux de l'Etat, à accompagner les collectivités maîtres d'ou vrage dans leur effort d'explication des choix proposés ; - monter les dossiers réglementaires avec un souci marqué de qualité technique et juri dique, cette préoccupation de qualité devant également être celle des services de l'Etat qui les instruiront. La mission s'est également attachée à rechercher pourquoi de tels désaccords ont pu appa raître après une large concertation, la préparation et la signature par de nombreux partenaires d'un contrat de projet interrégional ambitieux. Parmi les éléments à l'origine des contesta tions, la mission a identifié l'absence d'un dispositif juridiquement opposable pour la mise en oeuvre du Plan Rhône, source de fragilité pour l'Etat et des collectivités. Une fragilité similaire (et même une certaine confusion) ont été constatées en matière d'appli cation du droit des sols (ADS) pour l'attribution des permis de construire dans cette zone soumise à une pression foncière élevée. Ce territoire semble en effet être le dernier dans lequel on tente encore , sans guère de succès désormais, de s'appuyer sur le plan des surfaces submersibles (PSS) de 1911 pour l'application du droit des sols en zone inondable, à l'aide de l'article R111-2 du code de l'urbanisme, et en contradiction avec un programme d'intérêt général (PIG) de 1996 qualifiant de fiable le remblai ferroviaire. La mission préconise de rapporter sans délai l'arrêté préfectoral créant ce PIG et recommande d'arrêter en urgence pour Arles et Tarascon, sur la base des éléments techniques immédiate ment disponibles, un plan de prévention des risques naturels. Ce plan sera ensuite adapté en fonction des investissements réalisés. Paris, le 15 décembre 2008. Rapport n°005602-01 EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 4/75 Introduction Depuis 1845, la voie ferrée1 entre TARASCON, au nord, et ARLES, au sud, est établie sur un remblai élevé au dessus de la plaine, à quelques centaines de mètres à l'est du lit mineur du Rhône (voir la carte en annexe 1). Ce remblai, qui partage en deux la zone rurale inondable du Grand Trébon, n'a plus alors été franchi par les crues du Rhône, tout au moins jusqu'en fin 20032. Figure 1: Le cours du Rhône entre Tarascon et Arles. Le remblai ferroviaire est indiqué, avec une loupe sur une des trémies ayant rompu le 3 décembre 2003 (à gauche) De ce fait, on a fini par considérer la zone située derrière la voie ferrée comme protégée des crues. Des passages inférieurs ont d'ailleurs été aménagés vers 1980 avec des cavaliers de terre raccordés en trémie3 au remblai ferroviaire, afin de ne pas interrompre cette protection de fait. Pourtant, le 3 décembre 2003 (Figure 1), le Rhône en crue rompt les cavaliers qui devaient empêcher l'eau d'utiliser ces passages. Les quartiers nord de la ville d'ARLES sont durement inondés, nécessitant l'évacuation de 12 000 personnes de leur domicile parfois pendant plusieurs semaines, sans compter les dégâts infligés à 750 entreprises. La digue 1 2 3 Il s'agit de la grande ligne traditionnelle Paris - Marseille, aujourd'hui exploitée à 200 km/h mais distincte de la ligne à grande vitesse récemment construite. La crue historique de 1856 a rompu la digue située au nord de Tarascon, mais entre Tarascon et Arles les eaux ont atteint le niveau du ballast sans rupture du remblai ferroviaire. Trémie : « Sorte de grand entonnoir en forme de pyramide renversée » (Dictionnaire Petit Robert). La voie routière, après être passée sous la voie ferrée, remonte en remblai au niveau des cavaliers de terre qui assurent la continuité de la protection hydraulique, le tout prenant la forme d'une trémie (ou d'un entonnoir) allongé (voir dans le rapport des experts la photo prise en 2003 pendant la rupture du cavalier de l'une des trémies). EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 5/75 Rapport n°005602-01 protégeant le coté gardois est également rompue en deux endroits plus au sud sur le Petit Rhône. Un élan important de solidarité nationale et régionale a aidé à faire face à cette grave crise. En répondant ensuite à l'appel du grand delta lancé le 3 mars 2004 par les Régions Provence Alpes Côte d'Azur et Languedoc-Roussillon, l'Etat et les collectivités territoriales concernées élaborent avec diligence le « Plan Rhône4 », afin de réduire le risque et l'impact de tels accidents. Ce plan est décliné en aval de BEAUCAIRE et de TARASCON, et jusqu'à la mer, sous forme d'un « pré-schéma Rhône aval » (souvent appelé « pré-schéma sud ») approuvé en juillet 20065, et rapidement financé sous la forme d'un « contrat de projets inter-régional plan Rhône 2007-2013», signé le 21 mars 2007. La gouvernance est structurée, prévoyant par exemple pour le plan Rhône un comité de pilotage et un comité scientifique, et pour le préschéma sud un comité de suivi permettant une concertation active entre l'Etat et les différentes collectivités, ainsi qu'un comité territorial de concertation ouvert aux associations. Les syndicats de collectivités initialement chargés des digues dans les Bouches du Rhône et dans le Gard fusionnent en avril 2005 dans le SYMADREM, afin de mieux garantir une approche homogène de ces problèmes, en rive droite comme en rive gauche. Ce syndicat, dont les méthodes d'intervention sont en amélioration continue depuis les crues de 1993, accepte de porter la maîtrise d'ouvrage des principaux travaux à venir dans cette zone sud et engage les études techniques détaillées correspondantes. Ces phases délicates franchies, on aurait pu penser que la même mobilisation collective permettrait d'aborder sans grande hésitation les phases opérationnelles de mise en oeuvre du pré-schéma sud. Trois évènements presque simultanés suscitent cependant des interrogations. Le 15 juin 2007 d'abord, la commission d'enquête publique relative au projet de création d'une digue de protection des quartiers nord d'Arles (projet prévu dans le cadre du pré-sché ma sud) rend un avis défavorable ; la décision préfectorale d'utilité publique correspondante, datée du 8 novembre 2007, fait l'objet d'un recours auprès du Tribunal administratif. Par ailleurs le 23 octobre 2007, le Maire de Tarascon demande au Préfet coordonnateur de bassin d'étudier une solution alternative à celles qui étaient retenues dans le cadre du préschéma sud, à savoir la réalisation d'un canal contournant le goulet que représente pour le Grand Rhône la traversée du centre de la ville d'Arles. Enfin, troisième évènement, en novembre 2007, le dispositif de concertation mis en place pour associer aux décisions à prendre collectivités et associations rencontre des difficultés, un comité de suivi6 (Etat et collectivités) étant perturbé par des associations contestant les orien tations retenues ou proposées. Par lettre en date du 23 novembre 2007 sous timbre de la direction de l'Eau (voir annexe 2), le Ministre d'Etat, ministre de l'écologie, du développement et de l'aménagement durables a demandé à l'Inspection générale de l'environnement (IGE) et au Conseil général des ponts et chaussées (CGPC) d'expertiser la proposition présentée par la ville de Tarascon, tout en accordant une attention particulière au renforcement du remblai de la voie ferrée et aux effets à attendre du changement climatique. Cette mission a été confiée à Philippe QUEVREMONT, ingénieur général du GREF (en ce qui concerne l'IGE) et à François GERARD, ingénieur général des ponts et chaussées (en ce qui concerne le CGPC), qui ont commencé à rencontrer les acteurs locaux et régionaux après 4 5 6 Le plan Rhône a été approuvé en CIACT (comité interministériel à l'aménagement et à la compétitivité des territoires) le 6 mars 2006. Comité de pilotage sur les inondations du Rhône et de ses affluents, séance du 7 juillet 2006 Comité du 26 novembre 2007 EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 6/75 Rapport n°005602-01 la fin de la période de réserve liée aux élections municipales de mars 2008, ainsi que les administrations et les principaux cabinets d'ingénierie concernés. La partie la plus technique de cette expertise a été menée par Gérard DEGOUTTE, ingénieur général du GREF membre du CGAAER, et par Reginald SARRALDE, ingénieur des travaux publics de l'Etat au service central d'hydrométéorologie et d'appui à la prévision des inondations (SCHAPI)7. Leur analyse, sur laquelle la mission s'est appuyée, constitue le volet technique du présent rapport. Le présent rapport, émis sous le timbre du Conseil général de l'environnement et du dévelop pement durable (CGEDD) résultant de la fusion du CGPC et de l'IGE, vise à répondre à ces interrogations. Après un rappel historique et des enjeux locaux, la mission s'est attachée à bien identifier les conditions dans lesquelles le pré-schéma Rhône aval a été élaboré et à examiner les raisonne ments techniques qui l'ont fondé, dans un territoire objet d'un développement urbain signifi catif. La mission a ensuite cherché à comprendre comment ce projet, a priori exemplaire, avait pu susciter une opposition certes localisée, mais aussi déterminée. Afin d'essayer de tirer de cette expérience tous les enseignements possibles pour l'avenir, la mission formule ainsi des recommandations à caractère méthodologique : certaines d'entre elles sont encore directe ment applicables à ce projet ; d'autres ne pourront être utiles qu'à d'autres projets, compte tenu de l'état d'avancement du plan Rhône. Les documents techniques communiqués à la mission, nombreux, ont été examinés par les experts de la mission. Ils définissent le niveau des risques naturels dans cette zone, et ils précisent l'impact des travaux prévus au pré-schéma Rhône aval. La mission a cherché à répondre aux questions directement posées par la lettre de commande ministérielle, le plus précisément possible et compte tenu de l'état d'avancement des études techniques en cours, en particulier en ce qui concerne la voie ferrée entre Tarascon et Arles et le canal de contournement d'Arles proposé à titre de variante. La mission a pu prendre connaissance à cet effet des simulations réalisées par le SYMADREM8. La mission a enfin pris connaissance pour le secteur concerné de la préparation des plans de prévention des risques naturels prévisibles prévus par la loi de 1995. Les recommandations de la mission sont formulées dans le corps de chaque chapitre. Les plus importantes d'entre elles sont résumées dans un encadré en fin de chapitre et reprises dans l'annexe 6. 7 8 Jean-Michel TANGUY, initialement sollicité par la direction de l'Eau, a demandé à être déchargé de cette tâche à l'occasion d'un changement de poste. La dernière simulation réalisée par CNR pour le SYMADREM à cet effet a été disponible en version provi soire le 26 novembre 2008 et en version définitive le 5 décembre 2008. EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 7/75 Rapport n°005602-01 1. Le contexte historique Le Grand Delta, entre Beaucaire et la mer, a de tous temps été considéré comme un espace à gagner sur le Rhône et la Méditerranée pour développer des activités économiques, principa lement agricoles et salines. Situé à l'aval du fleuve, il bénéficie de la quasi-totalité des écou lements du bassin versant et est soumis à tous les types de crues générées sur ce bassin. C'est pourquoi c'est la partie du cours du Rhône la plus difficile à défendre contre les inondations. Toute son histoire est celle de la lente conquête d'un espace économique sur un milieu diffi cile, conduisant les communautés locales, notamment les propriétaires terriens et les communes, à s'organiser pour protéger cet espace contre les errements du fleuve et de la mer, avec ou sans la participation des autorités nationales ou provinciales. Les questions posées à la mission se situent dans cette perspective historique. Sans remonter jusqu'au moyen-âge, il convient de rappeler les évolutions intervenues depuis le XIXème siècle, lorsque le rôle actuel des acteurs, Etat, collectivités, agents économiques et communautés a été défini. Les informations historiques données ici sont extraites d'études à caractère historique et économiques que nous avons consultées 9,10,11, et d'un entretien avec M.Bernard PICON, président du comité scientifique de la partie relative aux inondations du Plan Rhône. C'est à partir de 1800 que l'Etat précise son rôle en matière de protection contre les inonda tions. D'abord législateur, puis prescripteur, l'Etat devient ensuite planificateur et maître d'ouvrage, en réaction aux grandes crues du milieu du siècle, notamment en 1840 et 1856. Ce processus éclaire la situation actuelle et les mesures engagées à la suite de la crue de 2003. Au début du XIXème siècle, chaque association ou commune se protégeait par des digues sans grande considération de solidarité ni de plan d'ensemble. C'est le Code Napoléon qui, dans son article 640 introduit la solidarité amont-aval en précisant que le propriétaire supé rieur ne peut rien faire qui aggrave le fonds inférieur. Des mesures vont alors être prises par l'Etat pour coordonner les associations et constituer un ensemble cohérent de protection contre les inondations, en instituant une commission centrale de coordination (1805). L'Etat se donne aussi la capacité de créer des associations forcées (loi du 17 septembre 1807) pour la construction ou l'entretien des digues de protection, associations où chacun devait cotiser en proportion des enjeux protégés. 1.1. Après la crue de 1840 Malgré les évolutions introduites depuis le début du XIXème siècle, le défaut d'unité subsiste, et le dispositif mis en place dans le Grand delta montra ses limites, lors de la grande crue de 1840 et celles, plus faibles, de 1841 et 1843. Cette série de catastrophes a changé localement la perception de la protection contre les inon dations. Il s'en est suivi la constitution de syndicats12 unifiant les associations, la création du 9 Adrien Méjean ­ Etude historique des aménagements réalisés pour lutter contre le risque d'inondation dans le « Grand delta » du Rhône ­ Université Montpellier III, SYMADREM ­ Juin 2007. Bernard Picon, Paul Allard ­ Gestion du risque inondation et changement social dans le delta du Rhône : les catastrophes de 1856 et 1993-1994 ­ DESMID/CNRS - 2006 10 11 Bernard Picon ­ Histoire du Rhône, le plan Rhône ­ Colloque CEMAGREF-AFPCN Risques naturels et technologiques, l'apport de la recherche aux décideurs publics ­ Lyon, 10 octobre 2007. Démarche qui a très bien marché sur la rive gardoise (syndicat unique de Beaucaire à la mer, 1845) mais à dû être forcée par un décret de 1849. Par la suite, aucune des initiatives de l'Etat pour unifier la rive gauche ne fut couronnée de succès jusqu'à la création du SYDRHEMER après les crues de 1993-1994. EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 8/75 12 Rapport n°005602-01 service spécial du Rhône (1840), qui va établir le premier plan cohérent incluant la construc tion de digues insubmersibles, portant en particulier l'attention sur le cas du tronçon du Rhône compris entre Beaucaire-Tarascon et Arles, considéré comme le plus sensible du Grand delta. La doctrine affichée par l'administration est la construction de digues en maçon nerie pour la protection des villes, et de digues en terre pour la protection des plaines, l'en semble étant assorti de prescriptions de réalisation. Enfin, est introduit le concept de solidari té entre les deux rives du fleuve, au travers de l'égalité des protections. C'est à la suite de ces crues que la ville de Tarascon et la plaine du Grand Trébon ont bénéfi cié d'un système de protection reposant au nord-est de la ville sur la digue de la Montagnette et sur le remblai du chemin de fer entre la Montagnette et Arles (Figure 4). La digue de la Montagnette barre la vallée depuis le XIVe siècle. C'est un ouvrage très expo sé qui a été très souvent endommagé, dans la mesure où, en cas de crue, il encaisse directe ment le courant. C'est ainsi que cette digue a été endommagée sans rompre pendant la crue de 1840 et que des travaux de consolidation ont été décidés en 1844. Ils seront financés à part égale entre l'Etat, l'association des chaussées de Tarascon et la compagnie du chemin de fer de la Méditerranée13, celle-ci considérant la digue comme une protection de la voie en remblai entre la Montagnette et Tarascon. En 1843, l'Etat avait en effet concédé la réalisation du chemin de fer d'Avignon à Marseille à la Compagnie des chemins de fer de la Méditerranée. Celle-ci avait gagné l'adjudication en proposant au sud de Tarascon un tracé passant le long du Rhône et, lors de l'enquête publique pour la réalisation (1844), avait présenté le remblai à mettre en place entre Tarascon et Arles comme une protection contre les crues14. La compagnie proposa même de construire un embranchement vers le port, au nord de Tarascon, pour protéger totalement la ville d'une éventuelle rupture de la digue de la Montagnette. Cet embranchement ne sera jamais réalisé par la compagnie, pour des raisons économiques. Avant la construction du remblai entre Tarascon et Arles, la plaine du Trébon était protégée par les digues du Trébon, gérées par une association. Ces digues, imposantes, s'élevaient de 6,5 à 7,0 m au dessus de l'étiage. Le remblai ferroviaire entre Tarascon et Arles a été construit avec une chaussée située à 1,50 m au dessus des plus hautes eaux connues, soit environ 2,10 m en y ajoutant le ballast. Il est d'emblée considéré comme se substituant à l'ancienne digue gérée jusque là par l'association du Trébon en tant qu'ouvrage de protection de ce terri toire contre les crues. C'est ce qui ressort du décret du 28 mars 1849 réformant les associa tions de la rive gauche du Grand delta, à l'exception de celles de la plaine du Trébon. 1.2. La crue de 1856 et ses conséquences Lors de la crue de 1856, le système de protection de Tarascon et de la plaine du Grand Trébon a été déficient. La digue de la Montagnette au nord de Tarascon, quoique rehaussée, n'a pas résisté, conduisant à l'inondation de la ville, jusqu'à ce que le remblai du chemin de fer vers la Montagnette soit à son tour rompu, inondant la plaine du Trébon. Si au sud le remblai du chemin de fer entre Tarascon et Arles a résisté, c'est, au dire des ingénieurs de l'époque, grâce à cette rupture de la digue de la Montagnette. Immédiatement après cette crue, le service spécial du Rhône présente des projets de conforte ment de ce système de protection, digue de la Montagnette et remblai ferroviaire inclus. A l'exception de la réparation et du confortement des brèches, la digue de la Montagnette ne sera finalement l'objet d'aucun rehaussement, car le projet fut refusé par les Tarasconnais comme par la compagnie de chemin de fer, qui ne voyait aucun intérêt à positionner sa voie 13 14 Qui fera ensuite partie du PLM. Cette protection n'a pas été transcrite dans la concession ferroviaire. EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 9/75 Rapport n°005602-01 en viaduc pour assurer la transparence hydraulique nécessaire en cas de rupture de la digue. L'administration des ponts et chaussées propose en échange un barreau de protection au nord de Tarascon15, qui sera achevé en 1889. Ce n'est qu'en 1872 qu'un nouveau projet de confortement de la digue de la Montagnette est proposé, dont la réalisation sera achevée en 1883. Le projet de confortement du remblai entre Tarascon et Arles conçu à cette époque consistait à assurer son imper méabilité côté Rhône par un perré maçonné, se transformant en aval en une banquette accolée au remblai assurant une revanche suffisante (Figure 2). Ce projet qui, toutes propor tions gardées, ressemblait à celui actuellement en cours d'étude, fut soumis à enquête publique en 1858, enquête qui aboutit à un avis favorable des commissaires enquêteurs. Mais il ne fut jamais réalisé, vraisemblablement parce que les partenaires autres que Figure 2: Projet de renforcement du remblai de chemin-de-fer, 1856 (D'après Méjean) l'Etat n'ont jamais accepté la quote-part qu'on leur assignait pour les dépenses. A la même époque, les ingénieurs constatent que le Petit Rhône est en voie de colmatage, mettant en danger l'ensemble du dispositif de protection contre les crues en cours de réalisa tion ainsi que la navigation. Ils aménagent donc l'Ile des Sables, à la diffluence des deux bras du Rhône, pour garantir un flux minimal dans le Petit Rhône. Sur un plan plus général, les crues de 1856 ont entraîné une vraie innovation lorsqu'au travers de sa lettre de Plombières, en date du 19 juillet 1856, Napoléon III définit la première doctrine de l'Etat moderne en matière de protection contre les inondations. Cette doctrine stipule que seules les villes doivent être entièrement protégées, la protection des autres enjeux devant être étudiée au cas par cas. Elle précise en outre que la protection doit être basée sur l'écrêtement des crues en amont, considérant que l'endiguement absolu risque d'être illu soire, la sédimentation imposant à terme de rehausser en permanence les digues16. Cette doctrine de protection est formalisée dans la loi du 28 mai 1858. L'Etat devient ainsi protec teur au travers de la prescription, de la planification et du financement, proposant de partici per à hauteur du tiers des dépenses, ce qui a eu un impact immédiat sur la politique de protec tion du Grand delta. Mais le plus intéressant pour nous est la réalisation, en 1860, par le service spécial du Rhône, d'une étude globale, demandée par Napoléon III, concernant la protection des plaines à 15 16 Nous dirions aujourd'hui une digue de protection rapprochée A. Mejean ­ Op. Cit ­ pp. 36-37 EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 10/75 Rapport n°005602-01 l'échelle du bassin versant17. Il s'agissait d'un véritable « plan Rhône » avant la lettre dans lequel le cours du fleuve est divisé en cinq segments de la frontière suisse à la mer. Le cinquième et dernier tronçon est le Grand delta. Ce projet reprenait les objectifs de protection de la lettre de Plombières, sans retenir la construction de barrages de retenue en amont dont l'impact serait négligeable sur les hauteurs d'eau, et proposait l'endiguement des plaines, mais pas à n'importe quel prix. C'est ainsi qu'il s'opposait à l'endiguement insubmersible du Rhône entre Lyon et la mer, car cet endiguement total serait catastrophique pour le Grand delta. En conséquence, selon ce rapport, les plaines devront rester objet de servitudes d'inon dation pour les crues exceptionnelles, sauf dans le Grand delta. Selon le rapport de 1860, le Grand delta, qui reçoit les eaux de l'ensemble du bassin-versant, doit en revanche être protégé contre les crues exceptionnelles par des digues insubmersibles. Pour sécuriser ces ouvrages et limiter leur risque de submersion, le plan étudie la possibilité, inapplicable ailleurs, d'abaisser le niveau des crues, soit par des barrages sur la Durance, soit par une dérivation du Rhône au travers de la Camargue. Cette seule solution fut finalement étudiée. La proposition qui a pu être reconstituée partait d'un déversoir de 500m de long situé à Trinquetaille et prenait ensuite la forme d'une plaine d'expansion déli mitée par des digues s'élevant entre 2 et 5m au dessus du sol, mesurant 33 km de long et de 3 à 6 km de large, traversant la dépression centrale de Camargue et aboutissant aux Saintes Maries de la Mer en épargnant le Vaccarès (Figure 3). Figure 3: Reconstitution du projet de de canal au travers de la D'après les calculs de Camargue, 1060 (D'après Méjean) l'époque, cette dérivation aurait abaissé le niveau de la crue de 1856 de 48 cm à Beaucaire et à Arles et de 1,50 m au pont de Fourques. Elle n'a jamais été réalisée, sans doute à cause de son impact sur la Camargue, de l'absence de système de ressuyage, mais probablement aussi de son coût, estimé à 6,6 MF de l'époque, que les riverains hostiles n'auraient jamais accepté de financer. A la fin du XIXème siècle, le Grand delta est ainsi la seule partie du cours du Rhône devant en principe bénéficier de la protection de digues insubmersibles. Mais cet ensemble d'ou vrages de protection n'a pas été réalisé de façon homogène par les syndicats et associations. 1.3. La crue de 2003 et ses conséquences Après une longue période de relatif calme hydrologique, les crues de 1993, 1994 et 2003 ont été les plus graves depuis celle de 1856. Elles ont aussi mis à mal le système de protection contre les crues datant de la seconde moitié du XIXème siècle, tant dans sa dimension 17 A. Méjean ­ Op. Cit ­ p. 66 et suivantes. EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 11/75 Rapport n°005602-01 physique que dans son organisation. Si les crues de 1993 et 1994, inondant la grande Camargue, ont montré l'obsolescence de la gestion de la protection par des associations, celle de 2003, inondant la plaine du Trébon et la Camargue gardoise, a montré les limites de dispo sitifs considérés jusque là comme sûrs. Auparavant le cours du Rhône au nord du Grand delta avait été aménagé par la compagnie nationale du Rhône (CNR), au titre du mandat que l'État lui a confié en 1934, changeant les conditions d'écoulement en amont par des endiguements. Nonobstant les travaux d'entretien et de confortement nécessaires à la circulation de trains de plus en plus rapides, le remblai ferroviaire entre Tarascon et Arles était resté dans l'état de 1856. Les seules modifications importantes recensées sur ce remblai ont été l'aménagement de trois passages sous voie et des trémies de protection contre les crues, aménagements réali sés entre 1979 et 1983 pour supprimer les passages à niveau. C'est la destruction des cava liers de deux de ces trémies lors de la crue de 2003 qui a entraîné l'inondation des quartiers nord d'Arles, 18 millions de m3 d'eau environ s'étant répandus dans la plaine du Trébon. Les trémies ont été reconstruites et consolidées à l'identique immédiatement après la crue. Comme en 1856, certains experts estiment que si les trémies n'avaient pas cédé, le remblai aurait pu être emporté jusqu'à sa base, conduisant à une catastrophe de plus grande ampleur (voir à ce sujet le § 6.2.1 du rapport des experts de la mission). La conséquence locale de ces crues a été la constitution, le 27 décembre 2004, du Syndicat mixte d'aménagement des digues du Rhône et de la Mer 18 (SYMADREM), regroupant deux régions (Provence-Alpes-Côte-d'Azur et Languedoc-Roussillon), deux départements (Bouches-du-Rhône et Gard), quatre communes des Bouches-du-Rhône et onze communes du Gard. C'est l'aboutissement d'une évolution entreprise le 6 décembre 1996, avec la constitution du syndicat Intercommunal de gestion des Digues du Rhône et de la Mer (SYDRHEMER), pour la rive gauche du Rhône, faisant suite aux crues de 1993 et 1994. Le 27 juillet 1999, le Conseil Régional Provence-Alpes-Côte-d'Azur, suivi du Conseil Général des Bouches du Rhône avaient rejoint le SYDHREMER, qui devint un Syndicat Mixte et prit la dénomination (actuelle) de SYMADREM (Syndicat mixte d'aménagement des digues du delta du Rhône et de la Mer). La rive droite du Petit Rhône et celle du Rhône ne relèvaient alors ni du SYDRHEMER ni ensuite du SYMADREM, mais toujours du Syndicat intercom munal d'aménagement des digues de Beaucaire à la mer (SIDR) dont l'origine remontait, nous l'avons vu, aux crues de 1840. Après la crue de décembre 2003, le SIDR est dissous, son périmètre de compétence est repris par le SYMADREM, et la commune de Tarascon y adhère. Le SYMADREM devient donc interrégional, et couvre un territoire géographique ment cohérent, si l'on excepte le problème du remblai ferroviaire sur lequel nous revien drons. Cette événement fin 2004 signe la reprise par les pouvoirs publics locaux de la gestion du système de protection contre les crues du Grand delta, en se dotant d'un maître d'ouvrage unique pour les études, pour la réalisation des principaux travaux de protection et pour la gestion et l'exploitation des digues et de leurs dépendances. Ces crues de 1993, 1994 et 2003 ont enfin conduit l'Etat à élaborer une stratégie de préven tion du risque d'inondation dans la vallée du Rhône. Cette action fut confiée au Préfet de la région Rhône-Alpes, Préfet coordonnateur de bassin par un arrêté du premier ministre en date du 21 janvier 200419. Cette décision, soutenue par la volonté des élus locaux, exprimée lors des états généraux du Rhône le 27 juin 2005 a abouti à l'élaboration du Plan Rhône dont les 18 19 Consulter : http://www.symadrem.fr/ Arrêté du 21 janvier 2004 portant désignation d'un Préfet de région chargé d'une mission inter régio nale de coordination de la réparation des digues su Rhône et de ses affluents et de l'élaboration et de la mise en oeuvre d'une stratégie globale de prévention contre les inondations du Rhône et de ses affluents ­ JO du 22 janvier 2004, p.1616 EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 12/75 Rapport n°005602-01 principes directeurs ont été approuvés par le comité interministériel d'aménagement et de développement du territoire (CIADT) le 12 juillet 2005. Son volet relatif aux inondations20 s'intitule opportunément concilier la prévention des inon dations et les pressions d'un développement urbain et des activités humaines en zone inon dable. Ce plan relatif aux inondations est par ailleurs divisé en trois secteurs, celui qui nous intéresse étant le Rhône aval couvrant le cours du fleuve en aval de Viviers et incluant le Grand delta. 1.4. Le pré-schéma Rhône aval Le pré-schéma Rhône-Aval concerne le cours du Rhône entre Montélimar et la Méditerra née. Il a été adopté par le Comité de Pilotage Inondations du Plan Rhône le 7 juillet 2006 21 et approuvé par le SYMADREM lors de son comité du 17 novembre 2007, pour sa partie en aval de Beaucaire, le SYMADREM acceptant la maîtrise d'ouvrage de l'ensemble des actions du Plan Rhône dans son domaine de compétences. Ce pré-schéma repose sur cinq axes straté giques : 1. Protéger les zones densément urbanisées, notamment l'agglomération d'Arles. 2. Eviter les ruptures de digues, considérées comme génératrices de situations particuliè rement catastrophiques. 3. Ajuster le niveau de protection entre Tarascon et Arles, en fonction du débit capable de transiter en Arles. 4. Ajuster le niveau de protection des deux bras du Rhône en Camargue à une protection contre la crue centennale pour les agglomérations et, si possible, pour tous les habitats diffus. 5. Optimiser la gestion des zones d'expansion des crues (ZEC) entre Montélimar et Beaucaire pour chercher à réduire les débits de pointe pour les secteurs les plus sensibles. 6. Gérer les débordements en organisant le devenir des débits excédentaires sans risque de rupture de digues, et en assurant le ressuyage rapide des terres inondées. Dans sa philosophie générale, ce schéma reprend des éléments présents dans les plans présen tés au milieu du XIXe siècle, comme la protection des zones urbanisées et la nécessité d'évi ter les ruptures de digues. De même, il reprend l'idée émise à l'époque d'utiliser l'expansion des crues pour tenter d'adapter le débit du fleuve aux systèmes de protection mis en place dans les zones sensibles. Ce qui le distingue des plans antérieurs, c'est l'idée de la gestion des débordements au moyen de digues sécurisées au déversement. Le niveau de protection entre Tarascon et Arles devrait donc être ajusté par rapport au débit maximal capable de transiter en Arles, provisoirement estimé à 12 000 m3/s22. L'idée générale est de mettre en place un dispositif évitant tout débordement jusqu'à une crue de projet proche de la crue centennale (type décembre 2003), puis de gérer ces débordements en cas de crue plus forte pour protéger Arles, si possible jusqu'à la crue millénale (14 000 m3/s). Ces systèmes devraient par ailleurs être sans incidence sur le niveau de crue à Tarascon. Lorsqu'ils sont devenus inévitables, ces déversements seraient répartis de la façon la plus équitable possible entre les deux rives, compte tenu des enjeux existants. Le principe d'amé 20 Plan Rhône, un projet de développement durable, cahier n°2 - 1 décembre 2005 21 22 http://www.rhone-alpes.ecologie.gouv.fr/ Pré-schéma Rhône-Aval, éléments pour une stratégie de gestion des crues du Rhône en aval de Montélimar ­ Version 7, juillet 2006 ­ Accessible sur http://www.rhone-alpes.ecologie.gouv.fr/ Tous les débits donnés ici sont des débits à Beaucaire, station de référence. EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 13/75 Rapport n°005602-01 nagement consiste donc pour la rive droite à ajuster le niveau des digues existantes, et pour la rive gauche à doubler le remblai de la voie ferrée côté Rhône par une digue proche ou acco lée. Un barreau protégeant les quartiers nord d'Arles complète ce dispositif, ainsi que l'amélioration du ressuyage des casiers délimités par des digues de protection. Rapport n°005602-01 EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 14/75 2. Les enjeux et la perception locale du pré-schéma Rhône aval Le territoire sur lequel portent les investigations de la mission est celui des communes des Bouches du Rhône et du Gard limitrophes du Rhône, du Petit Rhône et du Grand Rhône, en aval de BEAUCAIRE et de TARASCON, souvent désigné en tant que « Grand delta ». Figure 4: Le Trébon, la Crau et Arles - Croquis à main levée, début 20ème siècle - Source : DDE-13 La lettre de commande, citant le remblai de la voie ferrée entre Tarascon et Arles, focalise de fait l'attention sur la partie située entre ces deux villes à l'est du grand Rhône (Figure 4). Cette partie, entièrement inondée en 1856, est définie comme zone submersible dans le plan de surface submersible de 1911. L'atlas des zones inondables publié comme projet d'intérêt général en 1996 partage en revanche ces surfaces submersibles en deux parties. Entre le Rhône et le remblai de la voie de chemin de fer Tarascon-Arles, les Ségonnaux du Rhône sont considérés comme non protégés de la crue de référence. L'essentiel des surfaces situées à l'est de la voie de chemin de fer (sud Tarascon, plaine du Grand Trébon, nord d'Arles, marais d'Arles et Arles Fourchon), y est en revanche répertorié comme « protégé par des digues ou remblais fiables », à savoir la digue de la Montagnette au Nord et le remblai de chemin de fer à l'ouest23. Cette dernière zone rassemble une bonne partie des activités économiques des deux communes membres de la même communauté d'agglomération d'Arles-Crau-Camargue. Elle 23 Ce sujet sera détaillé dans la section 7 du rapport. EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 15/75 Rapport n°005602-01 est considérée comme une zone d'expansion économique, ce qui explique l'intérêt porté aux dispositions du plan Rhône par l'ensemble des acteurs locaux. Arles est la commune la plus étendue de France avec un territoire de 759 km². Elle rassemble 52 400 habitants dont l'essentiel sont regroupés autour du centre historique de la ville et dans la zone qui nous concerne. Tarascon, pour sa part rassemble 13 100 habitants sur un domaine de 74 km². L'habitat de Tarascon est aujourd'hui regroupé principalement hors de cette zone. Arles compte 2 430 entreprises rassemblant 16 128 emplois et 465 exploitations agricoles, ces dernières étant situées principalement au sud de la ville, en Camargue et dans le Marais d'Arles. Tarascon abrite 651 entreprises rassemblant 4 098 emplois, et 184 exploitations agri coles, situées principalement dans la plaine du Grand Trébon24. L'importance des enjeux de ce territoire apparaît lorsqu'on observe les dégâts de la crue de 2003, estimés immédiatement après la catastrophe25, précisés par une étude spécifique réali sée par la DIREN de bassin26 et repris dans une analyse économique du pré-schéma Rhône aval à laquelle nous nous référons ici27. Le total des dommages constatés en 2003 dans cette zone spécifique concernant deux communes est estimé à 396 M, soit 61% des dégâts de l'ensemble du Grand delta et 92% de ceux des Bouches-du-Rhône. Dans cette somme, le dommage à l'industrie, l'artisanat et aux services représente 255 M, le dommage à l'agriculture28 représente 36,9 M et celui à l'habi tat 119,6 M. Les dommages agricoles ne représentent donc que 7,4% du total, ce qui peut s'expliquer parce que la crue de 2003 a eu lieu en période hivernale. En une autre saison, ce pourcentage aurait été plus important, mais sans probablement dépasser 10 à 11% du total selon les simu lations présentées dans l'étude en référence. Enfin, on constate que la commune d'Arles concentre la quasi totalité des enjeux non agricoles, avec 327 M de dégâts estimés pour la crue de 2003. Cette zone spécifique rassemble donc les enjeux urbains et industriels les plus importants du Grand delta et des enjeux agricoles significatifs. C'est pourquoi elle occupe une place de choix dans le pré-schéma Rhône aval. L'étude des résultats d'un sondage réalisé par l'institut BVA29 pour le compte de la DIREN de bassin peut éclairer les réactions face à la mise en oeuvre du pré schéma apparues lors de l'en quête publique concernant la digue nord d'Arles. Sans surprise, les riverains du Grand Delta sont particulièrement sensibilisés au risque d'inon dations et en ont une mémoire historique importante (80%). Ils estiment par ailleurs que la gravité des inondations est en augmentation, principalement à cause de l'urbanisation en zone inondable (42%) et du changement climatique (28%). Si il existe une forte minorité (35%) pour laquelle vivre le long du Rhône est un inconvénient, la plupart (82%) se disent prêt à faire face aux inondations, même si cette perspective inquiète. Une proportion importante 24 25 26 27 28 29 Les données citées ici proviennent de l'INSEE, datant de fin 2007 pour la démographie, de 2006 pour les entreprises et de 2000 pour les activités agricoles. Les crues du 1 au 5 décembre 2003, premières estimation des dommages ­ Rapport CGPC-CGAAER-SIGEIGA-IGIC ­ CGPC 2003-0294-01 ­ Décembre 2003. SIEE ­ La crue du Rhône de décembre 2003, inventaire des zones inondées, des enjeux et des dégâts ­ DIREN de bassin, Diren Languedoc-Roussillon, CETE Méditerranée ­ Juin 2005. SOGREAH - Analyse économique du pré-schéma sud à l'aval de Beaucaire ­ Rapport pour la DIREN de bassin ­ Octobre 2007 Pertes directes d'exploitation et dommages aux ouvrages hydrauliques agricoles. BVA : Sondage réalisé entre le 30 janvier et le 18 février 2006 auprès de 3807 riverains du Rhône, entre la frontière suisse et la mer, pour le compte de la DIREN de bassin, afin d'évaluer la perception de l'action des pouvoirs publics, en appui à la mise en oeuvre du plan Rhône. EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 16/75 Rapport n°005602-01 (55% et jusqu'à 62% des anciens inondés) estiment pouvoir vivre en zone inondable moyen nant des mesures de prévention, ce qui explique la forte minorité (35%) hostile aux interdic tions de construire dans ces zones. Sauf parmi les anciens inondés, il n'existe pas de sentiment généralisé d'injustice et de victi misation face à l'action des pouvoirs publics. Cependant la grande majorité (72%) pense toujours que cette action sacrifie les zones agricoles au profit des villes. Les avis sont partagés pour ce qui concerne l'aménagement préventif du fleuve. Une grande part des sondés (64%) privilégie les dragages, une petite moitié (48%) propose de restaurer les bras morts et une partie non négligeable (40%) demande la réactivation des zones naturelles d'expansion des crues. Enfin, les systèmes d'alerte sont vus par la majorité (54%) comme un élément important de la protection contre les crues. On peut en déduire que les communautés du Grand Delta ont conscience du risque d'inonda tion et sont ouvertes à la prévention, mais sans qu'un consensus sur les méthodes se dégage. Cependant l'idée commune que les zones agricoles sont sacrifiées aux zones urbaines reste très prégnante. Ce ressenti est également celui de la plupart des acteurs de terrain, élus locaux et associations représentant le territoire au nord d'Arles que la mission a rencontré. Si ces acteurs engagés n'ont pas d'objection à la protection maximale des zones urbaines, la plupart estiment qu'elle ne doit pas être faite au détriment des autres, notamment les zones d'expan sion des crues ou de déversement décrits dans le schéma. S'y ajoute le soupçon très ancien d'être également sacrifié aux intérêts de la Camargue, considérée ici comme un espace naturel d'expansion des crues devant être utilisé comme tel dans un esprit de solidarité entre le nord et le sud. D'où des demandes de compensation en échange de l'effort demandé pour protéger l'aval et des propositions techniques alternatives destinées à évacuer l'eau vers le territoire camarguais. C'est pourquoi ce sont des associations issues du monde agricole qui sont parmi les plus actives dans la mobilisation contre le pré-schéma, mettant en avant les pertes défini tives d'usage qu'induirait le dispositif de protection proposé. Par ailleurs, l'absence de vision réellement partagée sur les solutions fournit des arguments. Comme le remarque le Conseil scientifique30, le problème révélé par les oppositions entre les municipalités n'est plus forcément celui des techniques de protection du territoire contre l'événement hydrologique, mais celui du type développement et d'aménagement de ce terri toire malgré cet événement. L'existence de structures de concertation, n'a donc pu empêcher un nouveau différend entre Arles, qui a assure son développement urbain et Tarascon qui veut préserver un développement agricole sans pâtir de la protection d'Arles. C'est un nouvel avatar de la rivalité entre les deux communes remontant au Moyen-Age, et concernant la protection de ce territoire contre les crues, sans oublier la différentiation entre la rive gauche et la rive droite du Rhône, territoires longtemps séparés par l'Histoire. 30 Séance du 26 mars 2008 EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 17/75 Rapport n°005602-01 3. Les méthodes employées pour l'élaboration du pré-sché ma Rhône aval et leurs conséquences La mission a examiné les méthodes employées pour l'élaboration du plan Rhône et du préschéma Rhône aval (dit pré-schéma sud), fortement dépendantes du calendrier retenu. L'ob jectif de cet examen était de déterminer si des choix de méthode, souvent contraints par les circonstances, peuvent expliquer une partie des difficultés rencontrées dans la mise en oeuvre du pré-schéma sud en fin d'année 2007 et en début d'année 2008. Les commentaires qui suivent concernent donc d'abord la période antérieure au début de la mission, le dispositif ayant évolué au cours de celle-ci. La période la plus récente, correspondant au dernier trimestre 2008, sera commentée plus loin. 3.1. La maîtrise d'ouvrage L'arrêté du Premier Ministre du 21 janvier 2004, pris peu après les inondations de décembre 2003, charge le Préfet de la région Rhône-Alpes, Préfet coordonnateur de bassin, « de l'éla boration et de la mise en oeuvre d'une stratégie globale de prévention des inondations du Rhône et de ses affluents, dans les régions Rhône-Alpes, Provence-Alpes-Côte d'azur et Languedoc-Roussillon ». L'impulsion donnée par cette décision s'est révélée féconde puis qu'une stratégie à l'échelle du bassin a été approuvée en mars 200631, puis déclinée en juillet 2006 pour le Grand delta32. Le recours à une maîtrise d'ouvrage de l'Etat, accompagné par la mobilisation des collectivi tés, a donc effectivement contribué à ce que cette stratégie soit rapidement déterminée. Ce choix d'une stratégie à définir directement par l'Etat marquait cependant une rupture au regard des orientations qui avaient été retenues avant les inondations de 2003. L'Institution interdépartementale Rhône-Saône, créée en 1987, avait acquis en 1997 le statut d'établisse ment territorial de bassin (EPTB) sous le nom de Territoire Rhône. A cette occasion, ses compétences avaient été élargies à l'hydraulique et Territoire Rhône avait été retenu en 1998 comme maître d'ouvrage d'une étude globale33 pour une stratégie de réduction des risques dus aux crues du Rhône, en partenariat avec l'Etat. Le rapport de synthèse de cette étude globale a été rendu début 2003 et complété en juillet 2004. Au total, l'articulation des études s'est révélée particulièrement complexe pour le Grand delta, enchaînant sur dix ans les travaux de trois maîtres d'ouvrage successifs (Territoire Rhône, Etat, SYMADREM). L'annexe 3 présente l'articulation de ces diverses démarches34. Au plan strictement juridique, l'arrêté de janvier 2004 ne précise pas l'articulation des responsabilités confiées au Préfet de bassin avec celles qui relèvent, en matière de gestion des eaux ou de prévention des inondations, des autorités territoriales de l'Etat, Préfets de départe ment pour l'essentiel. La construction juridique se révèle ici particulièrement complexe puisque ces responsabilités départementales, logiquement subordonnées à la stratégie d'en semble, relèvent pourtant de textes juridiques de rang supérieur (loi sur l'eau, loi du 2 février 1995 et leurs décrets d'application, etc.). 31 32 33 34 Approbation du plan Rhône en Comité interministériel à l'aménagement et à la compétitivité des territoires (CIACT), 6 mars 2006. Approbation du pré-schéma Rhône aval en comité de pilotage sur les inondations du Rhône et de ses affluents, 7 juillet 2006. dite étude globale Rhône ou EGR. Cette annexe a été établie par Réginald SARRALDE, ingénieur des travaux publics de l'État,, au SCHAPI. EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 18/75 Rapport n°005602-01 3.2. Le recours à la modélisation A partir de début 2004, la DIREN de bassin s'est logiquement appuyée sur les études qui venaient d'être rendues à Territoire Rhône pour élaborer le projet du Plan Rhône. Elle a donc mobilisé sous sa responsabilité et pour le compte du Préfet de bassin un dispositif technique plus léger, composé d'une assistance à maîtrise d'ouvrage assurée par SOGREAH. Elle a eu également recours en 2005 à une étude complémentaire 35, confiée au BCEOM, pour élaborer le projet du pré-schéma sud. Ce choix était doublement logique : il ménageait les fonds publics, il était le seul qui fût compatible avec les délais souhaités pour l'élaboration de cette stratégie. Pour étudier la demande tardive d'une variante (un canal de contournement d'Arles), le maître d'ouvrage s'est basé en 2007 sur l'expertise de son assistant technique et sur la mobi lisation des données initiales de l'étude globale Rhône. La qualité de cette assistance n'est pas ici en cause : la mission a pu en effet observer que les raisonnements employés et les conclusions auxquelles elle avait abouti se sont révélés globalement confirmés par la suite. La partie 6 de ce rapport précise d'ailleurs ce point en ce qui concerne cette variante. Mais la capacité à entraîner la conviction s'est révélée probablement plus faible que celle qui aurait résulté d'un autre calendrier, facilitant la mobilisation en temps réel des équipes qui avaient réalisé les modélisations. On doit également observer que le comité scientifique du Plan Rhône n'avait pas été initialement invité à se prononcer sur le volet hydraulique du plan Rhône et sur le pré-schéma sud, mais qu'il a examiné les arguments en faveur ou en défaveur d'un canal de contournement d'Arles, à l'initiative de son président. 3.3. Des documents conventionnels Le plan Rhône et le pré-schéma sud ont été élaborés avec un souci marqué de concertation avec les collectivités locales impliquées, au travers par exemple pour le Grand delta du comi té de suivi. Des échanges ont été également prévus avec les associations au travers d'un comité territorial de concertation. La signature du contrat de projet interrégional Plan Rhône 2007-2013 par onze autorités différentes, ainsi que l'avis favorable du conseil d'administra tion du SYMADREM portant sur le pré-schéma Rhône aval attestent d'une adhésion partagée à ces programmes. Pour autant, ces documents, qui attestent de l'engagement de l'Etat et des collectivités à financer des investissements dont les principes y sont définis, ne sont pas opposables, en termes juridiques, à des tiers non signataires (ou qui ne les ont pas formellement approuvés). Cette particularité peut devenir un inconvénient, dès lors que la planification ainsi établie est susceptible de rencontrer une opposition : c'est souvent le cas en matière de prévention des inondations, où les intérêts des riverains ne sont jamais entièrement convergents. Une oppor tunité peut ainsi être involontairement offerte de remise en cause non encadrée de l'action publique. A l'inverse, en matière de planification urbaine par exemple, le législateur a créé des instru ments juridiques opposables indirectement (SCOT) ou directement (PLU) aux tiers, pour des raisons similaires. A titre de retour d'expérience, il est donc intéressant de s'interroger sur le fait de savoir si de tels outils juridiques existent en matière de prévention des inondations, et si les autorités auraient pu les utiliser, au cas particulier de la protection du Grand delta. Un SAGE (schéma d'aménagement et de gestion des eaux) approuvé est effectivement oppo sable aux décisions administratives en matière d'eau, qu'elles émanent de l'Etat (Préfet) ou 35 Schéma de prévention des inondations à l'aval de Beaucaire, modélisations complémentaires, juin 2005. EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 19/75 Rapport n°005602-01 des collectivités. Bien qu'il réponde à cet objectif, sa gouvernance partagée (collectivités, Etat, associations et socioprofessionnels) et son large champ d'intervention (gestion quantita tive de l'eau, mais aussi qualitative, etc.) en ralentissent souvent l'élaboration, qui peut atteindre plusieurs années. Cet outil n'aurait donc pas été compatible avec les délais souhaités pour la vallée du Rhône, après les inondations de 2003. Il est en revanche moins connu qu'un plan de prévention des risques naturels prévisibles36 (PPR) puisse correspondre à ces objectifs, dans la mesure où cet instrument juridique, oppo sable et piloté par l'Etat en concertation avec les collectivités, est surtout considéré pour son impact en matière d'urbanisme. Cette vision est incomplète car le préfet qui approuve un PPR est aussi tenu37, si la situation l'exige, « de définir les mesures de protection ...qui doivent être prises par les collectivités publiques38 [et] de définir les mesures relatives à l'aménagement...des ouvrages...qui doivent être prises...par les propriétaires», ce qui correspond bien à une démarche de planification, telle celle engagée par l'Etat dans le cadre du pré-schéma sud. Même si cet instrument juridique, le PPR incluant des mesures d'accompagnement, n'a pas été jusqu'ici retenu, il convient, de l'avis de la mission, d'engager sans délai une (ou des) démarches de ce type : outre son intérêt pour éviter des retours en arrière excessifs en matière de planification des travaux de prévention des inondations, le recours au PPR est également indispensable en matière de planification urbaine, comme nous le verrons plus loin (voir partie 7 de ce rapport). 3.4. La précision des propositions du pré-schéma sud Le pré-schéma Rhône aval39, en tant que document de planification, n'a pas pu, à ce stade, contenir tous les éléments techniques nécessaires à une réalisation. Bon nombre de ces éléments relèvent du ou des projets qui doivent être élaborés plus tard, au cours de la mise en oeuvre de ce plan. Aux yeux des riverains, il est cependant un certain nombre de questions essentielles, dont ils ne peuvent aisément supporter voir la réponse différée. Cette difficulté est plus marquée si les populations concernées ont été récemment victimes d'inondations, ce qui a été le cas en 2003 pour les entreprises et les particuliers installés dans la zone urbaine nord de la ville d'Arles ou dans la plaine du Trébon. D'autres zones du delta ont été égale ment inondés en 2003 (rive droite au droit des ruptures de digues du Petit Rhône) ou anté rieurement. Pour ces riverains la question essentielle est : serais-je encore inondé la prochaine fois ? Ou bien, exprimée en termes plus techniques : en quoi les aménagements proposés modifierontils pour mes biens (voire pour ma famille) l'occurrence des inondation et leur gravité (hauteur d'eau, durée de submersion, etc.) ? Compte tenu de la précision relative des données disponibles à ce stade de planification, de la complexité des problèmes hydrauliques dans le Grand delta et des conditions d'élaboration du pré-schéma sud (voir plus haut), ce document n'a pas pu répondre à toutes ces interroga tions. La tonalité de ce document, en ce qui concerne les zones critiques citées plus haut, bien qu'imprécise serait même parfois plutôt négative40. 36 37 38 39 40 Article L.562-1 et suivants du code de l'environnement. Voir en particulier : Tribunal administratif de Montpellier, 4 octobre 2005, affaire Dura et affaire Diaz. Article L.562-1 3° du code de l'environnement. Pré-schéma Rhône aval, éléments pour une stratégie de gestion des crues du Rhône à l'aval de Montélimar, DIREN de bassin Rhône-Méditerranée, SOGREAH, juillet 2006, version 7. Pré-schéma Rhône aval ­ Op. Cit ­ p 33. EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 20/75 Rapport n°005602-01 Dans ces conditions, la contestation s'est développée contre la méthode proposée pour le « calage » du projet à définir (partir d'un débit admissible dans la traversée de la ville d'Arles puis en tirer les conséquences en amont), contre les débordements qui resteront malheureuse ment toujours possibles pour les crues fortes voire extrêmes, contre la sécurisation des digues pour éviter leur rupture (assimilée à la mise en place de déversoirs visant à inonder volontai rement certaines zones pour en protéger d'autres), et contre l'établissement de « zones d'ex pansion de crues » sans paraître en tirer les conséquences logiques en matière d'indemnisa tion. A défaut de pouvoir préciser dans le détail à chaque catégorie de riverains en quoi leur propre situation pourrait évoluer, les autorités n'ont pas été en mesure de prendre des engagements globaux, en termes d'objectifs ou d'indemnisation41. C'est dans ces conditions que sont appa rues des propositions dont on imaginait qu'elles étaient susceptibles de répondre plus précisé ment aux attentes d'une partie des riverains, tel le projet d'un canal de contournement d'Arles. Une communication parfois maladroite, par exemple par l'usage du terme technique « déver soir », alors qu'il s'agit de sécuriser les digues existantes contre les débordements (ce qui n'est pas le cas actuellement), a pu également contribuer à une certaine confusion. 3.5. Une organisation complexe pour le lit majeur Le pré-schéma sud n'a pas limité ses propositions à la seule amélioration des digues, ni à la gestion du seul lit mineur du Rhône entre les digues : il s'est aussi préoccupé du devenir des volumes débordants, en prévoyant42 par exemple leur répartition entre Beaucaire et Arles de manière sensiblement égale entre rives gauche et droite, sous réserve d'études détaillées complémentaires. Néanmoins, les projets du pré-schéma sud sont ressentis par certains des acteurs de terrain comme traitant bien plus du lit mineur que du lit majeur. La mission s'est interrogée sur les raisons qui pourraient expliquer cet état de fait. L'une des raisons pourrait tenir à la qualité technique et à l'avancement satisfaisant des travaux engagés par le SYMADREM avec le concours de CNR, visant à préciser le calage des ouvrages en lit mineur, en particulier des digues. L'autre raison pourrait venir de la répartition prévue (ou simplement envisagée) par le pré-schéma sud entre plusieurs maîtres d'ouvrage (dont le SYMADREM) des projets devant gérer les débordements (projets dits « de ré-essuyage ») ou établir des protections locales, projets partiellement dé-synchronisés du travail engagé sur les digues. Si des études concomitantes existent (c'est par exemple le cas pour le Trébon et Arles, où le SYMADREM dispose d'une étude EGIS précisant le devenir des débordements en lien avec le projet de protection des quartiers nord de la ville d'Arles), les hypothèses sur lesquelles elles sont établies n'en permettent pas jusqu'ici une lecture croisée aisée entre lit mineur et lit majeur43. Cette multiplicité des acteurs n'est pas remise en cause par la mission, le choix d'un ancrage territorial répondait à l'époque à des arguments convaincants. Mais ce partage des responsa bilités rend aussi moins lisible, même en 2008, la réponse aux demandes des riverains d'une plus grande précision sur ce qui pourrait se passer en cas de débordement, demande déjà imparfaitement prise en compte au stade du pré-schéma sud (voir ci-dessus). A l'extrême 41 42 43 sauf erreur ou omission de la part de la mission. Pré-schéma Rhône aval, éléments pour une stratégie de gestion des crues du Rhône à l'aval de Montélimar, DIREN de bassin Rhône-Méditerranée, SOGREAH, juillet 2006, version 7, pages 31 et 32. Voir aussi les pages 40 à 49 du même document. Par exemple EGIS étudie les conséquences en matière de débordement, au delà de la crue centennale, d'une crue de 13300m3/sm3/s, alors que CNR étudie les crues de 12500m3/s et 14160m3/s. EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 21/75 Rapport n°005602-01 cette organisation peut être interprétée comme le signe d'une moindre attention portée au lit majeur. 3.6. Le maillage territorial Les échanges avec les élus, les riverains et leurs associations ont été en général organisés par la DIREN de bassin, en ce qui concerne le Grand delta, au travers de deux comités pério diques. Cette initiative heureuse n'a cependant pas suffit à répondre aux besoins d'assurance que les riverains de zones récemment inondées peuvent ressentir, dans un environnement techniquement complexe voire controversé : l'éloignement géographique (Arles est à trois heures de Lyon, en train comme en voiture) distend nécessairement les contacts. La seule solution possible pour faire face à ces difficultés serait que l'action de la DIREN de bassin soit plus efficacement relayée44, dans chaque commune s'il le faut, par les administra tions départementales de l'Etat (DDE et DDAF), conformément à l'article 245 de l'arrêté du Premier ministre en date du 21 janvier 2004. Dans les Bouches du Rhône cette action sera facilitée par l'implantation en Arles de chacune de ces deux administrations (prochainement fusionnées). Il est également essentiel que ces échanges avec les riverains et leurs associa tions ne soient pas conçus comme devant s'établir surtout dans un sens « descendant » (des autorités vers les populations), mais comme un véritable échange réciproque, dans la limite de ce que permet de faire tout projet collectif46. 3.7. Synthèse En résumé, la mission constate que la situation qui prévalait lorsqu'elle a commencé ses investigations explique pour une part, au plan méthodologique, les difficultés rencontrées. Cette situation ne peut évoluer favorablement que sous plusieurs conditions : 1. Des conditions tenant au pilotage des projets et aux modèles utilisés. L'étude des projets doit être complétée, afin que chaque riverain soit à même (s'il le souhaite) de comprendre précisément quelles seront les conséquences des travaux à venir, en ce qui le concerne ; ceci suppose une très bonne articulation entre les études concernant le lit mineur et le lit majeur (débordements), à défaut d'une démarche totalement unifiée. Au cas particulier du canal de contournement d'Arles, l'étude de cette propo sition alternative doit en outre être poussée suffisamment loin pour qu'elle aboutisse à des conclusions certaines. 2. Des conditions d'explication des choix retenus, faisant une large place aux relations de proximité avec les administrés. Soit la situation de chaque riverain est améliorée par les travaux futurs ; soit pour un nombre de cas le plus faible possible, il est visi blement impossible de faire mieux. Dans ce dernier cas un langage clair doit pouvoir être tenu en ce qui concerne d'éventuelles compensations, pour expliquer si elles sont justifiées ou non. 3. Des conditions juridiques. La définition des projets une fois précisée, représentant bien l'intérêt collectif, doit aboutir à un document juridiquement opposable ; une fois approuvé, celui-ci ne pourra plus dépendre d'éléments à caractère individuel. 44 45 46 La mission a constaté qu'une telle évolution était déjà en cours pendant son intervention. [Le Préfet de la région Rhône-Alpes...Préfet de bassin] « anime et coordonne l'action des Préfets et des départements intéressés ». Chaque étude de variante, lorsqu'elle est modélisée, engage des dépenses de la collectivité. Chaque suggestion ne peut donc pas faire l'objet d'une étude détaillée. EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 22/75 Rapport n°005602-01 3.8. Les méthodes actuellement employées peuvent-elles être améliorées ? La mise en oeuvre du pré-schéma sud ayant progressé au cours de cette mission, notamment par l' « étude de calage précis entre Beaucaire et Arles » engagée sous la responsabilité du SYMADREM, la mission doit maintenant examiner si toutes les conditions citées ci-dessus sont désormais réunies ; à défaut elle doit formuler des recommandations pour compléter le dispositif aujourd'hui mis en oeuvre ou prévu. 3.8.1. Le pilotage des projets et leur maîtrise d'ouvrage : garantir une bonne articulation entre lit majeur et lit mineur Le dispositif décrit ci-dessus a favorablement évolué au cours de l'année 2008 : l'étude de calage engagée par le SYMADREM, confiée à la CNR, désigne un acteur central pour l'éla boration d'une solution d'ensemble. Cette étude s'appuie sur un modèle conséquent du lit mineur élaboré à cette occasion. Elle permet d'adosser à un travail technique approfondi47 les réponses à apporter aux demandes de variantes issues des membres constituant ce syndicat : en particulier les suggestions de la ville de Tarascon en faveur d'un canal de contournement d'Arles, à l'origine de la présente mission. En ce qui concerne cette variante, les travaux menés par le SYMADREM aboutissent à une conclusion désormais établie (voir partie 7) : les avantages hydrauliques de la deuxième simu lation entre Tarascon et Arles conduiraient à une aggravation en amont et en aval ; les condi tions de fonctionnement et le coût prévisible de cette opération non inscrite au contrat de projet inter-régional plan Rhône, et qui ne peut pas se substituer aux opérations déjà prévues, dissuaderaient en tout état de cause d'en envisager la mise en oeuvre. La progression a été moins rapide s'agissant de la modélisation des écoulements dans le lit majeur du fleuve : au moment où ce rapport est élaboré, ni l'Etat (au titre des plans de préven tion des risques naturels d'inondation), ni les collectivités ne disposent encore d'une vue d'en semble du devenir des débordements identifiés par le modèle du lit mineur, intervenant pour des crues supérieures à la crue de 2003. Les démarches techniques sont actuellement différen ciées selon les zones géographiques. Les études sont terminées et les travaux programmés pour la partie la plus en aval de la rive droite, sous la maîtrise d'ouvrage du syndicat d'assai nissement de la région du canal de navigation. Les études sont en cours plus en amont rive droite, sous la maîtrise d'ouvrage du SYMADREM qui les a confiées à ISL. Le SYMA DREM a également prévu d'engager début 2009 une étude concernant le lit majeur rive gauche, le cahier des charges étant en cours d'élaboration. Cette solution qui consiste à découpler les écoulements du lit mineur (ici endigué) et du lit majeur est classique. Elle est techniquement justifiée si les écoulements dans le lit majeur n'influent pas sur ceux du lit mineur, ce qui est le cas compte tenu de la forme en toit de la plaine (voir le rapport des experts de la mission). Les données du modèle du lit mineur servent d'entrée à celui du lit majeur qui dépend donc du premier. Ce découpage et ce phasage doivent être poursuivis, en accélérant autant que possible les études du lit majeur. Il doit d'ailleurs être rappelé que le pré-schéma sud considérait "qu'une étude détaillée des enjeux [en lit majeur] devra être menée48" et que « les études détaillées devront vérifier les 47 48 Voir en annexe l'avis des experts de la mission sur la modélisation retenue. Page 40 EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 23/75 Rapport n°005602-01 hypothèses [d'une répartition équilibrée des débits et volumes débordés entre les deux rives] sur Arles49 ». A ce propos, le rapport des experts de la mission s'est penché de manière détaillée sur l'incidence de tels débordements en lit majeur rive gauche, en particulier pour les quartiers de Monplaisir et la zone tertiaire de Fourchon en Arles, ainsi que pour les quar tiers sud de Tarascon. Ces débordements pourraient d'avérer plus particulièrement délicats pour Fourchon compte tenu de sa position géographique. La conclusion des experts de la mission est qu'il est possible de prévoir des protections rapprochées appropriées. La mission n'a donc pas identifié, à sa connaissance, de raison particulière de remettre en cause la répar tition équilibrée des débordements entre les deux rives du Rhône. En ce qui concerne la digue à associer (selon un schéma technique non encore formellement arrêté) au remblai RFF entre Tarascon et Arles, la maîtrise d'ouvrage des études a été confiée à RFF. Le maître d'ouvrage n'est pas encore déterminé en ce qui concerne les travaux euxmêmes, la mission ayant été invitée à faire des propositions sur ce point (voir plus loin). Même si la détermination de qui doit être maître d'ouvrage pour chaque élément du projet global que représente la mise en oeuvre du pré-schéma Rhône aval n'est pas encore achevée, la mission constate un bon avancement sur ce point. La mission formule toutefois deux recommandations à ce titre : la position technique centrale que le SYMADREM a peu à peu acquise gagnerait à être confortée, voire garantie. Il est donc recommandé aux collectivités et au Préfet de bassin (DIREN) d'étudier la possibilité de lui attribuer le statut d'Etablissement public territorial de bassin50 (EPTB), ce qui officialiserait cette responsabilité. Dans la mesure où cette officialisation pourrait nécessiter quelques délais51, il est recommandé dans cette attente aux administrations (DDAF, DDE, DIREN 52) rive gauche comme rive droite de vérifier que le SYMADREM a bien été consulté chaque fois qu'un projet d'un autre maître d'ouvrage sur ce territoire est susceptible d'interférer avec les propres projets du SYMADREM. Le SYMADREM doit être invité à accélérer, autant que faire se peut et sans mettre en péril la qualité des études techniques, l'étude du lit majeur rive gauche (dite « de réessuyage »). La disponibilité de ces études, rive droite comme rive gauche, est en effet indispensable pour vérifier la cohérence des choix à proposer à l'issue de l'étude de calage (qui, rappelons-le, ne concerne que le lit mineur endigué). Il serait égale ment souhaitable d'avancer suffisamment l'étude rive gauche afin de préciser certains choix techniques concernant la digue à associer à la voie ferrée (par exemple, les possibilités d'évacuation en retour des eaux vers le Rhône, après une crue exception nelle). 1. Recommandation : le SYMADREM, dont le rôle central doit être conforté, est 49 50 51 52 Page 41 Article L213-12 du code de l'environnement. La direction de l'eau du MEDD recommandait de ne pas multiplier cette reconnaissance sur un même terri toire, et Territoire Rhône a déjà été reconnu à ce titre. L'ensemble de ce rapport a été établi sur la base des dénominations des services juridiquement fondées au moment où il est rédigé. Bien entendu, toutes ses recommandations s'adresseront aussi aux nouvelles structures régionales (DREAL) et départementales (DDEA) lorsque celles-ci seront juridiquement constituées dans le territoire objet de ce rapport. EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 24/75 Rapport n°005602-01 invité à engager l'étude des déversements en lit majeur rive gauche à égalité de priorité avec l'étude de calage et avec sa participation à l'étude RFF. 3.8.2. L'explication des choix retenus : opter pour une approche territo riale En ayant engagé la mise en oeuvre du pré-schéma sud, les collectivités assument à nouveau la maîtrise d'ouvrage des études et des travaux de prévention des inondations, après que l'Etat ait assumé ce rôle entre 2004 et 2006 (voir partie 3.1). Les conséquences d'un tel transfert de responsabilité, toujours délicat (dans un sens comme dans l'autre), doivent progressivement s'étendre à tous les compartiments correspondants de l'action publique. Aux yeux de la mission et après que ce rapport ait été remis (et le cas échéant présenté), il sera d'abord du rôle des collectivités, et en premier lieu du SYMADREM, d'assumer en priorité la responsa bilité de piloter les concertations et explications nécessaires à la mise en place des projets issus de ce schéma. Selon la mission, il serait en effet peu approprié que l'Etat développe à nouveau une large campagne d'explication des choix de principe retenus en 2006, alors que les riverains demandent aujourd'hui d'abord des précisions concernant leur propre situation géographique. Ces précisions ne pourront résulter que du travail du SYMADREM en cours (calage des ouvrages en lit mineur) ou à venir (impact en lit majeur en cas de crue débordante). L'Etat ne devrait pas pour autant se décharger de ses responsabilités propres en matière d'ex plication des choix retenus, pour quatre raisons convergentes: - c'est bien l'Etat qui a pris l'initiative de proposer les orientations qui ont été retenues par l'ensemble des signataires du plan Rhône; - en approuvant après enquête publique et avis du CODERST les projets détaillés fina lisés par les collectivités, l'Etat en deviendra co-responsable, y compris au plan juri dique; - la sensibilité locale, alimentée par la mémoire des récentes crues, ainsi que par différents clivages sociologiques et historiques (ville et campagne, rives gauche et droite, amont et aval, etc.) continuera d'être marquée en matière de prévention des inondations ;elle impose à l'Etat et aux collectivités de bien associer leurs efforts d'ex plication en vue de répondre à une forte attente en la matière. - il revient au préfet, au titre de l'article L562-3 du code de l'environnement de piloter la concertation relative à l'élaboration du projet de plan de prévention des risques naturels prévisibles (voir la partie 7 de ce rapport). Plusieurs sujets sont (et pourraient rester) en effet très sensibles. Il est par exemple étonnant de constater que le ressenti des associations puisse aller jusqu'à considérer que les pouvoirs publics veuillent inonder volontairement certaines zones, en aggravant les aléas actuels, tout en refusant de les considérer comme zones de sur-inondation bénéficiant de l'indemnisation prévue par la loi à cet effet. Il doit être répété que l'action publique, qui vise sauf exception à protéger des crues, doit également prévoir les conséquences des crues les plus exceptionnelles dépassant les références de projet retenues pour le dimensionnement des ouvrages de protec tion; s'agissant de digues, la responsabilité des pouvoirs publics est de vérifier que le risque de rupture, phénomène dangereux, soit minimisé. A cet effet les digues doivent être sécurisées à la surverse jusqu'à une crue aussi forte que possible lorsque les enjeux sont très élevés. Rapport n°005602-01 EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 25/75 La mission recommande donc aux services de l'Etat, et en particulier aux services techniques départementaux capables d'assurer une présence territoriale dense, de veiller à bien accompa gner le moment venu les collectivités maîtres d'ouvrage dans leur effort d'explication des choix proposés, y compris si nécessaire par des réunions au niveau de chacune des communes les plus concernées. 3.8.3. Le choix des instruments juridiques. Il n'est plus d'actualité, selon la mission, de rechercher un instrument juridique qui rendrait opposable aux tiers (ou aux décisions administratives) le pré-schéma sud en tant que tel: l'avancement satisfaisant du projet principal conditionnant la majorité des réalisations prévues (étude de calage) rend obsolète cette hypothèse. Le principal outil juridique mettant en oeuvre le pré-schéma sud sera donc constitué des projets successifs élaborés par les collectivités, autorisés au titre de la loi sur l'eau par les Préfets après enquête publique. Des enseignements méritent toutefois d'être tirés des péripé ties juridiques, en cours au moment où ce rapport est élaboré, en ce qui concerne la protection nord d'Arles. Quel que soit le travail d'explication engagé (voir plus haut), il est malheureuse ment possible, sinon prévisible, qu'une partie des riverains souhaitera contester les futurs projets devant le tribunal administratif, les intérêts de tous les particuliers ne pouvant être ici totalement convergents. Ce contexte impose aux maîtres d'ouvrage et aux services de l'Etat qui instruisent leurs dossiers de réaliser un "sans faute" au plan juridique, ce qui peut nécessi ter quelques efforts. Au delà des recommandations traditionnelles, mais rarement inutiles, concernant le respect des formes (pour les prises de décision, le respect des délais, la présentation des dossiers, etc.), ces deux acteurs doivent être bien convaincus qu'une solidité juridique se prépare aussi très en amont, sur les questions de fond : dans l'étude d'éventuelles solutions alternatives (même non retenues in fine) comme dans les justifications des choix effectués, par exemple. Dans ces argumentaires, la mention du pré-schéma sud, qui n'aura toujours pas acquis d'op posabilité juridique, ne pourra être retenue qu'à titre d'élément de contexte. La réalisation de la digue latérale devant sécuriser la protection de la voie ferrée entre Tarascon et Arles supposera par ailleurs une bonne articulation entre RFF et le maître d'ou vrage de cette digue. Cette articulation sera vérifiée par les services de l'Etat en charge de la police de l'eau à l'occasion de l'instruction des dossiers d'autorisation à déposer à ce titre (voir partie ...). Enfin la partie 7 de ce rapport expose comment l'Etat pourrait, pour sa part et selon l'avis de la mission, exercer les responsabilités juridiques que la loi lui a attribué en propre en matière de prévention des inondations. 2. Recommandation : les instruments juridiques à mobiliser désormais sont ceux des projets des maîtres d'ouvrage ; ceux-ci sont invités à établir avec un souci marqué de qualité juridique les dossiers réglementaires qui devront être élabo rés. La même recommandation est formulée aux services de l'Etat qui instruiront ces dossiers. Rapport n°005602-01 EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 26/75 4. L'avancement du projet de calage des digues et ses conséquences Comme il est précisé plus haut (voir 4.2.1.), le SYMADREM a confié à la CNR une étude visant à caler dans le delta l'ensemble des systèmes de protection contre les crues. Le SYMADREM a informé la mission de l'avancement de cette étude, dont les premiers résul tats ont été présentés localement en comité de pilotage le 4 novembre 2008. Le principe retenu, après l'établissement d'un modèle des écoulements en lit mineur, est de vérifier jusqu'à quel niveau de crue il est possible de protéger les zones situées en rive droite comme en rive gauche, entre Beaucaire-Tarascon et Arles, sans mettre en péril la protection d'Arles. L'objectif est que cette dernière protection soit assurée, si possible, jusqu'à la crue exceptionnelle (millénale). Le choix proposé par le pré-schéma sud, confirmé par le SYMA DREM, est de ne pas recourir à des ouvrages hydrauliques mobiles ou fusibles, dont la fiabi lité en période de crise peut être aléatoire. Les moyens hydrauliques utilisés se limiteront donc à des ouvrages fixes. Les experts de la mission ont par ailleurs exprimé leur confiance quant à la qualité de la simulation employée (voir la partie technique du rapport) Au moment où le présent rapport est rédigé et comme l'expose plus en détail le rapport des experts de la mission, les résultats de cette simulation sont les suivants : - il est possible de protéger les zones en amont d'Arles jusqu'au niveau de la crue de 2003 (légèrement supérieure à la crue centennale), sans mettre en péril la protection d'Arles en crue exceptionnelle. La sécurité résiduelle en Arles (revanche), s'établirait en ce cas à presque 50 cm, compte tenu de parapets de 80 cm à prévoir aux points les plus bas dans la traversée de la ville, ainsi que de divers autres aménagements complémentaires. Les digues sécurisées à la surverse à mettre en place sur chaque rive seraient alors longues de 5 000 m. Il n'y a pas de répercussion sur la ligne d'eau dans ce cas en amont (Tarascon, Boulbon, Aramon, Comps, Beaucaire) pour la crue de référence. - Une étude de sensibilité, visant à rehausser de 10 cm le niveau de protection précé dent entre Beaucaire-Tarascon et Arles, en vue notamment d'améliorer la protection du Grand Trébon, des quartiers nord d'Arles et de Fourchon, aboutit en aval à des conclusions presque similaires, la revanche résiduelle en Arles en crue exceptionnelle pouvant encore être considérée comme admissible (42 cm). Une diminution des volumes déversés en lit majeur est prévue pour la crue de référence, au prix toutefois d'un début d'incidence défavorable, de l'ordre de 3 ou 4 cm à la hausse, en amont pour la même crue. Il n'appartient pas à la mission de proposer un arbitrage entre ces solutions, celui-ci relève de la concertation engagée par le SYMADREM en comité de pilotage, et finalement d'un projet à arrêter par son conseil syndical. Il sera en revanche de la responsabilité de l'Etat (Préfets des Bouches du Rhône et du Gard) d'autoriser ensemble la solution retenue, après enquête publique et avis des CODERST. A contrario, les études de la deuxième variante d'un éventuel canal de contournement d'Arles montrent que l'espoir (non explicitement formulé) de remonter le niveau des digues entre Beaucaire-Tarascon et Arles jusqu'à y contenir la crue de référence ne saurait être fondé, la hausse de la ligne d'eau en Arles et en aval étant en ce cas significative (voir ci-dessous la partie 6 du présent rapport). Rapport n°005602-01 EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 27/75 Les conséquences de cette impossibilité sont importantes pour les zones situées en lit majeur entre Beaucaire-Tarascon et Arles. Dans l'une ou l'autre des deux hypothèses citées ci-dessus (calage au niveau de 2003 ou calage à ce niveau + 10cm), leur situation est améliorée puisque leur protection serait assurée par un dispositif fiable, ce qui n'est pas le cas aujourd'hui (voir partie 6), à un niveau de crue au moins égal au niveau théorique actuel, voire un peu plus. Cette amélioration signifie d'ailleurs qu'aucun dispositif permanent d'indemnisation au titre de la « sur-inondation » n'est nécessaire. Mais cette situation ne s'améliore pas au point de pouvoir envisager de construire libre ment dans cette zone. Au risque de décevoir, il convient en effet de rappeler que cette zone restera sous la menace d'inondations (voir la partie 6). Les zones rurales bénéficieraient cependant déjà d'une protection légèrement plus que centennale, rénovée, ce qui est très appréciable en comparaison d'autres zones inondables en France. En ce qui concerne les zones urbaines, il convient de souligner que cette situation valide la stratégie de mise en place de protections rapprochées pour les zones les plus denses, Arles nord, mais aussi Fourchon et la zone du Pont de Crau, comme Tarascon sud. Ces ouvrages, qui sont déjà recommandés avant même que la digue latérale au remblai RFF soit mise en place, sont aussi recommandés après cette mise en place, en vue d'aboutir à une protection contre la crue de référence (au moins). L'accession aux possibilités de construire ouvertes pas la « doctrine commune53 » prévue pour l'élaboration des plans de prévention des risques d'inondation du fleuve Rhône deviendra alors possible, sous réserve de respecter les autres critères prévus (continuité urbaine, etc.). Dans l'hypothèse où le projet de protection nord de la ville d'Arles, actuellement en conten tieux au Tribunal administratif, serait invalidé en l'état, la recommandation de la mission serait de reprendre ce projet plutôt que d'engager un appel de la part de l'Etat ou du maître d'ouvrage, afin de le compléter par une (éventuelle54) protection sud de Tarascon (voir rapport des experts de la mission, chapitre 9), et une étude plus détaillée des incidences de ce projet selon les conclusions du rapport des experts de la mission (aménagement des digues du Vigueirat, etc.). Un projet complémentaire concernant la protection rapprochée de la zone commerciale de Fourchon et de la zone du Pont de Crau devrait également être élaboré, sans être nécessairement lié au précédent (voir rapport des experts de la mission, chapitre 8). L'en semble de ces projets devrait être étudié selon deux cas de figure : avant construction de la digue associée au remblai RFF (si ces protections rapprochées sont mises en oeuvre rapide ment, ce qui est à recommander au moins pour les quartiers nord d'Arles), comme après cette construction. 3. Recommandation : il appartient au SYMADREM de préciser les choix qu'il propose pour les digues du Rhône au nord d'Arles. Une protection rapprochée du nord d'Arles comme de Fourchon est à mettre en place. 53 54 Les plans de prévention des risques d'inondation du fleuve Rhône et de ses affluents à crue lente, Doctrine commune, juillet 2006. Le rapport des experts de la mission montre que ce choix est lié au mode de transparence à mettre en place pour le canal des Alpines. EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 28/75 Rapport n°005602-01 5. Le remblai ferroviaire Entre Tarascon et Arles, le chemin de fer circule sur un remblai dominant la plaine en moyenne de plusieurs métres (Figure 5). Depuis 1997, il est propriété de Réseau ferré de France (RFF), son exploitation étant déléguée à la Société nationale des chemins de fer fran çais (SNCF). C'est un ouvrage ferroviaire capable de supporter la circulation de convois à 200 km/h et maintenu en condition opérationnelle à cet effet. C'est d'ailleurs pour assurer cette capacité qu'ont été construites, entre 1983 et 1984, les trois passages sous voie destinés à supprimer les passages à niveaux antérieurs. Ces passages sous voie ont été munis de trémies chargées de maintenir à l'ensemble le rôle de dispositif de protection contre les crues qu'il a de fait joué entre sa construction et le début du XXIème siècle. Ce sont deux de ces trémies de protection qui ont cédé en décembre 2003, entraînant l'inondation de la plaine du Grand Trébon et des quartiers nord d'Arles. Figure 5: Le remblai ferroviaire à la hauteur de la trémie des ségonnaux Très rapidement après la catastrophe de 2003, les trémies de protection ont été reconstruites et confortées au niveau de la plate-forme (Figure 6). Un bilan de l'état du remblai après la crue est ensuite réalisé par la SOGREAH pour le compte de RFF 55, dont le rapport montre que, lors de l'événement, la capacité de protection offerte par ce remblai aurait vraisemblable 55 SOGREAH - Voie ferrée Tarascon-Arles : étude de la crue du Rhône de décembre 2003 ; étude hydraulique et diag nostic du remblai - octobre 2004 EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 29/75 Rapport n°005602-01 ment été dépassée si les trémies n'avaient pas lâché, et aurait été certainement dépassée avec une crue légèrement plus forte. Figure 6: La trémie des ségonnaux reconstruite après la crue de 2003 5.1. L'état actuel du remblai Le Préfet des Bouches-du-Rhône a classé le remblai ferroviaire existant comme ouvrage intéressant la sécurité publique56 (ISP). L'arrêté préfectoral du 11 juillet 2006, considérant, d'une part, la protection des territoires d'Arles et Tarascon et, d'autre part le risque de coupure d'une ligne transportant plus de deux mille personnes par jour, classe le remblai comme ISP jusqu'à la réalisation de la future digue prévue en renforcement. Suite à cet arrêté, RFF confie à SOGREAH la constitution du dossier de l'ouvrage. C'est dans ce cadre que le PATOUH (pôle d'appui technique pour les ouvrages hydrauliques) intervenant pour le compte du MEEDDAT en appui aux services de contrôle de l'État, est amené à formuler un avis sur le dossier du remblai, et signale tout comme SOGREAH de nombreuses défectuosi tés, portant un risque d'érosion interne en cas de crue importante. En suivant les conclusions des experts (voir §6.2.1 du rapport des experts de la mission), la mission ne peut que constater que l'état du remblai ferroviaire entre Tarascon et Arles ne permet pas d'atteindre le niveau de protection attendu d'une digue fiable. Les constats effec tués à l'issue de la crue de 2003 et l'avis des experts convergent en effet: le risque de rupture du remblai existe même pour une crue inférieure à celle de 2003 ; ce risque est très élevé 56 Au sens des articles L214-1 à L214-6 du code de l'environnement. EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 30/75 Rapport n°005602-01 pour une crue supérieure à celle de 2003 (11 500 m3/s), même en deçà de la crue de référence (12 500 m3/s). Si ce remblai a été maintenu par ses gestionnaires en condition d'as surer la circulation de convois de plus en plus rapides, il est resté, en matière de protection contre les crues, sensiblement dans l'état où l'a laissé la crue de 1856 : les divers rapports et une visite sur place permettent de constater que les travaux alors prévus n'ont pas été réalisés. La mission confirme donc que l'opération prévue dans le pré-schéma Rhône aval, à savoir la construction à l'ouest du remblai ferroviaire d'une véritable digue doit être considérée comme tout à fait prioritaire. 5.2. Le renforcement du remblai par une digue latérale Le renforcement de la protection du remblai est donc une des actions prioritaires du pré-sché ma Rhône aval. Parmi les solutions proposées, c'est celle d'une digue accolée côté Rhône qui semble la plus appropriée au le comité de pilotage du pré-schéma réuni le 7 juillet 2006. Son dimensionnement dépend aussi des études de calage en cours de réalisation par le SYMA DREM. Le 12 mai 2006, le Préfet des Bouches-du-Rhône a proposé au directeur général des trans ports et de la mer (DGTM) de confier la maîtrise d'ouvrage du renforcement de la protection du remblai à RFF et de participer au finan cement de ces études. Par un courrier du 7 novembre 2006, le DGTM rappelle que la construction d'un ouvrage de protection contre les crues n'est pas dans les missions de RFF, tout en admettant que ce dernier ne peut être absent de la conception d'un ouvrage imbriqué dans une infrastructure ferroviaire. RFF a accepté d'être le maître d'ouvrage des études, mais non de la future réalisation de la digue. A noter enfin que selon le DGTM, cette même étape devrait traiter les aspects juridiques de la propriété finale de la digue et du cadre juridique le plus adapté pour la réalisation. Le comité mis en place pour piloter cette opération, présidé par le Sous-préfet d'Arles, a entériné le 9 novembre 2006 l'échéancier du renforcement du remblai, les Figure 7: Plan de situation des travaux de renfor cement études devant avoir lieu en 2007 et 2008, pour un achèvement des travaux en 2013. Le 7 mai 2007, l'assistance à maîtrise d'ouvrage des études est confiée à la DDE des Bouches-du-Rhône, permettant de lancer la procédure d'appel d'offres. Ces études ont été attribuées aux sociétés Inexia57, pour l'aspect ferroviaire, et Coyne et Bellier58, pour l'aspect hydraulique. Ces études sont menées en lien étroit avec les études de calage du SYMA DREM (voir partie 5 de ce rapport), qui doivent contribuer à définir les objectifs de protec tion. 57 58 Filiale de la SNCF devant reprendre à terme l'ensemble des activités d'ingénierie de la société nationale. Bureau d'études techniques spécialisé dans les infrastructures liées à l'eau. EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 31/75 Rapport n°005602-01 Au moment où ce rapport est rédigé, la mission a pu constater que ces études sont effective ment engagées, et que la collaboration technique avec le SYMADREM est bien établie. Le calendrier désormais prévu conduit à l'aboutissement d'une phase préparatoire au printemps 2009. C'est à ce moment que le principe de la solution technique finalisée sera retenu. Les hypothèses actuellement étudiées en priorité conduiraient à construire une digue proche mais distincte du remblai ferroviaire sur la majorité du parcours entre Tarascon et Arles (Figure 8), la digue venant toutefois s'accoler au sud, partie où le remblai est plus élevé, ainsi qu'au nord au niveau de l'usine TEMBEC. Compte tenu des contraintes hydrauliques et d'exploitation ferroviaire, les écoulements à contrôler en cas de crue dépassant la crue de projet (c'est à dire en moyenne moins d'une fois par siècle59) pourraient emprunter une dizaine à une vingtaine de passages sous la voie ferrée, répartissant les écoulements de manière régulière entre Tarascon et Arles. L'enjeu d'un éven tuel débat d'ensemble sur la localisation de ces ouvrages serait illusoire, tous ces écoulements à faible vitesse à leur sortie dans la plaine contribuant à remplir progressivement le Grand Trébon. Une vérification de l'incidence locale (à courte distance) devrait cependant intervenir avant de confirmer la localisation précise de chaque ouvrage. Par ailleurs, si la définition technique du renforcement du remblai ferroviaire semble désor mais en bonne voie, les responsabilités quant à sa réalisation restent à préciser. Figure 8: Principe de la digue accolée avec passage sous voie (Source : RFF) Il est indéniable que RFF ne peut être absent de ces opérations, étant donné l'imbrication physique des deux infrastructures et de leur entretien ultérieur. La mission estime cependant que la maîtrise d'ouvrage de la construction puis de l'entretien de la digue de renforcement ne peut relever de RFF, dont ce n'est pas la vocation. Il doit en outre être rappelé que si ce remblai a assuré une protection de fait contre les crues du Rhône pendant près d'un siècle et demi, à la connaissance de la mission il n'a pu être établi que cette protection relevait d'une obligation juridique déterminée à l'origine. A l'inverse et pour les ouvrages contemporains, il est généralement demandé aux maîtres d'ouvrages d'infrastructures linéaires (voies ferrées ou routières), en application du code de l'environnement60, de veiller à la transparence hydraulique de leurs ouvrages. Cette responsabilité, qui s'exprimera ici par la création de passages inférieurs dans les emprises ferroviaires, doit continuer à relever de RFF. En ce qui concerne la digue elle-même, plusieurs arguments militent en revanche pour qu'il appartienne aux collectivités d'assurer la maîtrise d'ouvrage, comme elles le font pour les autres ouvrages de protection. Les communes (ou les syndicats auxquelles elles adhèrent), 59 60 La crue de projet serait celle de 2003 (voire un peu plus), qui a été estimée légèrement supérieure à la crue centennale. Article L211-1 II 3° du code de l'environnement : veiller à la « libre circulation des eaux ». EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 32/75 Rapport n°005602-01 parmi leurs nombreuses autres attributions, doivent notamment « prévenir, par des précau tions convenables...les inondations61 ». Le plus logique aux yeux de la mission serait donc que le SYMADREM, maître d'ouvrage des autres digues du delta, en particulier sur le tron çon de digue faisant face sur l'autre rive, assume aussi cette responsabilité pour la nouvelle digue à construire. Ce choix permettrait de maintenir dans la durée la volonté de contrôler des déversements équivalents rive gauche et rive droite pour les crues excédant la crue de projet, les digues sécurisées au déversement pouvant être affectées de quelques tassements différen tiels qui appelleront des interventions. Ce choix permettra enfin d'assurer un entretien appro prié de l'ouvrage. Selon la mission, il serait souhaitable que le conseil syndical du SYMADREM se prononce à cet effet au plus tard à la conclusion de la phase préparatoire des études en cours sous la responsabilité de RFF, ce qui donnerait au SYMADREM un plus grand poids dans la détermination finale des choix retenus et dans les études d'avant-projet qui doivent suivre. Les deux maîtres d'ouvrages (RFF et SYMADREM), qui devront étroitement coordonner leurs interventions, seront amenés à préciser leur rôle respectif par convention : par exemple, il leur reviendra de définir ensemble comment s'exprimeront leurs responsabilités réci proques en matière d'aménagement et d'entretien de l'espace intermédiaire à prévoir, ne serait-ce que pour l'écoulement des eaux entre la digue et le remblai. Dans l'hypothèse où RFF serait déjà propriétaire de cet espace intermédiaire en pied de son propre remblai, il pourrait lui appartenir de l'aménager afin d'orienter les volumes déversants (en cas de crue dépassant la crue de projet) vers les passages à prévoir sous la voie ferrée (voir plus haut). Dans l'hypothèse où cet espace ne serait pas déjà propriété de RFF, il conviendrait de l'acquérir ; cet espace devrait alors probablement être inclus dans le projet du SYMADREM, qui en deviendrait propriétaire après déclaration d'utilité publique. Ces deux maîtres d'ouvrage doivent être invités62 à déposer des dossiers coordonnés au titre de la loi sur l'eau63, comprenant une partie technique conjointe. Cette disposition permettra au service chargé de la police de l'eau et au CODERST de vérifier la bonne articulation de leurs interventions, y compris pendant les travaux et pour les phases ultérieures d'entretien. Ce dossier exposera aussi l'incidence des débordements dans le lit majeur en cas de crue excédant la crue de projet. Les riverains seront alors à même, au plus tard au cours de l'en quête publique, d'être complètement éclairés sur leur propre situation. Dans l'attente de la réalisation de cette nouvelle digue, les obligations concernant le remblai ferroviaire prévues tant par l'arrêté préfectoral du 11 juillet 2006 (et sa circulaire de référence) que par le décret 2007-1735 du 11 décembre 2007 doivent être appliquées avec diligence par le maitre d'ouvrage ; elles doivent faire l'objet d'un contrôle attentif, y compris en matière d'inspections sur place, par les services d'Etat chargés de la police de l'eau dans les Bouches du Rhône (Service de la navigation et DDAF dans l'organisation actuelle). 4. Recommandation : le remblai RFF entre Tarascon et Arles, qui n'a pas la fiabili té suffisante, doit être effectivement complété par une digue à construire. Le SYMADREM est invité à prendre position dès le premier trimestre 2009, en ce qui concerne la maîtrise d'ouvrage de la digue, l'aménagement des passages 61 62 63 Article L2212-2 5° du code des collectivités locales. Si nécessaire, le préfet peut aussi prescrire l'établissement de ce dossier par RFF. Article L211-1 et suivants CE. A noter que le Préfet, dans l'hypothèse que l'on espère exclue où l'un des maîtres d'ouvrage serait en retard, dispose du pouvoir de prescription, par arrêté préfectoral pris après avis du CODERST. EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 33/75 Rapport n°005602-01 sous voie relevant de RFF. 5. Recommandation : La sécurité de ce remblai doit être surveillée avec vigilance tant qu'il n'est pas protégé par cette nouvelle digue. Rapport n°005602-01 EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 34/75 6. Le canal de contournement d'Arles Conformément à la lettre de commande, la mission a examiné le projet d'un éventuel canal de contournement d'Arles présenté par la commune de Tarascon. Ce projet de canal part du constat, unanimement admis, que le rétrécissement du grand Rhône en Arles (ou goulet) augmente significativement la ligne d'eau à son amont et tient compte du fait qu'on ne peut agir directement dans le site urbain dense du centre historique d'Arles (on ne peut pas élargir le bras, on ne peut pas diminuer sa rugosité sauf marginalement, on ne peut pas remonter les parapets à l'infini). Il propose donc de court-circuiter ce goulet par un canal de contournement délestant le Petit Rhône vers la Grand Rhône. Son objectif explicite est d'abaisser la ligne d'eau dans Arles, mais aussi dans le Rhône afin de réduire, voire de supprimer, la nécessité de prévoir des débordements en amont d'Arles, réduisant ainsi l'oc currence des inondations dans la plaine du Trébon (Figure 9). Figure 9: Tracé du canal proposé par la municipalité de Tarascon et étudié par le SYMADREM Rapport n°005602-01 EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 35/75 6.1. Faisabilité Deux scénarios pour ce projet ont été proposés par la commune de Tarascon et son conseil, le cabinet Delft Hydraulics, des Pays-Bas. Ils reposent tous les deux sur le même canal, qui fonctionne soit de manière passive, soit avec le contrôle amont d'un organe mobile. Pour aboutir à des débits significatifs, un canal de 400m de large est prévu, complété par un abaissement des ségonnaux du Petit Rhône entre la diffluence et sa prise (Figure 9). C'est donc un projet de grande ampleur en termes d'aménagement et de génie civil. Indépendam ment de son impact hydraulique, sa faisabilité impose dans tous les cas un certain nombre d'actions complémentaires. · Tout d'abord, il faudrait assurer la transparence hydraulique des liaisons routières existantes et croisant le canal. Il s'agit principalement d'une route à quatre voies et de deux routes départementales (D570 et D36). Les liaisons qu'elles assurent devraient être maintenues, même si la D36 semble pouvoir être déviée. Il existe aussi plusieurs64 autres voies communales ou chemins d'exploitation dont il conviendrait de décider s'ils doivent être maintenus ou abandonnés, ainsi que les cas où une circulation dans le canal lui-même (bien entendu fermée en crue) pourrait être envisagée. Le coût des ouvrages de franchissement à prévoir pour maintenir ces liaisons serait à imputer au budget nécessaire à la création du canal. Il pourrait en être de même pour un franchis sement supplémentaire concernant le contournement autoroutier d'Arles actuellement en projet, dans la mesure où celui-ci serait antérieur au canal. La largeur du canal (400m) dimensionne l'enjeu financier de cette question (voir plus loin). · Le pont suspendu de Fourques, qui enjambe le Petit Rhône au niveau où les ségon naux seraient élargis devrait être aménagé. Or, ce pont du XIXème siècle est inscrit à l'inventaire des monuments historiques. S'il n'est pas inconcevable de mettre en eau sa deuxième arche65 qui surplombe actuellement les ségonnaux, il faudra vérifier que les aménagements projetés ne soient pas considérés comme inadaptés au caractère historique de l'ouvrage, y compris sur un plan paysager. · Les bâtiments d'habitation ou d'activité situés à proximité d'un tracé qui reste assez proche de l'ensemble urbain d'Arles, ou sur celui-ci, devraient être expropriés. D'après ce qui a été dit à la mission, ceci intéresserait quelques dizaines d'habitations, mais aucun inventaire précis n'est actuellement disponible à sa connaissance. · Le recouvrement éventuel des emprises du canal sur des espaces naturels remar quables, retenus en Camargue insulaire au titre de la directive Habitats (dite Natura 2000), imposerait de démontrer qu'il n'existe pas d'autre solution pour protéger la sécurité publique, et de compenser les atteintes aux milieux remarquables. Une vérifi cation rapide effectuée par la mission montre que l'emprise du canal serait proche du zonage des milieux naturels remarquables, sans empiéter sur ceux-ci. Des incidences indirectes seraient cependant à étudier : par exemple comment opérer la mise en dépôt des matériaux à extraire du canal envisagé si des superficies66 proches du canal ne peuvent pas être prévues à cet effet. · Le maître d'ouvrage devrait acquérir l'emprise foncière du canal, en incluant deux pistes d'entretien. Cette acquisition est d'abord dictée par l'importance des travaux (de 64 65 66 Faute d'un décompte plus précis à ce stade, quatre voies (au moins) peuvent être repérées sur une carte. Un tel exemple d'aménagement est par exemple intervenu à Béziers, pour un projet d'ampleur paysagère cependant moindre Ces remblais, dont le volume extrait serait significatif (8 millions de m3), nécessiteraient un espace de dépôt de l'ordre de 400 hectares dans l'hypothèse où le remblai serait d'une hauteur de 2 à 3 mètres. EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 36/75 Rapport n°005602-01 l'ordre de huit millions de mètres-cubes de terrassements). Elle l'est également pour s'assurer qu'aucune emprise (construction, etc.) ne soit réalisée sur le canal et ses abords. Cette obligation serait difficile à maintenir dans tout autre cas, en particulier pour prévenir (dans la deuxième scénario étudié pour le canal) un événement n'ar rivant qu'à une occurrence lus que centennale. Il ne serait pas exclu également que le maître d'ouvrage doive acquérir les surfaces nécessaires au dépôt des déblais volu mineux. Les deux scénarios ont fait l'objet de simulations dans le cadre de l'étude de calage réalisée pour le SYMADREM par la CNR. Leur principe et leur conséquence sont analysés dans le rapport des experts de la mission (chapitre 9), nous en résumons ici les résultats essentiels pour l'objet de notre rapport. Ils concernent les modifications apportées par l'ajout du canal au comportement hydraulique du système de protection pris en compte dans l'étude de calage du pré-schéma sud67. Pour ce faire, et pour chaque scénario, trois cas ont été simulés : la crue de 2003 sans brèches (proche de la centennale), la crue de 1856 (référence des plans de surfaces submersibles) et une crue exceptionnelle (millénale). 6.2. Premier scénario Le premier scénario est exclusivement basée sur l'emploi d'ouvrages fixes, comme prévu dans le pré-schéma Rhône aval. Pour gérer les débits additionnels introduits dans le Grand Rhône en aval d'Arles, le canal est complété par deux aménagements. Le premier est un déversoir (n°1) en rive droite du Grand Rhône, alimentant un canal de jonction chargé d'éva cuer les débits supplémentaires vers l'étang de Vaccarès. Le second est également un déver soir (n°2) en rive droite du Grand Rhône, en amont des Salins-de-Giraud, pour évacuer les débits supplémentaires vers le canal du Japon et, au delà, vers la mer. Le canal de contourne ment et ses équipements fonctionneraient à partir d'un débit de 4 000 m3/s à Beaucaire, ce qui correspond environ à la crue annuelle. Les résultats des simulations réalisées sur cette base donnent les indications suivantes. · Entre Tarascon et Arles, pour une crue de type 2003, la ligne d'eau serait effective ment abaissée, de 15 cm à Beaucaire à 40 cm à la prise d'eau BRL, en amont d'Arles. Cette réduction serait plus faible pour la crue de référence (1856), soit respectivement 10 cm et 30 cm. Dans ce cas, le remblai ferroviaire actuel déverserait, ce qui, indé pendamment de l'état du remblai, obligerait à construire une digue le long de ce remblai si l'on voulait protéger le Trébon de tout déversement jusqu'à la crue de référence. La réalisation du canal ne se substituerait donc pas à la construction de cette digue (par ailleurs indispensable , voir partie 5 du présent rapport) et les deux investissements devraient être financés. · La ligne d'eau est par contre peu modifiée dans la traversée d'Arles pour chacune des crues étudiées (2003, 1856 ou millénale) : les débits y sont plus faibles mais l'ar rivée du canal à l'aval d'Arles rehausse la ligne d'eau par effet de remous aval. · Dans le Petit Rhône, les débits en crue en aval de la prise du canal, seraient sensible ment réduits, ne dépassant plus 1 100m3/s même en crue exceptionnelle, alors qu'on en a connu 1 400 en 2003. Ce résultat, a priori intéressant pour les communes rive raines, soulèverait cependant des questions en matière de sédimentation. · En Camargue insulaire, les volumes déversés seraient significatifs : 320 millions de m3 (67cm de hauteur d'eau moyenne) via le premier déversoir pour la crue de 2003, 67 Rapport hydraulique, chapitre 6. EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 37/75 Rapport n°005602-01 1550 millions de m3 (soit plus de 3m de hauteur d'eau) pour la crue de 1856. Les quartiers est des Saintes-Maries-de-la-Mer seraient inondés dès la crue de 2003. La dérivation d'un débit non négligeable du Petit Rhône au-delà de la crue annuelle aurait un impact géomorphologique (§ 10.4 du rapport des experts) en particulier en provoquant une surélévation des fonds du Petit Rhône et en modifiant l'équilibre délicat de la diffluence. En résumé, le premier scénario simulé ne répond pas suffisamment à l'objectif d'abaisse ment de la ligne d'eau en amont d'Arles pour y exclure tout déversement avant la crue de référence. Il maintiendrait la nécessité de doubler le remblai RFF par une digue fiable, et de réaliser des ouvrages complémentaires. Il aurait des conséquences sur la sédimentation dans le Petit Rhône. Il aurait des incidences défavorables non négligeables en matière de déborde ment en aval sur le Grand Rhône. 6.3. Second scénario Avec un canal ayant les mêmes caractéristiques que précédemment, le second scénario se donne pour objectif (implicite) de protéger l'amont d'Arles jusqu'à la crue de référence (1856). Il repose donc sur un rehaussement des digues des deux rives entre Tarascon et Arles, mais aussi jusqu'à la mer, et sur l'installation de deux organes mobiles dont l'ouverture serait commandée manuellement ou automatiquement à partir de débits constatés à Beaucaire, complétés par un déversoir passif sur le Grand Rhône, près de la mer. Le premier organe mobile se situe à la prise du canal. D'une longueur de 400 m, il s'apparen terait plutôt à un barrage mobile, qui serait activé à partir d'une crue de type 2003 (11 500 m3/s). Le second organe mobile, en rive gauche, au sud de Tarascon, d'une longueur de 48 m, serait ouvert légèrement au delà de la crue de référence (12 500 m3/s). Le troisième ouvrage est un déversoir fixe, celui déjà prévu (n°2) dans le premier scénario pour évacuer le surplus de débit vers la mer via le canal du Japon. Les résultats simulés du deuxième scénario peuvent être ainsi présentés. Entre Tarascon et Arles, pour la crue de référence (1856), le modèle signale un abaissement modéré de la ligne d'eau, sensible (15 cm) au niveau de la diffluence, mais qui se répercute mal en amont. Le besoin de confortement en sera réduit d'autant et l'objectif d'éviter tout débordement jusqu'à la crue de référence dans cette zone semble techniquement accessible, à condition toutefois de conforter et rehausser toutes les digues, en particulier celle qui devra longer le remblai RFF. Sur le grand Rhône, la même crue de référence entraîne une hausse de la ligne d'eau (35 cm) d'Arles au déversoir vers le canal du Japon, induisant aussi un besoin de confortement des digues. En Arles, la crue exceptionnelle induit une hausse significative de la ligne d'eau (60 cm) due à l'arrivée des eaux du canal dans le Grand Rhône. Si l'objectif d'assurer la protection du centre d'Arles jusqu'à cette crue est maintenu, une hausse significa tive des protections locales serait à opérer. Au point bas du terre-plein IRPA 68 par exemple, une hausse de 1,50 m serait alors nécessaire pour garder une sécurité (revanche) de 50 cm. En amont de Beaucaire, la crue exceptionnelle induit une hausse de la ligne d'eau perceptible jusqu'au barrage de Vallabrègues (+ 25 cm). En résumé, le deuxième scénario simulé ne répond pas non plus suffisamment à l'objectif d'abaissement de la ligne d'eau en amont d'Arles. Si on souhaite y exclure tout déversement avant la crue de référence, les incidences à l'amont sont importantes. Le confortement du 68 Actuellement à 7,03m NGF pour une ligne d'eau annoncée à 8m NGF. EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 38/75 Rapport n°005602-01 remblai RFF par une digue fiable continue d'être nécessaire. Si les déversements en Camargue sont réduits par rapport au premier scénario, ce deuxième scénario conduirait à des travaux considérables dans tout le Grand delta : le canal de contournement d'Arles et celui du Grand Rhône vers le canal du Japon, les deux ouvrages mobiles, le confortement des digues à l'amont (y compris le long du remblai RFF), en Arles et à l'aval d'Arles. Les incidences amont sont significatives. Par ailleurs, l'existence des organes mobiles pose en soi deux problèmes. Il s'agit d'abord de la question du maintien en condition opérationnelle d'ouvrages qui ne seraient en fonctionne ment réel que moins d'une fois par siècle en moyenne : le maître d'ouvrage devrait en supporter les coûts d'entretien pendant des périodes très longues, sans en percevoir expé rimentalement le bénéfice69. Il s'agit ensuite de l'acceptabilité de l'ouverture des déversoirs mobiles, qu'elle soit automatique ou commandée. Cette question serait particulièrement sensible au nord d'Arles puisqu'en l'absence de canal l'ouvrage débiterait assez brutalement directement en plaine du Trébon, situation future encore plus rare, mais dans laquelle on ne pourrait exclure que certains riverains réagissent. Une telle perspective pourrait nécessiter de la part des autorités de devoir faire garder l'ouvrage y compris en période de crise, si celles-ci veulent en garantir alors le fonctionnement. A noter qu'une fois l'ouverture effectuée en crue, les personnels assurant la garde de l'ouvrage mobile seraient en revanche isolés, son accessi bilité n'étant plus assurée que par la digue elle-même. Enfin le coût du deuxième scénario serait considérable, puisqu'il faudrait cumuler l'aménage ment de deux canaux (le contournement d'Arles et la liaison entre le Grand Rhône et le canal du Japon), la construction des ouvrages mobiles, les acquisitions foncières et le rétablisse ment des liaisons routières et autoroutières avec les réalisations prévues au pré-schéma sud. Faute d'élément de comparaison contemporains, ce coût ne peut être à ce stade approché que pour certains postes. Le coût d'un pont routier sans aménagement particulier est estimé à 4000 /m². Un pont à deux fois deux voies au dessus du canal aurait une superficie d'environ un hectare, son coût serait donc de l'ordre de 40 millions d'euros (à multiplier probablement par deux compte tenu de l'autoroute en projet) et d'environ 20 millions d'euros pour chacune des deux autres routes. Par ailleurs, le seul chantier français récent d'un ouvrage de dérivation ayant nécessité des déblais importants ainsi que des rétablissements routiers simples (hors autoroutes), c'est à dire les travaux sur le LEZ à l'aval de Montpellier, constate un coût de génie civil d'environ 5000 euros par 1000m3 terrassés, hors acquisitions foncières, dépôt des déblais, rétablisse ment des réseaux (routes, eau, électricité et téléphone), sondages géophysiques et archéolo giques, études et maîtrise d'oeuvre. L'application de ce ratio à un canal de 8 millions de m3 donnerait un coût dépassant les 40 millions d'euros, hors rétablissement autoroutiers. A titre de comparaison, ces deux postes (canal et trois ponts), sans compter les aménagements hydrauliques complémentaires (canaux de liason dans la Camargue, barrages mobiles) représenteraient déjà à eux seuls au moins la moitié des 182 millions d'euros inscrits pour le financement de la totalité du pré-schéma Rhône-aval pour la période 2007-2013 dans le contrat de projet interrégional Plan Rhône. 6.4. Synthèse Les résultats des deux simulations montrent que, même s'il améliore les écoulements en certains secteurs, le canal de contournement du goulet d'Arles soit n'aurait pas d'impact suffi 69 La probabilité qu'aucune crue centennale, déclenchant l'usage du canal, n'intervienne pendant 128 ans, est par exemple de l'ordre de 28%. Rétrospectivement et dans l'hypothèse où ce canal aurait été construit juste après la crue de 1856, il aurait été utilisé à des fins opérationnelles pour la première fois en 2003. EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 39/75 Rapport n°005602-01 sant en amont pour y réduire significativement les risques d'inondation, soit aurait des conséquences négatives importantes en traversée d'Arles et en aval, ainsi qu'en amont de Beaucaire. L'influence du premier scénario serait limitée sur les plus fortes crues en amont de la diffluence alors que son influence en aval serait clairement défavorable. Le deuxième scéna rio réduirait le niveau des risques actuels entre Tarascon et Arles au prix d'une hausse signifi cative de la ligne d'eau en Arles. Son coût serait considérable, puisqu'il faudrait cumuler le creusement de deux canaux, les ouvrages mobiles, les rétablissements routiers et les acquisi tions foncières. Son usage réel en crue pourrait être aléatoire compte tenu de l'emploi d'ou vrages mobiles. Toute tentative éventuelle de poursuivre l'étude d'un tel canal ne pourrait être que décon seillée par la mission, tant les écarts entre les objectifs de protection et les investissements à prévoir sont importants. En tout état de cause, un tel canal n'apparaît que comme un complé ment aux aménagements prévus, ce qui devrait être examiné à l'aune des moyens financiers et matériels que sa réalisation devrait mobiliser, au delà de ceux d'ores et déjà prévus dans le Plan Rhône. Rapport n°005602-01 EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 40/75 7. Les plans de prévention des risques d'inondation et l'ur banisme 7.1. La prévention des inondations de 1858 à 1996 Après les inondations de 1840, celles de 1856 ont eu un retentissement considérable dans toute la vallée du Rhône. Afin de ne pas en perdre la mémoire, les pouvoirs publics ont très tôt (loi du 28 mai 185870) prévu de répertorier les zones alors inondées, au moyen de plans des surfaces submersibles (PSS). L'objectif était double : pouvoir s'opposer aux endigue ments excessifs en amont, qui accroissent l'importance des crues en aval; fournir aux proprié taires des terres inondables une information claire sur les risques qu'ils encourent. La loi précise que « dans les vallées protégées par des digues, sont considérées comme submersibles les surfaces qui seraient atteintes par les eaux si les levées venaient à être rompues ». « La limite de la partie submersible de la vallée du Rhône en aval de Lyon » a été établie en 191171. Respectant le principe énoncé par la loi, la partie de la plaine du grand Trébon isolée du Rhône par le remblai ferroviaire, inondée en 1858, y figure bien comme « submersible ». La zone submersible issue de ce PSS apparaît dans la . Ces informations sont rappelées de nos jours sur le site internet de la préfecture au titre de la réglementation concernant l'information des acquéreurs et des locataires72. Les objectifs des pouvoirs publics en zone inondable se sont élargis en 1935. Il convenait en effet que l'État ne se limite plus à la seule information des propriétaires; l'État devait pouvoir aussi s'opposer à l'extension urbaine en zone inondable, qui gène les écoulements et qui induit un accroissement des « charges que le Trésor supporte du fait que l'État est nécessaire ment amené à venir en aide aux victimes des inondations73 ». Le vocabulaire ne change pas (on parle toujours de surfaces submersibles), ni la prudence derrière les digues: « pour les vallées protégées par des digues ou levées de toute nature, les plans ne tiennent pas compte de l'existence de ces ouvrages ». Mais les pouvoirs de l'État sont considérablement élargis, à partir de 1935 ils correspondent sensiblement à ceux qui sont aujourd'hui employés dans un PPRI (plan de prévention des risques d'inondation) relevant de la loi de 1995. L'État peut ainsi interdire en zone submersible les constructions, voire même ordonner leur destruction (contre indemnité si celles-ci ont été régulièrement établies). 70 71 72 73 La loi de 1858, ainsi que l'ensemble des textes juridiques antérieurs à 1939 cités dans cette section, non disponibles sur Légifrance, figurent en annexe 4 du présent rapport. Décret du 3 septembre 1911, voir en annexe. Arrêtés IAL-13004-01 (Arles) et IAL-13108-01 (Tarascon), du 8 février 2006. Décret-loi du 30 octobre 1935, rapport. A noter, curiosité juridique, que c'est sur la base de cet argument financier que ce texte, en principe de nature législative puisqu'il restreint les droits du propriétaire, a été pris sous forme d'un décret-loi au titre de la défense du franc. Les dispositions d'application du décret-loi de 1935 ont été précisées par un décret réglementaire du 20 octobre 1937. EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 41/75 Rapport n°005602-01 Figure 10: Les zones submersibles du PSS de 1911 (Source SDAGE, 1995) Figure 11: Zones submersibles de l'AZI de 1996 montrant la zone protégée par le remblai RFF (Source PIG - 1996) Contrairement aux transformations74 opérées pour les autres communes de France concer nées, les plans de surfaces submersibles de 14 communes75 du Grand delta, qui relevaient de la loi de 1858, n'ont pas été repris sous le régime juridique de 1935 76. La loi de 1858 n'ayant plus d'effets juridiques directs77, seule subsiste désormais l'information générale précisant les limites atteintes par les eaux en 1856. Cette information a cependant permis jusqu'à un passé récent l'application du droit des sols sur ce territoire, sur la base de l'article R111-2 du code de l'urbanisme, qui prévoit que « le projet [de construction] peut être refusé ou n'être accepté que sous réserve de l'observation de prescriptions spéciales »; cette disposition suppose cependant une appréciation des faits dossier par dossier, et il ne s'agit pas d'une compétence liée. 74 75 76 77 Certaines transformations ont été opérées par décret entre 1979 et 1986. Ceci intéresse quatre communes du Gard (Fourques, Bellegarde, Saint-Gilles, Beauvoisin) et quatorze communes des Bouches-du-Rhône (Rognonas, Barbentane, Boulbon, St-Pierre-de-Méozargues, Tarascon, Arles, Port-Saint-Louis-du Rhône, Saintes-Maries-de-la-Mer, Saint-Etienne-du-Grès, Saint-Martin-de-Crau, Fontvieille, Paradou, Maussane-les-Alpilles, Mouriès). La DPPR avait entrepris au titre de la codification une démarche visant à introduite dans la partie réglemen taire de code de l'environnement un article tendant à faire considérer les plans de 1911 comme des PSS au sens de la réglementation ultérieure. La section des travaux publics du Conseil d'État, lors de sa séance du 19 juin 2007, a précisé que les PSS établis en 1911 ne pouvaient être considérés comme relevant du décret-loi de 1935, proposition qui dépassait les compétences d'une codification Article 8 du décret-loi du 30 octobre 1935. EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 42/75 Rapport n°005602-01 7.2. La prévention des inondations depuis 1996 En 1996, la préfecture des Bouches-du-Rhône publie78 comme projet d'intérêt général (PIG) un atlas des zones inondables (AZI). La dimension en principe restrictive de ce texte doit être soulignée: il s'agissait de mettre en demeure les Maires des communes concernées par un risque d'inondation de réviser ou de modifier leur POS (plan d'occupation des sols), pour les rendre compatibles avec le PIG (projet d'intérêt général). Mais ici la surface considérée comme « submersible » depuis 1911, est séparée pour Arles et Tarascon en deux zones, la zone inondable proprement dite et la zone dite « protégée par des digues ou remblais fiables » (le remblai du chemin de fer entre Arles et Tarascon) marquée en gris sur la . Aucune étude spécifique ne semble avoir justifié cette affirmation en ce qui concerne le remblai du chemin de fer, le constat d'une résistance de fait entre 1856 et 1996 (y compris pour la crue de 1993) semblant avoir prévalu. Dans cet arrêté préfectoral de 1996, les quartiers nord d'Arles, la plaine du Grand Trébon et les quartiers sud de Tarascon sont entièrement situés dans la partie dite protégée. Cet AZI de 1996 entérine donc l'idée communément admise que le territoire considéré était protégé des crues du Rhône. Cette notion de zone protégée a permis le développement urbain et écono mique du territoire, notamment sur la commune d'Arles, les plans d'occupation des sols (POS) des communes intégrant la notion de digue fiable. Un arrêté préfectoral du 21 juin 2000 a prescrit l'établissement d'un PPR pour la commune d'Arles. Il ne semble cependant pas avoir fait l'objet de travaux approfondis depuis lors. En 2002 après une rupture de digue à ARAMON ayant entraîné la perte de plusieurs vies humaines, une circulaire interministérielle79 rappelle que l'ensemble des règles relatives aux zones inondables sont applicables aux zones endiguées, quel que soit le niveau de protection théorique de ces digues. Cette circulaire précise en outre qu' « il convient de cesser de consi dérer comme des digues de protection les remblais des ouvrages conçus et réalisés pour d'autres objectifs (infrastructures de transports,...), hormis s'ils ont également été conçus à cet effet ». La discussion de savoir si le remblai ferroviaire entre Arles et Tarascon répond à cette définition figure en partie 6 de ce rapport, le constat de la mission étant que ce remblai n'a pas été construit comme une digue. L'application de cette circulaire a conduit la DDE des Bouches-du-Rhône, sur instruction du Préfet, à renforcer le contrôle de la légalité des autorisations de construire sur ce territoire situé derrière le remblai ferroviaire, ce qui a conduit dans certains cas le Préfet à déférer au tribunal administratif des permis de construire, assortis de demandes de suspension, sur la base de l'article R111-2 du code de l'urbanisme cité plus haut. Les procédures suivant ces référés ont souvent donné raison à l'État, mais celles ayant eu un résultat opposé traduisent la fragilité de l'argumentaire basé sur le l'utilisation des informa tions figurant au PSS de 191180. Après la crue de 2003 et les traumatismes afférents, la demande sociale a en outre été forte en vue de ne pas interdire toute construction, ce qui a de fait conduit à accorder de nouveaux permis de construire dans cette zone. La situation juridique au regard de l'octroi des permis de construire sur ce territoire est deve nue aujourd'hui très confuse, les parties prenantes aux débats invoquant devant le tribunal 78 79 80 Arrêté préfectoral du 23 août 1996 Circulaire MATE/SDPGE/BPIDPF/CCG n° 234 relative à la politique de l'Etat en matière de risques natu rels prévisibles et de gestion des espaces situés derrière les digues de protection contre les inondations et les submersions marines. Une inspection thématique de la DDE des Bouches du Rhône (contrôles de la légalité liés au risque d'inon dation) menée par Guy Descombes et Mireille Bensussan, de la MIGT 11, aboutissait à ces conclusions le 17 juin 2005. EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 43/75 Rapport n°005602-01 administratif les écarts entre d'une part le POS issu du PIG et l'octroi de certains permis anté rieurs, et d'autre part le recours à l'article R111-2 du code de l'urbanisme81. 7.3. Recommandations Cette confusion juridique ne peut être levée, s'agissant des services de l'État, qu'en appliquant les dispositions prévues depuis la loi de 1995 désormais codifiées à l'article L562-1 et suivants du code de l'environnement, c'est à dire en élaborant un plan de prévision des risques naturels prévisibles (dit PPRi pour les inondations). L'Etat disposera alors d'un document juridique opposable, sur lequel il pourra asseoir sa position vis à vis de la justice administra tive. L'établissement d'un PPR vient d'ailleurs d'être prescrit (octobre 2008) s'agissant de la commune de Tarascon, permettant dans cette zone une approche uniforme des règles à appli quer entre les communes de Tarascon et d'Arles82. Élément de contexte, les résultats de l'enquête d'opinion évoquée plus haut, montrent d'ailleurs que ces PPR sont acceptables s'ils sont placés dans le cadre d'une doctrine commune à l'ensemble du Rhône, assurant une cohérence entre les rives du fleuve et entre l'amont et l'aval. La doctrine commune aux PPRi du Rhône a été validée en commission administrative de bassin le 14 juin 2008, elle prend notamment en compte la constructibilité derrière les digues de protection. Elle est localement ressentie comme adaptée à la situation en vallée du Rhône. Reste encore à définir pour ce PPR l'aléa de référence et l'aléa exceptionnel. En application des textes et des guides méthodologiques en vigueur, la crue de référence est définie comme la crue centennale, ou la plus forte crue historique connue si celle-ci est supérieure: c'est ici le cas pour la crue de 1856. Il est également précisé que les plans de prévision des crues doivent être établis sur la base des équipements effectivement en service, les projets prévus devant conduire, s'il y a lieu, à la modification ultérieure du PPR, lors de la mise en service des équi pements. La dernière question technique à trancher dans cette zone concerne le remblai ferroviaire: pourrait-il aujourd'hui être considéré comme résistant à la crue de référence? La réponse en l'état est clairement négative (voir rapport des experts de la mission, § 6.2.1). L'arrêté préfec toral du 23 août 1996, qualifiant de fiable dans le cadre d'un PIG ce remblai ferroviaire, doit donc être immédiatement rapporté83, ce qui contribuera à clarifier l'actuelle confusion juri dique. Dans la situation actuelle, la crue de référence submergerait le remblai ferroviaire, induisant un risque élevé de rupture qui introduirait dans la plaine du Trébon, les quartiers sud de Tarascon, les quartiers nord d'Arles et dans Fourchon des volumes d'eau considérablement plus élevés qu'en 2003. Le raisonnement suivi par la mission pour aboutir à cette affirmation est le suivant : - la crue de référence pour l'établissement d'un PPR est la crue centennale, ou la plus haute crue historique si celle-ci est supérieure ; pour Arles et Tarascon, la crue de référence est celle de 1856 ; 81 82 83 Tribunal administratif de Marseille, Préfet des Bouches du Rhône c/ commune d'Arles, 11 septembre 2008. Le PPR d'Arles, prescrit en 2000, n'a pas encore été établi (voir plus haut). A la différence des PIG actuellement établis sous le régime prévu par le décret 2001-260 du 27 mars 2001, un PIG de 1996, relevant du décret 83-811 du 8 septembre 1983, n'est pas automatiquement caduc au bout de trois ans. EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 44/75 Rapport n°005602-01 les simulations effectuées par la CNR pour le compte du SYMADREM montrent que, dans l'état actuel et pour cette crue, le remblai ferroviaire est submergé ; - selon les constatations faites après la crue de 2003, la rupture du remblai serait probable en crue de référence (et bien avant) : les volumes introduits dans le Grand Trébon excéderaient alors de manière significative les quelque 18 millions de m3 constatés en 2003 ; - l'étude EGIS a examiné (entre autres) les effets d'un débordement de 200 millions de m3 dans le lit majeur rive gauche. Elle considère qu'en ce cas, dans l'état actuel, des hauteurs significatives d'eau seraient atteintes, de l'ordre de 2 m à 2,5 m dans les quartiers nord d'Arles et dans la zone commerciale de Fourchon. Le temps d'arrivée de l'eau dans Fourchon serait d'une trentaine d'heures après le début de déversement sur la voie ferrée. Peu importe, dans ce raisonnement, que l'étude EGIS soit établie en référence à des scénarios de crue différents de celui de 1856. C'est le volume d'eau déversé qui est prépondérant pour la détermination des hauteurs d'eau en lit majeur, la vitesse de remplissage des casiers n'ayant qu'une incidence limitée. Au besoin, rien n'interdit d'ailleurs à l'Etat, au titre de la préparation du PPR, de demander à EGIS une rapide simulation complémentaire pour s'en assurer, à titre de précaution juridique. Cette simulation aurait également pour intérêt de préciser les zonages. A noter que ces mêmes éléments techniques justifient aussi la stratégie de mise en place sans délai de protections rapprochées, notamment pour les quartiers nord d'Arles. Ce point est traité en partie 5 du présent rapport. Les éléments déjà disponibles sur les effets prévisibles d'une telle crue (1856), détaillés dans leur rapport par les experts de la mission, témoignent du niveau des risques encourus. C'est pourquoi la mission, considérant « que l'urgence [] justifie84 » un encadrement réglementaire solide du droit de construire, recommande pour Arles85 et Tarascon l'élaboration par le Préfet, après consultation des maires concernés, d'un plan de prévention des risques naturels prévi sibles conforme à l'article L562-2 du code de l'environnement. Les dispositions prévues par un tel plan, qui ne peuvent concerner que des constructions nouvelles (zonage, interdiction, prescriptions), seront alors immédiatement opposables. Ces dispositions seraient bien enten du révisées à la mise en service de la protection prévue pour les quartiers nord d'Arles, ou de tout autre ouvrage réduisant le risque. Selon la mission, les délais nécessaires à l'élaboration et à l'adoption d'un tel plan ne devraient pas dépasser quelques mois. Pour mieux respecter ces délais, il serait préférable de se limiter, pour ce premier plan, à la couverture territoriale de la rive gauche du Rhône et à sa zone urbaine rive droite pour la commune d'Arles86, ainsi qu'à la commune de Tarascon. Ce plan s'appliquera pendant 3 ans, délai qui permettra d'établir dans de bonnes conditions un PPR relevant de l'article L562-1 du code de l'environnement87. Point souvent omis : compte 84 - L'urgence est justifiée par le niveau des dégâts prévisibles (ceux de la crue de 2003 ont déjà été considé rables), le fait qu'une crue, même d'occurrence assez élevée, puisse intervenir à tout moment, ainsi que par la pression foncière. Celle-ci est ici élevée, au point de constater une impossibilité juridique à maîtriser la construction par d'autres moyens. En particulier la probabilité limitée d'un événement, inhérent à la notion de risque, ne saurait écarter la notion d'urgence en matière de risques, alors qu'elle est explicitement prévue par le législateur. Aucun PPR pris au titre de l'article L562-2 CE ne semble avoir été annulé par la justice admi nistrative pour défaut d'urgence (source Jurisque prim.net). Voir par exemple <http://www.prim.net/professionnel/procedures_regl/r9_jurisprud2008/attente. html> C.E., 24 juill. 2006, Cne d'Andresy-en-Yvelines et autres, n° 283297. 85 86 87 Rappellons que le territoire d'Arles, plus grande commune de France, s'étend aussi en Camargue insulaire. Rappellons que le territoire d'Arles, plus grande commune de France, s'étend aussi en Camargue insulaire. De manière très pratique, ce délai devrait aussi permettre de traiter les inévitables contentieux à prévoir. EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 45/75 Rapport n°005602-01 tenu de la nature des risques encourus sur les deux communes d'Arles et de Tarascon, avant comme après la réalisation d'ouvrages de protection, il serait approprié que ce dernier plan ne se limite pas à prescrire des mesures concernant la construction, le PPR devrait aussi définir des mesures qui relèvent de la sécurité civile88, à moins que les plans communaux de sauve garde de chaque commune n'aient prévu la totalité des dispositions à prendre en cas de rupture du remblai ferroviaire (alerte des populations, mise en sécurité des personnes, etc.). L'argumentaire, non fondé juridiquement ni reconnu par le Ministère chargé de l'environne ment, mais parfois employé en opportunité pour chercher à retarder l'adoption immédiate d'un PPR, est que d'éventuels travaux futurs pourraient faire disparaître le risque d'inonda tion. Au cas particulier de la zone située derrière le remblai ferroviaire considérée dans son ensemble, cet espoir est malheureusement peu crédible. Les études en cours au SYMA DREM, visant à caler des digues résistantes à la surverse, permettront certainement de prévoir un dispositif sécurisant les digues et réduisant sensiblement les volumes déversés dans le Grand Trébon pour la crue de référence, sans pouvoir supprimer ces débordements. La mise en place de protections rapprochées, qui pourraient concerner Fourchon (voire le sud de Tarascon) comme les quartiers nord d'Arles, serait une réponse appropriée à un tel constat. Comme il est précisé plus haut, le PPR sera alors revu en conséquence. 6. Préconisation : l'arrêté préfectoral du 23 août 1996 (PIG) doit être rapporté sans délai. 7. Recommandation : un plan de prévention des risques d'inondation sur la base des éléments techniques immédiatement disponibles doit être défini en urgence pour Arles et Tarascon . Ce plan sera ensuite adapté en fonction des investissements réalisés. 88 « Ces plans ont pour objet, en tant que de besoin ;... 3° De définir les mesures de prévention de protection et de sauvegarde qui doivent être prises par les collectivités » (Article L562-1 du code de l'environnement). Et dans l'hypothèse, que l'on espère totalement exclue, où le programme des travaux à engager par les collecti vités territoriales serait arrêté, le PPR devrait aussi « définir...des mesures relatives à l'aménagement...des ouvrages » (idem, 4°). EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 46/75 Rapport n°005602-01 8. Le changement climatique La lettre de mission demandait de « chercher les modalités de prise en compte du change ment climatique pour la prévention des inondations dans le secteur Rhône aval ». Les para graphes qui suivent présentent les conséquences possibles de l'augmentation dans l'atmo sphère de la proportion de gaz à effet de serre sur le régime du Rhône dans le Grand delta, en prenant en compte ce que la communauté scientifique tient aujourd'hui pour acquis. 8.1. Impact sur l'hydrologie Se produisant le plus souvent entre octobre et mai, les crues du Rhône dans le Grand delta sont classées en plusieurs types : - les crues dues à des précipitations d'origine océanique affectant le nord du bassin versant ; - les crues dues à des précipitations d'origine méditerranéenne ou cévenole, affectant la partie sud du bassin versant ; - les crues dites généralisées résultant de la combinaison de ces types de précipitations, comme celle de 1856. En ce qui concerne l'hydrologie, il n'existe à la connaissance de la mission qu'une seule étude générale abordant ce sujet sur l'ensemble du bassin du Rhône. Elle a été financée par le MEDD (Ministère de l'écologie et du développement durable) dans le cadre de son programme de gestion des impacts du changement climatique (GICC). Commencée en 2000 et achevée en 2004. Elle89 avait pour thème l'impact d'un doublement de la teneur en gaz à effets de serre sur le régime hydrologique du Rhône, à l'horizon 2050, et utilisait les scénarios du GIEC dans leur version de 2001. . Elle porte sur le Rhône, la Saône, l'Ardèche et la Durance. Basée sur plusieurs simulations dont les résultats ne concordent pas complètement selon les scénarios et modèles de circulation générale utilisés, elle admet une augmentation possible des hauts débits (jusqu'à 12 % de plus) et une diminution importante des étiages (jusqu'à ­ 40 % de mai à septembre), le signal le plus clair étant la diminution de la compo sante nivale des débits. La Durance verrait corrélativement une diminution du pic de fonte et un moindre maigre hivernal. Les conséquences mises en évidence par l'étude intéressent les écosystèmes aquatiques (réduction des espèces d'eau courante), l'agriculture irriguée (plus de besoins, besoins plus constants) et la végétation spontanée des bassins. Si cette étude prospective met en évidence une augmentation possible des hauts débits, elle reconnaît une pertinence limitée des méthodes utilisées, en ce qui concerne l'évaluation des extrêmes. A ce stade l'étude ne s'est d'ailleurs pas prononcée sur la répartition statistique des événements extrêmes (dont les crues font partie). Elle suggère de poursuivre les travaux de simulation en prenant en compte les scénarios climatiques nouveaux et en bénéficiant des progrès de la modélisation. D'autres études ont donc été menées depuis dans le cadre du GICC, avec des modélisations plus précises, sur la base des scénarios utilisés pour le rapport du GIEC de 2007. Aucune ne porte sur le Rhône, mais les résultats obtenus pour des fleuves français de régime océanique indiquent une baisse générale des débits sur toute l'année90. 89 90 GIP MEDIAS ­ Projet GICC Rhône ­ Rapport final révisé, février 2005. Impact du changement climatique sur les ressources en eau et les extrêmes hydrologiques dans les bassins de la Seine et de la Somme (RExHySS) EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 47/75 Rapport n°005602-01 En ce qui concerne les mesures effectivement réalisées, celles-ci ne permettent pas de mettre en évidence une évolution significative de la répartition des débits, dès lors qu'elles s'in téressent à des évènements rares et que le pas de temps des observations jusqu'ici réalisées est trop étroit pour permettre de conclure valablement, en ce qui concerne l'impact du chan gement climatique sur les crues. En conséquence, il n'existe aujourd'hui aucun élément suffisamment fiable qui permette de réviser, dans quelque sens que ce soit, les caractéristiques des crues centennales, millénales et de référence91. 8.2. Impact sur le niveau marin L''écoulement dans les bras du Rhône vers la mer est influencé par le niveau de celle-ci à l'embouchure. C'est le cas lors de crues d'origine méditerranéenne et cévenole, concomitantes de tempêtes sur le littoral entraînant d'importantes surcotes marines92. C'est pourquoi l'in fluence du changement climatique sur le dimensionnement des ouvrages de protection contre les crues du Grand Delta doit aussi être explorée sous l'aspect de la montée séculaire du niveau de la mer. Figure 12: Mise en évidence de la montée du niveau de la mer Méditerranée par les satellites d'altimétrie - Source : Aviso-CNES La montée du niveau de la Méditerranée est attestée par les mesures issues des satellites d'al timétrie, depuis 1992 (Figure 12). Pour le delta du Rhône, elle est confirmée par les données du marégraphe du Grau de la Dent. Cette montée est émaillée d'importantes variations inter annuelles dues à la dynamique particulière de cette mer presque fermée. Sa principale source est le réchauffement de l'eau, la Méditerranée étant considérée comme en voie de tropicalisa tion. Le dernier rapport du GIEC confirme cette augmentation séculaire, donnant une éléva tion moyenne globale du niveau des mers pouvant aller jusqu'à 0,60 m en 2090, chiffre ne pouvant être transposé comme tel dans une mer fermée comme la Méditerranée. L'étude de calage menée par le SYMADREM introduit la contrainte maritime dans leurs simulations, allant jusqu'à des surcotes de 1,50 m NGF. Comme l'étude globale Rhône, elle 91 92 Le calcul de la crue centennale utilisée depuis l'étude globale Rhône, a été fait avec les mesures réalisées sur la période 1920-2000. La surcote, ou marée de tempête, est l'élévation de la mer créée par une tempête, au delà du niveau normal de la marée astronomique. EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 48/75 Rapport n°005602-01 montre que l'influence de ces surcotes diminue lorsque le débit du fleuve augmente. Pour un débit à Beaucaire supérieur à 11 500 m3/s, l'influence de la surcote est nulle sur le Petit Rhône en amont de Saint Gilles et sur le Grand Rhône en amont de Barriol (sud d'Arles). Ceci signifie en particulier que, pour la crue de référence, la surcote marine n'a aucune influence sur l'écoulement en Arles. L'effet de seuil dû au goulet du Rhône en Arles donne une garantie supplémentaire de l'absence d'impact en amont. 8.3. Synthèse La mission estime donc que les évolutions du régime des crues envisagées comme conséquences du changement climatique au XXIe siècle n'entraînent a priori, ni révision des objectifs de protection du secteur de Tarascon-Arles définis dans le pré-schéma Rhône aval, ni refonte du dimensionnement des ouvrages correspondants. Le principe de précaution, dont la valeur juridique doit être rappelée93, invite cependant à se garder fermement de toute hypo thèse qui conduirait à une sous-évaluation, directe ou indirecte, de l'impact des crues à venir. En revanche, le changement climatique doit être pris en compte s'agissant de l'effet potentiel du fonctionnement des ouvrages sur les écoulements en basses eaux. En effet, l'évolution la plus claire actuellement prévisible est la diminution des débits d'étiage, dont l'écoulement sera par ailleurs affecté par l'élévation du niveau de la mer, autre conséquence avérée du changement climatiqque. C'est à cette aune que doit être en particulier évalué tout projet visant à aménager le delta, y compris, le cas échéant, celui d'un éventuel canal de contourne ment d'Arles 93 Loi constitutionnelle 2005-205 du 1er mars 2005. EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 49/75 Rapport n°005602-01 9. Conclusion Un projet d'ensemble de protection contre les inondations, ainsi que de réduction de l'impact prévisible de celles que la géographie des lieux ne nous permet pas de maîtriser est indispensable dans le Grand delta. Les collectivités et l'Etat en sont convenus après la catas trophe de 2003, et les moyens appropriés ont été prévus jusqu'en 2013 dans un contrat de projet interrégional. Le pré-schéma Rhône aval adopté en 2006 établit les principes des aménagements à effectuer. L'appropriation locale de ce projet est difficile, tout particulièrement par certains des rive rains inondés en 2003. Il est vrai que la géographie locale induit des conséquences complexes au plan hydraulique, et que, ici comme souvent ailleurs en France, le développement urbain en a rendu l'approche encore plus ardue. Au delà des difficultés de méthode décrites dans ce rapport ou des différences d'approche classiques entre l'amont et l'aval d'un cours d'eau, il est un point qui mérite d'être souligné. La situation créée par l'implantation au XIXème siècle d'un remblai linéaire (support d'une voie de chemin de fer) dans le lit majeur (c'est à dire inondable) du Rhône est pour nos contemporains difficilement classable : derrière le remblai, est-on protégé des plus fortes crues? Malgré les espoirs que sa construction avait fait naître, l'inondation catastrophique de 1856 ne permettait pas à l'époque de douter de la réponse : cette zone était inondable. Plus de 50 ans après un décret venait le rappeler. Le fait que ce remblai ait résisté pendant plus de 150 ans à des crues du Rhône un peu moins fortes a ensuite peu à peu modifié la perception locale de ce remblai, qui a fini par être consi déré comme fiable. Puis le retour d'une crue d'importance centennale en 2003, qui a franchi cet obstacle, a mis à mal cette confiance. Des repères sécurisants ont été perdus, non encore totalement remplacés par d'autres. Il est donc encore difficile de partager un projet global. A l'issue de plusieurs mois de travaux, la mission a acquis la conviction qu'il n'existe pour tant guère d'autre chemin : les convictions d'avant cette crue, que l'on sait désormais être fausses, doivent être remplacées par des certitudes plus fondées, fussent-elles plus difficiles à admettre. L'ensemble composé d'une sécurisation du niveau de protection observé entre 1856 et 2003 (voire d'un niveau de protection légèrement supérieur) et d'une protection rapprochée des lieux habités les plus denses qui n'existait pas jusqu'ici, constitue aux yeux de la mission une stratégie cohérente et adaptée à ce territoire. Elle amène un double bénéfice par rapport à la situation existante. Les vérifications effectuées à l'occasion de cette mission concluent que cet ensemble de projets ne peut malheureusement guère être encore amélioré au profit des zones les moins denses, compte tenu de la configuration des lieux. Les deux variantes du projet de canal contournant Arles ne peuvent ainsi aboutir, parce que leurs résultats prévisibles sont insuffi sants et à cause de leur coût, très élevé. La mission suggère quelques améliorations de méthode, en particulier dans l'approche des événements à prévoir en lit majeur en cas de crue excédant la crue centennale, elle signale des points de vigilance concernant les projets en cours d'étude. Elle recommande enfin l'em ploi des plans de prévention des risques naturels prévisibles que la loi à défini pour les zones inondables. Rapport n°005602-01 EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 50/75 François GERARD Philippe QUEVREMONT Ingénieur général des Ponts et Chaussées Ingénieur général du Génie rural, des Eaux et des Forêts Rapport n°005602-01 EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 51/75 Annexes Rapport n°005602-01 EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 53/75 Annexe 1. Lettre de mission Rapport n°005602-01 EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 54/75 Rapport n°005602-01 EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 55/75 Annexe 2. Liste des personnes rencontrées DIREN de bassin (DIREN Rhône Alpes) ­ 27/02/08 MEDAT Direction de l'Eau 07/03/08 SOGREAH - 27/02/08 Préfecture de région PACA ­ 01/04/2008 DDE 13 ­ 01/04/2008 DDE 13 Arles ­ 02/04/2008 M. Yves Picoche, directeur adjoint Mme. Anne-Laure Soleilhavoup, chef de l'unité Rhône M. Pascal Berteaud, directeur, M. Noël Godard, M. Maillé, Mme Frédérique Martini. M. Bernard Couvert, antenne de Marseille M. Bonnetain, SGAR M. Simonnet, Sous Préfet d 'Arles Mme. Karine Boutet, chargée de mission M. Paul Serre, Directeur départemental délégué de l'Equipement M. Paul Serre, Directeur délégué M. Jean-Louis Livrozet (DDE 13 ­ Arles) M. Laurent Dumont (DDE 13 ­ Arles) M. Pascal Billy (DIREN de bassin) M. Jean-Pierre Segonds, Directeur départemental M. François Bressand, chef du SPC M. Renaud Durand, chef de l'unité prévention des risques M. Charles Fabre, Maire M. Jerôme Grangier, Maire-adjoint chargé de l'environnement M. André Montagné, chargé de mission environnement M. Jean-Claude Vincent, directeur de l'urbanisme Mme Mireille Jourget, Directrice départementale M. Jean-Luc Masson, Maire-adjoint d'Arles, délégué à l'aménagement du terri toire, vice président du SYMADREM M. Gilles Dumas, Maire de Fourques, vice-président du SYMADREM M. Thibaut Mallet, directeur technique M. Jacques Guillot, adjoint au directeur technique M. Jean-Jacques Decord, directeur administratif M. Paul Pierron, préfet M. Jean-Pierre Segonds, DDE M. Renaud Durand, DDE M. Thibaut Mallet, directeur technique M. Jacques Guillot, directeur technique adjoint Bernard Pommet DDAF 13 Laurent Dumont DDE 13 M. Jean Sinou, CNR M. Martin Pochat, CNR Mme. Anne-Laure Soleilhavoup, DIREN Bassin M. Olivier Braud, DDAF 30 M. Renaud Durand, DDE 30 MM. Bernard Pommet et Mathieu Metral, DDAF 13 MM. Yves Leme et Jean-François Ferrer, SNRS Arles M. Jacques de Saint-Seine, DIREN PACA MM. Michel Kaufmann et Laurent Dumont DDE 13 M. Bernard Couvert SOGREAH, assistance à DIREN R-A DDE 30 Nîmes ­ 22/04/2008 Mairie de Tarascon ­ 22/04/2008 DDAF 30 Nîmes ­ 23/04/2008 SYMADREM Arles ­ 23/04/2008 Préfecture 30 ­ 23/04/2008 SYMADREM Arles ­ 02/06/2008 Services techniques de l'Etat 3/06/2008, Arles Rapport n°005602-01 EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 56/75 DDAF 13 - 16/06/2008 M. Hervé Brulé, Directeur délégué M. Beauchin, chef du service environnement et territoires M. Boyen, Service Natura 2000 M. Métral, Service Eau M. Pommet, Equipements ruraux Conseil régional PACA 16/06/2008 M. Christophe Castaner, Vice-président M. Paul Vétillard, Conseiller du Président DDE 13 - 17/06/2008 DIREN PACA - 17/06/2008 DIREN Languedoc-Roussillon 18/06/2008 Mairie de Beaucaire - 18/06/2008 Associations ­ Arles - 17/06/2008 M. Kauffman, Chef du service aménagement M. Philippe Aurignac, Pôle risques M. Laurent Roy, Directeur régional M. Jacques de Saint-Seine, conseiller hydrologie. Mme Steinfelder, Directrice régionale M. Valette-Viallard, directeur-adjoint Mme Annick Tekatilian M. Bourbousson, Maire M. Deydier, Maire-adjoint à l'agriculture Gérard Bazot et Jean-Pierre Dupuy Collectif des naufragés du Rhône André Girard et André Mialle Association de protection des populations Joseph Guille et Marie-Odile Roussel Ecole primaire du Petit Castellet Henri Ceresola Comité des riverains du Rhône, du Vigueirat et de la Roubine du Roy Roger Weberet Annie Marinhi Association du Trébon-campagne Eléonore de Sabran Association Les Flamants Roses Bruno Emeric Syndicat Tarascon Boulbon Fontvieille Christian Giraud Association Agir Fourques M. Eric Beaumier Riverains de la plaine de Beaucaire M. Jean-Louis Rohou, Secrétaire général M. Roland Commandré Mme Levrault, Chef de service M. Laurent Michel, directeur général M. Michel Croc, Directeur régional M. Arnaud Godart, chargé de mission M. Marc Juvin (SNCF) M. Hervé Schiavetti, Maire d'Arles et président du SYMADREM M. Jean-Pierre Gautier, directeur M. Thibaut Mallet, directeur technique M. Jacques Guillot, directeur technique adjoint M. Jean Sinou, CNR M. Martin Pochat, CNR M. Arnaud Godart, chargé de mission RFF M. Philippe Bouquet, INEXIA (par téléconférence) Mme Rafaele Ghoreychi, SNCF (par téléconférence) Mme Nathalie Corre, COYNE ET BELLIER (par téléconférence) RFF Siège ­ 20/06/2008 DRAF Rhône-Alpes ­16/07/08 MEEDDAT DGPR ­ 18/07/08 MEEDDAT DGPR ­ 22/07/08 RFF Marseille ­ 16/07/2008 Mairie d'Arles ­ 26/08/2008 SYMADREM Arles - 4/11/2008 RFF Marseille ­ 28/11/2008 Rapport n°005602-01 EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 57/75 Annexe 3. Historique des études sur le Grand Delta Rapport n°005602-01 EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 58/75 Figure 13: Tableau récapitulatif des études - Source : Réginald Sarralde Rapport n°005602-01 EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 59/75 Annexe 4. La législation de 1858 et de 1935 Rapport n°005602-01 EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 60/75 Figure 14: La loi du 28 mai 1858 Rapport n°005602-01 EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 61/75 Figure 15: Le décret du 15 août 1858, pris en application de la loi du 28 mai 1858 Rapport n°005602-01 EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 62/75 Rapport n°005602-01 EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 63/75 Rapport n°005602-01 EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 64/75 Rapport n°005602-01 EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 65/75 Figure 16: Le décret du 15 août 1858 (fin) et le décret du 3 septembre 1911, pris en application du précédent, définissant le PSS du Rhône Rapport n°005602-01 EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 66/75 Figure 17: Le décret-loi du 30 octobre 1935, réformant les PSS Rapport n°005602-01 EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 67/75 Rapport n°005602-01 EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 68/75 Rapport n°005602-01 EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 69/75 Rapport n°005602-01 EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 70/75 Rapport n°005602-01 EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 71/75 Figure 18: Décret réglementaire du 20 octobre 1937 Rapport n°005602-01 EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 72/75 Rapport n°005602-01 EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 73/75 Rapport n°005602-01 EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 74/75 Annexe 5. Glossaire des acronymes Acronyme ADS AZS CEMAGREF CGEDD CGPC CNR IGE PIG PPRI PSS RFF SCHAPI SYMADREM Application du droit des sols Atlas des zones inondables Centre d'études du machinisme agricole, du génie rural, des eaux et des forêts Conseil général de l'environnement et du développement durable Conseil général des Ponts-et-chaussées Compagnie nationale du Rhône Inspection générale de l'environnement Projet d'intérêt général Plan de prévention des risques d'inondation Plan des surfaces submersibles Réseau ferré de France Service central hydrologique d'appui à la prévision des inondations Syndicat mixte d'aménagement des digues du Rhône et de la mer. Signification Rapport n°005602-01 EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 75/75 n° 005602-01 décembre 2008 Expertise du schéma de protection contre les crues du secteur de Tarascon-Arles Rapport technique CONSEIL GÉNÉRAL DE L'ENVIRONNEMENT ET DU DÉVELOPPEMENT DURABLE Rapport n° : 005602-01 EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE MES CRUES DU SECTEIUR DE TARASCON-ARLES Partie Technique établi par Gérard Degoutte Ingénieur général du génie rural, des eaux et des forêts Réginald Sarralde Ingénieur des travaux publics de l'État Décembre 2008 Ministère de l'agriculture et de la pêche Conseil général de l'agriculture, de l'alimentation et des espaces ruraux (CGAAER) Service Central d'Hydrométéorologie et d'Appui à la Prévision des Inondations (SCHAPI) Protection contre les crues du secteur Tarascon Arles Rapport hydraulique Gérard DEGOUTTE Ingénieur général du GREF Membre du CGAAER Réginald SARRALDE Ingénieur des travaux publics de l'Etat SCHAPI Le contexte de la mission est décrit dans le rapport d'inspection du CGEDD dont le présent rapport constitue le volet technique. Il concerne les actions prévues pour la protection contre les crues du secteur compris entre Tarascon - Beaucaire au nord et Arles - Fourques au sud. Il s'intéresse plus particulièrement à la rive gauche avec le confortement du remblai RFF et le projet de barreau de protection nord d'Arles. Il s'intéresse aussi au devenir des eaux en cas de brèche ou de déversement au niveau de la voie RFF, ce qui concerne tout le secteur du Grand-Trébon, des anciens marais d'Arles et des Baux et de la zone tertiaire de Fourchon. Les actions correspondantes sont prévues dans le cadre du pré-schéma sud établi en 2006. À l'initiative de la ville de Tarascon, un projet de canal reliant le Petit Rhône au Grand Rhône pour contourner Arles a été envisagé en 2007. Il constitue un projet complémentaire ou une variante à certaines actions du pré-schéma sud. Ce rapport a bénéficié de la relecture de Jean-Michel TANGUY directeur du SCHAPI au démarrage de la mission, ainsi que de celle de Philippe QUÉVREMONT et François GÉRARD du CGEDD. 16 décembre 2008 1/69 SOMMAIRE 0 - Problématique générale d'une vallée endiguée..........................................................................3 1 - Fonctionnement du secteur rive gauche du Rhône en aval de Tarascon (Grand Trébon, Vigueirat, Fourchon) .........................................................................................................................4 1.1 - Les deux cours d'eau de la plaine ............................................................................................4 1.2 - Les autres ouvrages surélevés..................................................................................................5 1.3 - Un découpage de la vallée gauche du Rhône en casiers..........................................................7 2 - Les références de débits de crue à Beaucaire.............................................................................9 3 - La crue de décembre 2003 .........................................................................................................11 4 - Modélisations hydrauliques en aval de Beaucaire...................................................................14 4.1 - Historique des études .............................................................................................................14 4.2 - Principes de modélisation retenus..........................................................................................14 4.3 - Présentation des principaux modèles utilisés.........................................................................15 4.4 - Avis sur les différentes phases de modélisation ....................................................................22 5 - Actions prévues au pré-schéma sud entre Tarascon et Arles .................................................23 6 - Étude de calage ; confortement de la voie RFF .......................................................................25 6.1 - L'étude de calage ...................................................................................................................25 6.2 - Sécurisation du remblai RFF .................................................................................................32 6.3 - Maîtrise d'ouvrage pour le confortement du remblai RFF ....................................................35 7 - Protection des quartiers nord d'Arles ......................................................................................37 7.1 - Principe de la protection par ajout d'un « barreau »..............................................................37 7.2 - Situation actuelle (2008, barreau non réalisé)........................................................................39 7.3 - Avec barreau seul...................................................................................................................40 7.4 - Avec protection nord d'Arles, et ouvrage de transfert sur Vigueirat.....................................41 7.5 - Avec protection nord d'Arles, sans transfert sur Vigueirat ...................................................42 8 - Protection de Fourchon..............................................................................................................48 9 - Protection sud de Tarascon .......................................................................................................50 10 - Projet de canal de contournement d'Arles.............................................................................51 10.1 - Comment est née l'idée d'un canal de contournement ? .....................................................51 10.2 - La modélisation numérique du canal de contournement .....................................................52 10.3 - Le canal de contournement : une solution intéressante ?.....................................................59 10.4 - Aspect géomorphologique ...................................................................................................62 10.5 - La dérivation des eaux vers la Camargue ............................................................................62 11 - Conclusions et recommandations. Résumé ............................................................................64 Bibliographie ....................................................................................................................................67 Photo de couverture : digue droite du Petit Rhône à Fourques en décembre 2003 (cliché Paul ROYET) 2/69 Nul n'ignore que la problématique des crues dans la région d'Arles est particulièrement complexe. On en verra les raisons, naturelles comme artificielles, la proximité des affluents torrentiels du Rhône, le goulet d'Arles, le verrou de Fourchon, la diffluence, les remblais ferroviaires ou de canaux... Tout ceci conduit à des études complexes et longues. C'est le mérite de l'État de les avoir entreprises dans l'EGR, le Plan Rhône et son volet du pré-schéma sud, puis du SYMADREM de les continuer pour passer d'un schéma à des projets d'aménagement. Notre rapport est donc nécessairement long. Un résumé en est tenté au dernier chapitre (page 64). 0 - Problématique générale d'une vallée endiguée La présence d'un système d'endiguement continu sur le Rhône pour tout le secteur qui nous concerne, ainsi que sur le Grand Rhône et le Petit Rhône, met en jeu une problématique classique mais qu'il n'est pas inutile de rappeler en préambule. Les digues fluviales sont une arme à double tranchant : elles protègent des terrains pour des crues faibles ou moyennes, mais elles les mettent en danger en cas de crues fortes ou extrêmes ou si elles sont en mauvais état. Leur rupture provoque alors dans le lit majeur une onde de crue plus brutale que celle qui se serait produite sans la digue. Les digues en terre, comme celles du Rhône, résistent particulièrement mal à la surverse. Elles peuvent aussi périr avant même de surverser, selon divers mécanismes d'érosion interne, d'affouillement au pied de berge ou de glissement. Jusqu'à quand une digue résiste-t-elle ? Une digue correctement conçue, construite et entretenue résiste jusqu'à ce que l'eau atteigne ce qu'on appelle la « cote de danger de rupture ». À un ou quelques cm près, il s'agit en pratique de la cote de la crête de la digue, ou plus précisément de la cote des points bas de cette crête. Mais quand une digue ne satisfait pas aux trois conditions de bonne conception, bonne construction et bon entretien, elle peut périr par érosion interne, même pour des cotes d'eau inférieures à sa crête. Les exemples sont nombreux. L'ennui, c'est qu'il est facile de prédire qu'une digue, même correctement réalisée, se rompra peu après le début de surverse ; mais il n'est pas possible de dire pour quel niveau d'eau une digue non correctement réalisée se rompra ; il est de plus difficile de dire où. Plus encore, une digue non correctement construite pourra résister à un certain évènement, par exemple la crue de 2003, mais s'étant alors affaiblie, elle pourra très bien ne pas résister à une crue arrivant à la même cote, voire même à une cote inférieure. Ce dernier point n'est pas forcément bien connu de toutes les personnes concernées. A contrario, une digue correctement conçue, réalisée et entretenue pourra résister à tous les types de désordre sauf évidemment à celui provoqué par une surverse. C'est-à-dire qu'elle pourra être considérée comme sûre tant que la crue n'atteint pas ce que nous appelons plus bas la crue de danger de rupture. Une première conclusion, non spécifique au Rhône : lorsque des enjeux importants dépendent de digues, les personnes doivent être clairement informées de leur situation précaire et des plans communaux de sauvegarde doivent être réalisés. Lorsque les enjeux sont particulièrement importants, il est urgent de conforter les digues, ou de protéger ces enjeux par d'autres méthodes, si cela s'avère plus avantageux ou plus rapide. La formation d'une brèche peut-elle être un bien ? Les brèches qui se produisent, par surverse, ou tout autre mécanisme, dérivent une partie de l'eau du lit mineur endigué et le soulagent. Cela conduit souvent à penser que les brèches ont donc des conséquences positives en aval et évitent d'autres brèches. Est-ce toujours vrai ? Cela conduit aussi à penser que l'abaissement du niveau de l'eau au droit de la brèche agit en amont par effet de remous, en « tirant » la ligne d'eau vers le bas. Est-ce toujours vrai ? En aval d'une brèche qui vient de se produire, le lit endigué propage un hydrogramme de crue obtenu par différence entre l'hydrogramme amont et celui qui est dérivé vers le lit majeur au travers de la brèche. Lorsque les pointes de ces deux hydrogrammes sont relativement simultanées, le 3/69 bénéfice est réel car la pointe de crue à l'aval de la brèche est diminuée. Lorsque les crues sont rapides, ce bénéfice n'est pas garanti. En effet, la digue peut résister à la surverse pendant quelques minutes à quelques heures, et la brèche peut très bien survenir alors que la montée de crue est déjà terminée. Cette circonstance a clairement été mise en évidence sur le Vidourle après la crue de septembre 2002. Peu importe que cela ait aussi été ou non le cas pour les deux brèches du Petit Rhône en décembre 2003, nous voulons simplement rappeler que l'on ne peut pas escompter à l'avance qu'une brèche aura un réel bénéfice à son aval. Vers l'amont, l'effet hydraulique est d'une toute autre nature. Une brèche, tant qu'elle débite, induit un abaissement de la ligne d'eau par effet de remous. Cela peut constituer un avantage local, par exemple en arrêtant un débordement qui aurait commencé. Mais cela est rarement déterminant sur de longues distances, car peu à peu l'effet des pertes de charges tout au long du cours d'eau « dilue » le bénéfice de l'abaissement aval. Cote de protection et cote de danger de rupture. Nous parlons de la cote de l'eau dans la rivière au droit du tronçon de digue considéré. Commençons par parler d'une digue correctement réalisée. Nous avons déjà défini la « cote de danger de rupture », celle au-delà de laquelle on ne garantit plus la tenue de la digue : c'est la cote de la crête de la digue (ou du point le plus bas de son profil, sauf s'il est aménagé pour être résistant à la surverse). La « cote de protection » est la cote à partir de laquelle les lieux à protéger commencent à être inondés en dépit de la présence de la digue. Dans les aménagements conçus dans un but de protection, on réalise des tronçons de digue aptes à résister au déversement qui permettent d'inonder la plaine lentement quand il n'est plus possible de l'éviter et de diminuer le risque d'érosion par surverse. Il y a alors une marge importante entre ces deux cotes. Mais dans le cas du Rhône, et dans bien d'autres cas de digues anciennes, il n'y a aucune marge : vu l'absence de digue apte au déversement, ces deux cotes sont identiques, la protection des personnes cesse exactement au moment où la digue est en danger de rupture. Cette circonstance fort dangereuse résulte souvent d'un aménagement non voulu : les maisons sont arrivées après la digue. Mais si la digue n'est pas correctement réalisée, c'est encore pire, elle risque de se rompre pour des niveaux de crue inférieurs à la cote de la crête. Cote de protection et cote de danger sont encore identiques, mais en plus c'est une cote que l'on ne connait pas. La crue de danger de rupture est une crue amenant le niveau de l'eau dans la rivière à la cote de danger de rupture. On trouve en France des cas très variables où cette crue peut être moins que décennale ou plus que centennale. 1 - Fonctionnement du secteur rive gauche du Rhône en aval de Tarascon (Grand Trébon, Vigueirat, Fourchon) La plaine de rive gauche du Rhône en aval de Tarascon a un fonctionnement hydraulique déjà complexe en l'absence de crue, bien plus encore quand le Rhône s'en mêle. Il y a deux petits cours d'eau venant de la Crau, le Vigueirat et le canal de la vallée des Baux, il y a de nombreux remblais (routes, voie ferrée, canaux) barrant les écoulements. Il y a surtout en aval de tout ça un verrou naturel à Fourchon qui crée à son amont une cuvette marécageuse, en grande partie assainie maintenant. 1.1 - Les deux cours d'eau de la plaine En aval de Tarascon et jusqu'à la mer, la vallée naturelle (avant tous les aménagements) est barrée transversalement par un ensemble composé du relief de la costière de Crau, de l'affleurement 4/69 calcaire où s'est construite la ville antique d'Arles1 et du col qui les rejoint, baptisé « verrou de Fourchon ». En amont de ce verrou, la vallée reçoit deux petits cours d'eau qui ont bien du mal à rejoindre le Rhône ou la mer ; ce sont le Vigueirat issu du nord des Alpilles et le canal de la vallée des Baux issu du sud des Alpilles. Ces deux émissaires, avant les aménagements, se perdaient dans les marais d'Arles et des Baux. Lors des crues du Rhône non encore endigué, ces marais se remplissaient et pouvaient (supposons-nous) déborder par-dessus le verrou de Fourchon, et s'étaler alors vers d'autres marais situés plus au sud d'Arles (Meyranne) et qui nous concernent moins. Le bassin versant du Vigueirat représente 193 km2. Il s'évacue par le Vigueirat (souvent appelé à tort canal du Vigueirat2) qui traverse le col de Fourchon puis rejoint le port de Fos. Il a dû être fortement endigué (depuis le lieu-dit Saint-Gabriel) pour que son écoulement traverse gravitairement le verrou de Fourchon. Du fait des digues, les parcelles riveraines ne peuvent pas être assainies vers le Vigueirat. Ce cours d'eau modeste qui ne devait pas souvent envoyer des eaux vers la mer est en fait devenu un petit fleuve. Le Vigueirat voit les débits de son bassin versant plafonnés à environ 35 m3/s par les ponts de la RD33 à St-Gabriel qui se mettent en charge dès 30 m3/s. Ainsi les débits du bassin versant du Vigueirat se partagent en crue entre son lit endigué et la plaine du Grand-Trébon. En outre, sa capacité étant par endroit largement inférieure à 35 m3/s dans la partie endiguée, il peut déborder, comme en 2003 à Fort d'Herval sur sa rive gauche (vers les marais d'Arles). Le bassin versant du canal de la vallée des Baux est légèrement plus grand, avec 220 km2. Pour assainir et cultiver les vastes marécages d'Arles et des Baux, ainsi que la plaine rive gauche du Vigueirat, des réseaux de fossés ont été creusés. Tous ces fossés rejoignent par pompage le canal de la vallée des Baux qui se jette dans le canal de navigation d'Arles à Fos après avoir entaillé le col de Fourchon et après être passé en siphon sous le Vigueirat.3 1.2 - Les autres ouvrages surélevés D'autres ouvrages surélevés peuvent jouer un rôle important lors des grandes inondations. Ce rôle est toujours aggravant à l'amont par effet de rehausse de la ligne d'eau ; il est au contraire favorable à l'aval par effet de laminage de crue (stockage transitoire d'un volume d'eau) ; mais ce rôle positif peut s'inverser en cas de rupture. Ces remblais qui traversent le lit majeur sont le canal des Alpines, la roubine du Roy, le canal de Craponne, la voie ferrée RFF et plusieurs routes. Voir figure 1. Le canal d'irrigation des Alpines, situé au nord du Trébon, dérive des eaux de la Durance et se termine dans le Rhône. Son débit est totalement maîtrisé et ce canal ne joue un rôle sur les inondations que du fait qu'il est surélevé. La roubine du Roy, située au coeur de la ville d'Arles, joue le rôle d'une décharge des eaux du Vigueirat vers le Grand Rhône, du moins si le Rhône n'est pas, ou plus, en crue. Elle est fortement endiguée entre le Vigueirat et la voie ferrée. Deux ouvrages surélevés anciens ne sont cités que pour mémoire car ils sont transparents4 vis-à-vis des inondations : Cet affleurement en calcaire du Hauterivien culmine aux alentours de 15 m NGF alors que toute la plaine est entre 2 et 6 m NGF. 2 Le Vigueirat n'est absolument pas un canal. C'est une rivière endiguée, tout comme le Rhône, la Loire, le Vidourle... qui ne sont pas qualifiés de canaux. 3 En fait, nous n'avons pas voulu compliquer encore plus en signalant que le canal de la vallée des Baux a le mauvais goût de changer de nom pour devenir le « tronc commun » une fois reçu le « canal de vidange » qui draine le casier des marais d'Arles. 4 « Transparent » : qui n'aggrave pas les inondations car ne surélève pas la ligne d'eau à l'amont, même en crue. 1 5/69 - le canal de Craponne est ici un aqueduc (maçonné) dont, de surcroît, de longs tronçons ont été supprimés par les travaux routiers récents ; la voie ferrée Tarascon Marseille passe (ici) sur de très grands viaducs. Beaucaire Tarascon Canal des Alpines (irrigation) Canal navigation Rhône à Sète Rhône Voie RFF Chaîne Vigueirat des Grand Trébon Alpilles Canal irrigation BRL Barreau projeté la Vidange RD 33, pont de Barbegal prolongement RD 570N Canal vallée des Baux Petit Rhône Fourques A 54 RD 570N Roubine du Roy Centre historique Pont de Crau RD 133N RD 453N Verrou de Fourchon (col) entre Crau et centre historique Canal envisagé Arles Costière de la Crau Vigueirat Grand Rhône 4 km Canal navigation Arles à Fos Canal navigation Rivière ou autre canal Zone élevée remarquable Voie ferrée surélevée Route surélevée Brèche en 2003 Figure 1 - schéma général du secteur Arles Tarascon Les remblais plus récents ne sont transparents que jusqu'à une certaine limite : - le plus en aval est la voie rapide RD 133N qui constitue la limite aval de la zone de Fourchon ; - la RD 453N de Saint Martin de Crau à Arles qui longe le canal de Craponne est le remblai le plus haut qui surélève le verrou de Fourchon ; malgré la présence des deux ponts (Vigueirat et canal de la vallée des Baux), cette route peut faire barrage aux écoulements qui proviendraient du nord, jusqu'à une certaine limite ; 6/69 - la RD 570N (rocade périphérique à l'est d'Arles) rejoint cette RD 453N au niveau d'un grand rond-point ; c'est sa prolongation au nord -baptisée barreau- qui est appelée à jouer un rôle dans le cadre de la protection nord d'Arles contre les crues. 1.3 - Un découpage de la vallée gauche du Rhône en casiers Divers remblais cités plus haut barrent la vallée de rive gauche, et tendent à s'opposer aux débordements du Rhône. Ils créent des casiers de fait. Nous appelons casiers de grands espaces du lit majeur dans lesquels des débordements peuvent se produire à la faveur des crues ; ils sont limités côté fleuve et côté aval par des digues ou des remblais ; côté amont et côté coteau, ils se referment naturellement sur le relief ou sont aussi limités par des digues ou remblai divers. En cas de venue d'eau par l'amont, ces casiers ont un rôle favorable d'écrêtement des crues, et quand leur contenance est dépassée, ils déversent (brutalement s'il y a une brèche) dans le casier aval et ainsi de suite. Selon l'importance des débordements, un casier est sollicité, ou deux, ou trois... Bien sûr, aucun casier n'est sollicité par le Rhône si la voie ferrée ne connaît pas de désordre ou si elle n'est pas dépassée. Mais les casiers peuvent éventuellement être sollicités aussi par les eaux des bassins versants locaux (Vigueirat, vallée des Baux), sans parler de la pluie qui tombe directement. Casier des Alpines. Le premier casier, en partant de Tarascon, est celui délimité à son aval par le canal des Alpines, en fait par la digue côté droit de ce canal (figures 1 et 2). C'est un canal d'irrigation dont la prise est en Durance. Le casier des Alpines a été sollicité en décembre 2003 par les flots qui se sont échappés de deux trémies sous la voie ferrée (trémie des Ségonnaux, trémie du mas de Teissier). Ce casier ne dispose pas de système de ressuyage. En décembre 2003, une brèche a été volontairement pratiquée pour éviter que le remous amont ne vienne inonder par l'aval les quartiers sud de Tarascon. Les eaux ainsi libérées se sont déversées dans le casier du Trébon, mais sans intervention humaine, une brèche se serait vraisemblablement produite. Ce casier a une petite superficie (4 km2) et n'écrête que modérément les crues. Le canal des Alpines n'ajoute pas de débit car il suffit de fermer les vannes d'entrée. Casier de Grand Trébon - Monplaisir. Ce casier est situé environ 3 m en contrebas du casier des Alpines et couvre une grande superficie, 27 km2. Sa limite aval est formée à l'est par la digue de rive droite du Vigueirat et au sud par la digue de rive droite de la roubine du Roy (figure 1). La roubine du Roy a évité en décembre 2003 l'inondation par le nord du quartier de Griffeuille et plus au sud de celui de Genouillade. Ce casier est ressuyé par un contre-fossé qui longe la digue droite du Vigueirat. Ce fossé aurait bien du mal à traverser la ville d'Arles du nord au sud et il a fallu le faire passer sous le Vigueirat par les deux siphons de Flèche et de Quenin. Les deux roubines de Flèche et de Quenin rejoignent un grand fossé d'assainissement appelé « la Vidange ». La Vidange rejoint ensuite le canal de la vallée des Baux (figure 1). En 2003, ce système de ressuyage s'est avéré insuffisant pour évacuer toutes les eaux stockées dans le casier de Grand Trébon - Monplaisir, d'autant que le siphon de Quenin s'est obstrué. Il a fallu aménager en urgence des passages busés sous la digue nord de la roubine du Roy afin de vidanger le casier vers le Grand Rhône une fois qu'il avait amorcé sa décrue. Le barreau projeté pour protéger Arles coupera ce casier en deux parties : au nord le casier du Grand Trébon, au sud la zone urbaine de Monplaisir qui sera protégée et donc « sortie » du casier. 7/69 Casier des anciens marais d'Arles et des Baux. Ce casier de 36,6 km2 est limité au sud par le verrou naturel de Fourchon et par la route RD 453N qui le surélève. En l'absence d'arrivée d'eaux provenant du Rhône ou du Vigueirat, et s'il pleut très fort sur son bassin propre, l'écoulement se fait bien entendu de l'amont vers l'aval, c'est-à-dire de l'est vers l'ouest : le marais des Baux se remplit avant celui d'Arles. Mais, en cas d'arrivée d'eaux extérieures, venant soit du Rhône par trop plein du casier du Trébon, soit du Vigueirat par déversement sur sa digue sud ou par brèche, ce casier peut fonctionner à l'envers : il est envahi par l'aval, et l'écoulement remonte le canal de la vallée des Baux vers l'amont. Cela s'est produit en 2003 suite à la brèche de la digue gauche du Vigueirat à Fort Hébral. La séparation hydraulique entre le marais d'Arles (21,6 km2) et celui des Baux (15 km2) est faite par la RD 33 à Barbegal qui se comporte comme un barrage à pertuis ouvert dans les deux sens (figure 1). En 2003, le casier des marais ne s'est pas complètement empli et n'a pas déversé sur le verrou de Fourchon (fort heureusement, car cela aurait inondé toute la zone tertiaire de Fourchon). Cf. figure 2. Mais cela pourrait se produire en cas de crue encore plus forte, ou bien même en cas de crue plus faible et de grosse brèche dans la voie ferrée. Cote NGF 10 8 Voie RFF Canal des Alpines Rhône 6 Casier des Alpines 4 km2 Vigueirat Verrou de Fourchon 4 2 Plaine du Trébon 27 km2 Marais d'Arles 21,6 km2 Figure 2 - section schématique de la vallée du Rhône rive gauche, sud de Tarascon (sens des débordements amont aval). Les niveaux d'eau (en bleu) sont ceux observés en 2003. 8/69 2 - Les références de débits de crue à Beaucaire Nous résumons ici les valeurs de débits de pointe à la station de référence de Beaucaire des crues historiques, en les comparant aux débits de pointe de différentes périodes de retour obtenus par ajustement statistique (loi de Gümbel). Un débat avait eu lieu pour estimer la valeur du débit maximum observé en décembre 2003. Il a été tranché en 2005 par une conférence de consensus, dont nous admettons les conclusions [13]5. Cette conférence avait aussi validé les ajustements fréquentiels Ajustements (source EGR à partir des données 1920-2000) : Q1000 = 14 160 m3/s Q500 = 13 300 m3/s Q100 = 11 300 m3/s Q10 = 8 400 m3/s Crues historiques : · novembre 1840 : 13 000 m3/s (d'après Pardé) · mai 1856 : 12 500 m3/s (d'après Pardé) ; cf. hydrogramme noir de la figure 3 ; · octobre 1993 : de l'ordre de 9 500 m3/s · janvier 1994 : de l'ordre de 10 500 m3/s (11 000 ± 10 % selon CNR, 10 000 ± 10 % selon D. Duband) ; cf. hydrogramme vert ; · décembre 2003 : 11 500 m3/s ± 5 % selon conférence de consensus [13] ; cf. hydrogramme rouge ; Débit à Beaucaire en m3/s 15000 14000 Q1000 13000 12000 11000 10000 9000 8000 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 1994 1856 2003 Jours Janvier 1994 Décembre 2003 Crue 1856 Crue Q1000 Figure 3 - hydrogrammes de crues historiques ou de crues de référence à Beaucaire 5 Les numéros entre crochets renvoient à la bibliographie en fin de rapport. 9/69 Si l'on raisonne sur le débit de pointe (et non sur le volume), la crue de 2003 est un peu plus que centennale ; celle de 1840 serait environ cinq-centennale et celle de 1856 serait entre centennale et cinq-centennale. Il n'est pas utile de chercher à donner une période de retour précise à ces crues historiques du XIXe siècle pour trois raisons : - le climat était différent : en 1840 et 1856, c'était la fin du petit âge glaciaire ; - le Rhône en amont de Beaucaire a été très fortement aménagé depuis ; - les estimations de débit de cette époque sont entachées d'une grande incertitude, d'autant que des brèches lors de ces crues ont dérivé et retardé une partie des débits. Par la suite, la crue de 1856 sera baptisée crue de référence. 10/69 3 - La crue de décembre 2003 La crue de décembre 2003 fut la plus forte connue depuis 1856. Elle a provoqué deux grosses brèches sur le Petit-Rhône au Mas d'Argence et à Claire-Farine. En amont d'Arles, le remblai RFF et la digue de rive droite étaient en limite de débordement. Voir photo de couverture. Les passages routiers sous la voie ferrée, appelés trémies, sont fermés côté Rhône par des cavaliers (ou digues) en terre en forme de bec de canard (photo 1). Ces cavaliers et la voie ferrée elle-même forment une ligne de défense continue contre les crues du Rhône de Tarascon à Arles, mais les cavaliers constituent des points bas. Ils sont sensiblement calés à la cote de la plateforme ferroviaire, c'est-àdire au niveau de la base du ballast. Les dos d'âne des routes sont presque à la même cote (entre 0 et 20 cm plus bas), mais de toutes façons, ils ont été fermés par des cordons de terre ou des sacs posés pendant la crue par des riverains. De son côté, RFF tentait de limiter les surverses sur les cavaliers en faisant poser des sacs de sable par hélicoptère. Le 3 décembre au soir, les cavaliers des deux trémies des Ségonnaux et du mas Tessier ont déversé et se sont rompus par l'érosion provoquée par la surverse, celle-ci se concentrant sur des points bas. Ces cavaliers étaient aussi affaiblis par des circulations d'eau internes, déjà révélées par la crue de 1994 et traitées par injection. Pendant la crue de 2003 et avant formation des brèches, on a observé des écoulements d'eau claire au pied des cavaliers de la trémie de mas de Teissier. À la trémie des Ségonnaux, on a observé un écoulement d'eau chargée et un début de glissement du cavalier nord [11]. Le soir, la SNCF déversait des blocs dans la trémie à partir d'un train spécial pour tenter de l'obstruer. Photo 1 - Trémie du mas Tessier le 3/12/2003. Côté Rhône en haut de la photo, côté casier des Alpines en bas. Deux brèches sont en cours de formation sur le cavalier en forme de bec de canard. Elles débitent environ 100 m3/s. La section du pont routier contrôle l'écoulement. Par effet de remous, elle provoque l'ennoiement par l'aval de la section déversante et évite ainsi l'approfondissement des brèches. La crue de 2003 a tangenté le niveau de la plateforme, sans dépasser le niveau inférieur des rails. Des témoignages indiquent effectivement des infiltrations à travers le ballast. Le remblai a donc 11/69 déversé par écoulement au travers du ballast [11]. Celui-ci n'a pas été emporté du fait du faible gradient hydraulique auquel il était soumis (grande largeur de la plateforme). Le remblai limoneux sous le ballast a pu résister à ces surverses grâce à la carapace constituée par les pierres concassées du ballast qui ont « imprégné » le haut du remblai. En tout état de cause, la tenue du remblai RFF pendant la crue de 2003 était limite. Sans les brèches des trémies, la ligne d'eau du Rhône aurait été plus haute de 10 à 15 cm et aurait entraîné une plus forte sollicitation du ballast. Peut-être des brèches se seraient-elles produites dans la voie ferrée elle-même. N'étant pas contrôlées à leur aval, ces brèches auraient pu se développer jusqu'à la base du remblai ferroviaire, libérant alors des débits et des volumes sans commune mesure avec ceux qui ont été libérés en fait. Le débit maximum qui a transité par les trémies est estimé à 200 m3/s environ (entre 170 et 2406). Elles ont évacué un volume de 15,4 hm3 qui s'est ajouté à celui (1,3 hm3) provenant du Vigueirat7 pour stocker 16,7 hm3 dans la plaine du Grand-Trébon et dans le casier délimité par le canal des Alpines [11]. Le volume ainsi déversé via les trémies ne représente que 0,45 % du volume de la crue du Rhône. Le canal du Vigueirat voit arriver 45 m3/s de son propre bassin versant, mais en aval de Saint-Gabriel il est endigué et sa capacité est limitée à 35 m3/s, provoquant un déversement de 10 m3/s sur sa berge droite, c'est à dire dans la plaine du Grand-Trébon. La digue opposée cède au milieu de la journée du 4/12 au fort d'Herval (en face Fontvieille), contribuant à remplir le casier des marais d'Arles et des Baux, et cessant la contribution du Vigueirat au remplissage du casier du Grand Trébon-Monplaisir. La plaine d'inondation de rive gauche du Rhône est en fait un véritable escalier en quatre marches, dont les trois premières ont été franchies en décembre 2003 (figure 2) : - le lit endigué du Rhône limité par le remblai ferroviaire avec un niveau d'eau maximal entre 11 et 9 m en 2003 ; - le casier du canal des Alpines, limité par les digues de ce canal, avec de l'eau à la cote 8 m ; - la plaine du Grand Trébon-Monplaisir, limitée à l'est par les digues du canal du Vigueirat et au sud par la roubine du Roy, avec de l'eau à la cote 5,2 m en 2003 ; - le marais d'Arles et le marais des Baux (limités au nord par les contreforts des Alpilles et au sud par la costière de la Crau et le verrou de Fourchon) où le niveau de l'eau est de 2 à 3 m, ces eaux provenant quasi exclusivement de la vallée des Baux et de celle du Vigueirat (plus les eaux du Rhône provenant des deux siphons sous le Vigueirat). Le marais des Baux a été inondé dans un premier temps par son propre bassin versant. Ce canal est en relief et les canaux de drainage du marais rejoignent le canal principal par pompage. Les pompes se sont noyées lors de l'inondation et les marais se sont remplis puis ont déversé dans le canal par surverse sur ses digues qui se sont endommagées. Dans un second temps, ce canal a été alimenté « à l'envers » par l'eau provenant du Rhône via le marais d'Arles. La RD 33 (de Fontvieille à Raphèle) fait barrage et a limité cette intrusion par l'aval. Le siphon de Flèche s'effondre le 5/12 en fin de matinée, limitant l'apport au casier des marais d'Arles et des Baux, et retardant la vidange du casier du Grand-Trébon-Monplaisir. Le Vigueirat après s'être partiellement délesté dans les deux marais poursuit son chemin au droit du quartier de Fourchon. Il l'épargne mais de justesse, et c'est heureux car ce quartier se serait retrouvé piégé par le remblai de la RD 453N, voie rapide Arles-Salon. Seul un débordement ponctuel se produit à la station de pompage de pont de Crau. Côté gardois, le Rhône n'a pas franchi ses digues, mais la marge était faible. Et même, il y a eu un début de surverse en rive droite du Rhône en amont de Fourques au niveau du point bas occasionné Valeurs cohérentes avec l'estimation BCEOM de 243 m3/s, page 33 de l'étude d'impact du barreau. Ainsi que les volumes provenant du canal des Alpines, négligeables car les vannes de tête de ce canal, au niveau de la Durance avaient été fermées dès le 3/12 au matin. 7 6 12/69 par une rampe d'accès à la piste de service. L'écoulement a été stoppé au plus fort de la crue par apports de matériaux en crête [9']. Voir aussi photo de couverture. Mais le Petit Rhône les a franchies en rive droite au Mas d'Argence et à Claire Farine. Sans ces brèches, il serait également sorti en rive droite au droit du pont suspendu de Fourques. L'inondation de la plaine a été très étendue, franchissant le canal BRL puis le canal de navigation du Rhône à Sète, venant ainsi aux abords de la ville de Bellegarde puis, ayant franchi l'A54, aux abords de Saint-Gilles. Par effet de remous, la zone inondée s'est rapprochée à l'est de la digue droite du Rhône aux environ de la prise BRL et de Saujean. Au bilan, la crue de décembre 2003 a été une crue-test montrant à la fois : - que certaines protections en rive gauche étaient (malheureusement) dépassées, mais de peu (cavaliers des trémies, berge du canal des Alpines), d'où l'inondation de la plaine rurale du GrandTrébon et du quartier de Monplaisir ; - que le Petit Rhône endigué a débordé, côté gardois ; - que d'autres protections des deux rives étaient à la limite d'être dépassées et donc de rompre : à droite digue entre Fourques et Beaucaire, à gauche remblai RFF, digue de la roubine du Roy, digues du Vigueirat, et qu'ainsi d'autres quartiers d'Arles (Griffeuille, Genouillade, Alyscamps, Fourchon, Trinquetaille) et la plaine de Beaucaire à Fourques, ont évité l'inondation de justesse ; le remblai du musée d'Arles antique (IRPA) était aussi en limite de débordement. 13/69 4 - Modélisations hydrauliques en aval de Beaucaire 4.1 - Historique des études Les crues de 1993, 1994 et plus récemment de 2003 ont confirmé la nécessité d'une action concertée pour lutter contre les inondations du Rhône. Ainsi l'Etat et les Collectivités ont entrepris différentes phases d'études sur le Rhône et en particulier sur le secteur qui nous concerne (à l'aval de Beaucaire). L'Etude Globale Rhône (EGR) portée par l'établissement public Territoire Rhône a permis de faire la synthèse des connaissances et de définir plusieurs pistes d'aménagement. Cette étude a été reprise dans le cadre du Plan Rhône (validé en 2006) qui fixe les grands principes d'aménagement et en prévoit les financements. Le plan Rhône a ensuite été décliné sur le secteur en aval de Tarascon dans un « Pré-schéma Sud » établi par la DIREN de Bassin. Le Syndicat Mixte Interrégional d'Aménagement des Digues du Delta du Rhône et de la Mer (SYMADREM) est maintenant le principal maître d'ouvrage des travaux de protection définis dans le pré-schéma Sud du Plan Rhône. Nous nous intéresserons ici aux aspects hydrauliques de ces différentes études et présenterons plus particulièrement les modélisations numériques construites pour définir et étayer les différents scénarios d'aménagements contre les inondations. 4.2 - Principes de modélisation retenus Les principales phases d'études, ont suivi un ordre logique : les premières étapes (EGR, Plan Rhône et pré-schéma Sud) avaient pour but de synthétiser les connaissances sur les inondations et leurs conséquences, d'établir les grands principes de lutte contre ces inondations et d'en évaluer la pertinence ; la deuxième phase (études du SYMADREM) consiste à étudier en détail les solutions d'aménagements répondant aux principes fixés. Les solutions retenues pour la modélisation se sont inscrites dans cette logique : la première étape nécessitait l'établissement d'un modèle global permettant de simuler un grand nombre de scénarios ; la phase la plus récente avait pour sa part besoin d'un modèle plus détaillé permettant de dimensionner précisément les ouvrages. Dès lors, les choix d'une modélisation monodimensionnelle pour la première phase, et d'une modélisation bidimensionnelle pour les études de projet n'appellent pas de remarque particulière. Voici les deux différences principales entre ces deux types de modélisation. La modélisation monodimensionnelle (1D) simplifie la représentation de l'espace, en la réduisant à une seule dimension, et en moyennant dans cette dimension les différentes composantes des équations de l'hydraulique. Elle schématise les principaux axes d'écoulement : l'écoulement en lit mineur est ainsi considéré comme monodirectionnel. Ce type de modélisation suppose donc que l'on puisse négliger les vitesses des écoulements transversaux devant celles de l'écoulement principal. Dans les modèles 1D à casiers, le champ d'inondation est également décrit, sous la forme de « casiers » interconnectés qui représentent les différentes zones de stockage des volumes débordés dans le lit majeur. Ce type de modèle a l'avantage d'être robuste, plus facile à mettre en oeuvre qu'un modèle 2D, et permet d'effectuer les simulations dans un temps de calcul réduit. 14/69 La modélisation bidimensionnelle (2D) représente les écoulements en deux dimensions. Elle permet ainsi une modélisation plus détaillée, et en particulier dans les zones singulières (diffluence Grand Rhône-Petit Rhône, goulet d'Arles). Elle est plus adaptée pour décrire le champ des vitesses dans le lit majeur. Ces vitesses sont moyennées le long d'une verticale. La modélisation 2D nécessite un plus grand nombre de données d'entrée et entraîne des temps de calcul sans commune mesure avec ceux d'une modélisation 1D. 4.3 - Présentation des principaux modèles utilisés Nous nous intéresserons ici uniquement aux modélisations mises en place pour étudier le Rhône et sa plaine à l'aval de Beaucaire. 4.3.1 - Le modèle 1D construit dans le cadre de l'Étude Globale Rhône Objectifs de la modélisation Ce modèle a été conçu par la société EGIS (anciennement BCEOM) pour le compte de l'établissement public Territoire Rhône. Il a été utilisé pour deux phases d'études distinctes: d'abord dans le cadre de l'EGR sur la base de crues de référence établies avant l'évènement de 2003, puis pour une étude complémentaire (2005) commandée par la DIREN de bassin pour l'établissement du pré-schéma sud du Plan Rhône. Enfin, il a été utilisé toujours par EGIS, mais pour le compte du SYMADREM pour étudier l'impact du barreau de protection nord d'Arles (voir chapitre 7). La construction de ce modèle répondait aux objectifs suivants : afficher les risques d'inondation ; fournir des éléments d'aide à la décision pour une stratégie d'aménagement. Les études ont ainsi suivi deux étapes : la connaissance de « l'état actuel », c'est-à-dire sans travaux d'aménagement. Les simulations ont ainsi permis d'évaluer les niveaux de protection offerts par les endiguements, ainsi que les conséquences éventuelles de différents scénarios (hypothèses de rupture des digues, type de crues, niveaux marins) ; la simulation de plusieurs types d'aménagement afin d'évaluer leurs bénéfices par rapport à la situation actuelle. Description du modèle 1D à casiers Le modèle a été construit à partir du logiciel STREAM, il s'agit d'un modèle 1D à casiers. Le secteur modélisé couvre environ 180 000 ha (en tenant compte des casiers) sur environ 60 km de Beaucaire à la mer (figure 4). La topographie et la bathymétrie ont été représentées à partir de profils établis tous les 100 à 500 m (selon les zones). 15/69 Figure 4 - emprise du modèle 1D à casiers (EGIS) Source : schéma de prévention des inondations du Rhône à l'aval de Beaucaire ; modélisations complémentaires, BCEOM, juin 2005 [12] Calage du modèle 1D à casiers Le modèle, initié avant la crue de 2003, a été calé sur les crues de novembre 1994 (9 700 m3/s à Beaucaire) et de janvier 1995 (4 700 m3/s), en simulant différentes possibilités de brèches. Ce calage (paramétrage du modèle) a ensuite été confronté aux mesures et aux étendues inondées (en simulant les brèches) pour les crues d'octobre 1993 (9 800 m3/s à Beaucaire) et de janvier 1994 (11 000 m3/s). Ces valeurs de débit doivent être revues légèrement à la baisse, pour être en cohérence avec la réévaluation du débit de décembre 2003 par la conférence de consensus [13], mais comme il en est de même pour la crue de calage de novembre 1994, le modèle est cohérent avant 2003. Cet échantillon de crue représentait alors (avant la crue de 2003), les crues les plus importantes sur lesquelles des données suffisamment précises étaient disponibles. 16/69 Les différents scénarios étudiés 1. Scénarios de l'EGR Pour la partie « connaissance de l'aléa » : n° du scénario 1 2 3 Type de crue Débit de pointe considéré 8 340 m3/s 10 440 m3/s Niveau marin (en m NGF) 0,6 0,6 Crue 10 ans à fort volume Crue 50 ans Crue 100 ans de type 10 890 m3/s 0,6 cévenole (hydrogramme pointu) 4 Crue 100 ans à fort volume 11 860 m3/s 0 5 Crue 100 ans à fort volume 11 860 m3/s 1,3 6 Crue 500 ans 13 300 m3/s 1,3 3 7 Crue 1000 ans 14 370 m /s 0 8 Crue 1000 ans 14 370 m3/s 1,3 Toutes les simulations ont été faites en tenant compte de différentes hypothèses de brèches dans les digues. Les scénarios 4 et 6 ont également été simulés sans rupture. Pour la simulation des aménagements : Les crues de débits de pointe 11 860, 12 500 et 13 300 m3/s à Beaucaire ont été utilisées. 2. Scénarios du pré-schéma sud Les crues de débits de pointe 11 860, 12 500, 13 300 et 14 370 m3/s à Beaucaire furent mises à profit pour : · évaluer la capacité de protection des digues (dans leur configuration post-2003) et les débits éventuels débordés ; · analyser les impacts de nouveaux aménagements. 3. Scénarios de l'étude du barreau par le SYMADREM Les scénarios hydrologiques envisagés pour l'étude de la protection nord d'Arles [35] ont été choisis dans la logique de l'étude EGR en tenant compte de la crue 2003 survenue entre temps. la situation dite actuelle pour la crue de décembre 2003 (11 500 m3/s en pointe, niveau marin observé, soit 0,4 m en moyenne avec une pointe à 0,95 m ; deux brèches dans les cavaliers des trémies sous la voie RFF et deux sur le Petit Rhône côté Gard à Mas d'Argence et à Claire Farine) ; le scénario 6 de l'EGR correspond à une situation encore plus grave à tous points de vue : crue cinq-centennale (hydrogramme synthétique mono-fréquence) soit 13 300 m3/s, durée plus longue que la crue de 2003, + niveau marin à 1,3 m + grosse brèche au mas de Ranchier (au droit de la confluence au Rhône du canal des Alpines) sur le Rhône débitant 980 m3/s alors que les brèches 2003 avaient débité environ 200 m3/s (cf. chapitre 3) ; pas de brèches sur le Petit-Rhône ; ce scénario se décline en deux : brèches du Vigueirat s'il déverse ou confortement des digues du Vigueirat et ouvrage de transfert ; le scénario dit 750 du pré-schéma sud qui prend en compte une crue dite extrême, la crue millénale de 14 160 m3/s en pointe (hydrogramme bleu), supposée provoquer un lâcher de 750 m3/s via le remblai RFF vers le Grand-Trébon et provoquant à son tour une rupture du Vigueirat au moment de la surverse maximale. 17/69 Si l'on se limite à l'examen de la situation en crue de la vallée rive gauche, du Trébon à Fourchon, l'importance de la crue du Rhône n'est pas un facteur prépondérant devant l'hypothèse de déversement ou de formation de la brèche. Le tableau ci-dessous résume les paramètres clé. Débit déversé depuis le Rhône 243 m3/s page 34 Scénario 2003 Scénario 6 Scénario 750 Volume déversé depuis le Rhône 18,7 hm3 page 44 Apports des BV Vigueirat et Baux 40 hm3 90 hm3 40 hm3 984 m3/s page 47 200 hm3 page 95 750 m3/s 90 hm3 Les numéros de page en petits caractères sont ceux de l'étude EGIS [35]. Il apparaît que le scénario 750, bien que sous-tendu par la crue du Rhône la plus forte, est moins pénalisant que le scénario 6. Les tests de sensibilité réalisés Le modèle 1D à casiers de l'EGR a été soumis à plusieurs tests de sensibilité afin d'évaluer les incertitudes à prendre en compte dans l'analyse des résultats des différentes simulations. · · · L'influence du niveau marin sur les lignes d'eau. Les simulations effectuées ont permis de montrer que le niveau marin a beaucoup plus d'influence sur le Grand Rhône que sur le Petit Rhône. Son effet sur la ligne d'eau est négligeable en amont de la défluence. L'influence de la rugosité des lits (coefficient de Strickler). Ce coefficient a un impact important sur la ligne d'eau simulée. Une variation de l'ordre de 15 % (pour le lit mineur) fait varier d'environ 50 cm la ligne d'eau sur le Grand Rhône (légèrement moins entre Beaucaire et Arles) et de 30 à 40 cm celle du Petit Rhône (pour une hypothèse de débit à Beaucaire de 11 300 m3/s). La loi de répartition des débits entre le Petit et le Grand Rhône en fonction du débit à Beaucaire. Ce test a permis de mettre en évidence une relative constance de cette répartition (entre 11 et 13 % des débits sont dérivés vers le Petit Rhône). 4.3.2 - Le modèle 2D construit dans le cadre des projets du SYMADREM Objectifs de la modélisation 2D Afin d'évaluer l'incidence des différents travaux préconisés par le pré-schéma Sud, le SYMADREM a confié en 2008 à la Compagnie Nationale du Rhône (CNR), une « étude de calage précis entre Beaucaire et Arles », qui doit se dérouler en quatre phases (collecte et analyse des données ; construction et calage du modèle ; calage des ouvrages déversants ; scénarios d'aménagement). À ce jour, la phase 3 est en cours de validation. Pour ce faire, un nouveau modèle a été conçu pour : étudier plusieurs solutions d'aménagement en tenant compte du débit maximum acceptable en Arles ; proposer un calage précis des digues, cohérent avec les objectifs de protection du Plan Rhône. - Les étapes furent les mêmes que pour la modélisation 1D : 1- une simulation de l'état « initial » (avant aménagements) ; 2 - le test de plusieurs solutions d'aménagements. 18/69 Principes de la modélisation 2D du Rhône endigué Le modèle mis au point par la CNR s'appuie sur le code de calcul TELEMAC. Il s'agit d'une modélisation bidimensionnelle aux éléments finis du lit mineur endigué. Cela sous-entend que si le modèle est capable d'évaluer les éventuels volumes débordés et les débits associés, il n'est pas prévu pour représenter les débordements hors du lit endigué. Des études spécifiques, en cours ou en projet, seront ainsi nécessaires pour préciser les conséquences de ces débordements éventuels et prévoir, le cas échéant, les solutions appropriées pour les gérer. Ces études nécessiteront d'autres modèles, étroitement liés au modèle 2D « lit mineur » qui leur fournira des données d'entrée. Ce choix de « modèles imbriqués » peut paraître complexe, mais est courant, du fait de la lourdeur de la constitution et du calage d'un modèle global 2D. Par ailleurs, les temps de calcul nécessaires à un tel modèle seraient extrêmement lourds (à titre d'exemple, la modélisation d'une situation par le modèle « lit mineur » nécessite déjà plus de 24 heures de calcul avec plusieurs ordinateurs en parallèle). Il permet aussi de raccourcir les délais d'étude, par recours à plusieurs cabinets d'ingénierie pouvant travailler simultanément. La construction de deux (ou plusieurs) modèles pour représenter de façon séparée le lit mineur et le lit majeur repose toutefois sur une hypothèse qu'il faut au préalable vérifier : les conditions d'écoulement dans le lit majeur n'influent pas sur l'écoulement dans le lit mineur. Cette hypothèse est vérifiée à condition que : · les débits circulant dans le lit majeur ne retournent pas dans le lit mineur (dans notre cas, la protection par des digues l'assure) ; · les écoulements éventuels par-dessus les digues se fassent en condition dénoyée, c'est-à-dire que la charge hydraulique à l'aval de la digue n'influence pas la charge à l'amont (dans le lit mineur). Cette condition est vérifiée dans le cas présent, car le lit mineur du Rhône est à une altitude plus élevée que les plaines constituant le lit majeur (vallée en toit). L'emprise du modèle (figure 5) s'étend depuis l'aval du barrage CNR de Vallabrègues (modélisation du Gardon et des plaines de Comps/Aramon/Montfrin et de Vallabrègues/Boulbon) jusqu'à la « mer » (le modèle s'arrête en fait un peu avant les embouchures sur le Petit et le Grand Rhône, faute de données bathymétriques disponibles). 19/69 Figure 5 - emprise du modèle 2D (CNR) Source : étude de calage précis entre Beaucaire et Arles / Rapport de phase 3 ­ CNR ­ Octobre 2008 [36] Le maillage de ce domaine comporte 222 000 éléments, avec des tailles de maille entre 30 et 125 m. Les données bathymétriques utilisées sont postérieures à la crue de 2003. Les conditions aux limites sont représentées sur la figure 5. Il s'agit des débits sur le Gardon, à l'aval de l'usine de Beaucaire et au barrage de Vallabrègues et des cotes aux limites aval du modèle sur le Petit et le Grand Rhône (tenant compte de l'influence marine8). 8 ... ainsi que d'un décalage de cote de 30 cm pour le Grand Rhône pour compenser l'absence de données bathymétriques des 4 derniers kilomètres. 20/69 Calage du modèle 2D Le modèle « lit mineur » a été calé en quatre sous-parties : Gardon-Beaucaire, Beaucaire-Arles, Grand Rhône et Petit Rhône. Cette méthodologie de calage, consistant à caler les différents biefs indépendamment les uns des autres, a l'avantage de ne pas répercuter les incertitudes liées aux différentes données d'entrée et les approximations liées au calage d'un secteur sur les autres. Le calage d'un modèle « global » cumulerait les différentes incertitudes de l'aval vers l'amont. Ce modèle a été calé sur la crue de 2003, en tenant compte des brèches des digues de rive droite du Petit Rhône à Claire Farine et au mas d'Argence. Si le calage n'a été possible que sur un seul évènement (faute de suffisamment de données sur les autres situations), on peut toutefois noter que la crue de 2003 a atteint des débits significatifs (durée de retour légèrement supérieure à 100 ans), en relation avec les problématiques étudiées. Nous ne parlerons pas ici des valeurs des coefficients de Strickler retenues lors de la phase de calage. En effet, ce coefficient intègre plusieurs phénomènes physiques. Il représente ainsi plus un coefficient de calage qu'une véritable grandeur physique. Sa valeur numérique est donc difficile à évaluer de façon intrinsèque Les différents scénarios étudiés par CNR Les simulations effectuées supposent qu'il ne se forme pas de brèches, même si les digues sont submergées. Mais elles tiennent compte des débits déversés dans cette éventualité. Les situations modélisées sont les suivantes (voir hydrogrammes à Beaucaire en figure 3) : Type de crue Type janvier 1994 Type décembre 2003 Crue de référence (1856) Crue exceptionnelle (Q1000) Débit maximum à Beaucaire 10 500 m3/s 11 500 m3/s 12 500 m3/s 14 160 m3/s Niveau marin considéré (en m NGF) 1,3 0,98 (niveau maximum observé en 2003) 1,3 1,3 Les tests de sensibilité réalisés par CNR Différents tests de sensibilité ont été réalisés, afin d'évaluer les incertitudes du modèle calé : sur les débits de pointe ; ainsi une variation de ± 5 % du débit à Beaucaire (pour un débit de 11 500 m3/s), influe en moyenne de ± 20 cm sur la ligne d'eau entre Beaucaire et Arles ainsi que sur le Grand Rhône, et de ± 60 cm sur le Petit Rhône jusqu'à St Gilles (valeur moindre en aval) ; relatives aux coefficients de Strickler considérés ; une variation de 10 à 18 % (selon les secteurs) de ce coefficient engendre une variation de la ligne d'eau de l'ordre de ± 40 cm entre Beaucaire et Arles (localement plus dans Arles) ainsi que sur le Grand Rhône, de ± 20 cm sur le Petit Rhône : liées à la bathymétrie ; la prise en compte d'une bathymétrie antérieure à la crue de 2003 (type 2002) a pour conséquence d'augmenter la ligne d'eau de manière générale (de 3 cm à Beaucaire à 16 cm en Arles) ; liées à l'évolution du niveau marin ; ces simulations ont été réalisées en régime permanent. Les tests ont permis de montrer que l'évolution (entre 0,22 et 1,5 m NGF) de ce niveau n'avait d'influence sur la ligne d'eau dans le Grand Rhône qu'à l'aval d'Arles (pour un débit à Beaucaire de 11 500 m3/s) et sur le Petit Rhône qu'à l'aval de Saint-Gilles. 21/69 Notons au passage en ce qui concerne l'influence du changement climatique, que la conséquence hydraulique la plus notable, l'élévation du niveau de la mer, sera sans influence sur le problème qui nous concerne. Il n'en ira malheureusement pas de même pour les secteurs plus en aval comme Salin de Giraud et Port-Saint-Louis-du-Rhône. 4.4 - Avis sur les différentes phases de modélisation 4.4.1 - Comparaisons entre les résultats des deux principales modélisations Bien qu'il soit délicat de comparer les résultats de modèles 1D et de modèles 2D, dont les principes de modélisation et les données bathymétriques diffèrent (cf. § 4.3.2), quelques éléments permettent de s'assurer de la cohérence des résultats obtenus à partir des deux modélisations. Niveau de protection offert par les digues sur le tronçon Tarascon-Beaucaire/Arles-Fourques La protection actuelle (c'est-à-dire dans l'état post 2003) affichée par le modèle 1D est de 10 500 à 11 000 m3/s en rive gauche et de 11 500 m3/s en rive droite entre Tarascon et Arles. Le modèle 2D prévoit, pour sa part, une protection légèrement inférieure à la crue de 2003 (11 500 m3/s) en rive gauche et légèrement supérieure à 11 500 m3/s en rive droite. Les débits de début de débordements sont donc légèrement supérieurs avec le modèle 2D (bien qu'étant globalement du même ordre que ceux obtenus avec le modèle 1D), ce qui s'explique par le fait que les résultats ont été obtenus avec des principes de modélisation différents (pour un niveau d'eau donné, la modélisation en régime permanent donne toujours, en phase de montée de crue, un débit inférieur à celui obtenu avec une modélisation en régime transitoire9). Débit maximum acceptable (avant débordement) dans la traversée d'Arles Les deux modèles donnent des résultats comparables, en évaluant ce débit maximum autour de 12500 m3/s à Beaucaire. 4.4.2 - Conclusion générale sur les phases de modélisation L'ensemble des éléments présentés concernant la modélisation, aussi bien 1D que 2D permettent de considérer que ces deux phases de modélisation, sur lesquelles se sont adossées la plupart des études menées sur le tronçon de Beaucaire à la mer, s'appuient sur des bases solides. Les différents choix effectués (phasage 1D/2D ­ modélisation « lit mineur »/ « lit majeur »), tout comme les méthodologies employées (calage, tests de sensibilité) apparaissent cohérents. La précision absolue du modèle est de l'ordre de 20 cm en cote, mais on peut estimer que la précision relative entre deux aménagements comparés est de l'ordre du centimètre. Les modèles utilisés par le SYMADREM sont donc tout à fait adaptés pour évaluer les différents scénarios d'aménagement envisagés et pour les études en cours et à venir. Ces conclusions valident donc les grands principes de continuité entre les études EGR puis celles du SYMADREM. 9 ...si l'écoulement est à très faible pente, ce qui est le cas ici (on dit que l'onde est diffusive : la crue s'amortit lors de sa propagation). 22/69 5 - Actions prévues au pré-schéma sud entre Tarascon et Arles Le pré-schéma sud [17] concerne la vallée du Rhône en aval de Viviers, et nous nous intéressons plus spécialement à l'aval de Tarascon jusqu'à Arles. « Les objectifs (pour cette partie la plus aval de la zone) du pré-schéma sud sont : éviter les ruptures de digues ; assurer une protection élevée dans les secteurs les plus sensibles ; ajuster la protection entre Beaucaire et Arles en fonction du débit capable en Arles ; sur le Petit Rhône et le Grand Rhône, ajuster le niveau de protection pour limiter au maximum les ruptures de digues et tendre vers une protection centennale au droit des agglomérations et si possible pour la majorité des secteurs d'habitat diffus ; gérer le comportement du système pour les crues entre le débit de protection et la crue millénale : c'est-à-dire organiser le devenir des débits excédentaires sans risque de rupture de digue et en assurant le ressuyage rapide des terres inondées. » Le pré-schéma sud du plan Rhône a identifié une liste d'actions, dont le montant des travaux a été estimé à 300 M. Nous reprenons celles qui nous concernent plus particulièrement (figure 6). Les codes signifient BA = Beaucaire-Arles, GR = Grand Rhône. Source [17], actualisée en ce qui concerne la maîtrise d'ouvrage, suite aux décisions récentes du conseil syndical du SYMADREM. Il doit en particulier être noté que les six actions BA4a à BA4g sauf BA4e seront toutes portées par le SYMADREM, alors que le pré-schéma sud envisageait aussi le syndicat intercommunal de la vallée des Baux et la ville d'Arles pour trois d'entre elles. La cohérence des actions n'en sera que renforcée. L'action BA4e sera portée par l'ASA du canal des Alpines, en cohérence avec les actions du SYMADREM, en particulier pour l'action BA4b qui consiste à édifier une levée basse en amont du casier des Alpines pour éviter l'inondation du quartier sud de Tarascon par le remous depuis l'aval. Il serait aussi possible, qu'après accord avec l'ASA du canal des Alpines, le SYMADREM porte également l'action BA4E, et donc en fait toutes les actions BA4. BA1 BA2 GR1 BA4a BA4b BA4c BA4d BA4f BA4e BA4g Renforcement digue rive droite Beaucaire à Fourques Sécurisation remblai RFF Renforcement des quais d'Arles Protection rapprochée Arles nord Protection rapprochée sud Tarascon Amélioration ressuyage casier du Trébon Amélioration ressuyage casier des marais Franchissement du Vigueirat Transparence canal des Alpines Digue amont Fourchon Tranche 1 1 1 1 1 1 2 2 3 3 Maître d'ouvrage SYMADREM RFF ? SYMADREM ? SYMADREM SYMADREM SYMADREM SYMADREM SYMADREM SYMADREM ASA canal Alpines SYMADREM Il convient de noter que la réalisation de ces opérations (BA1 et BA2) nécessite également de traiter des risques de contournement des crues par les sites industrialo-portuaires (SIP) d'Arles, Beaucaire et Tarascon localisées sur les plateformes CNR et aujourd'hui submersibles dès une crue centennale du Rhône (soit par rehausse des plateformes CNR soit par rehausse ou création d'endiguements). Ces opérations auront un impact sur la ligne d'eau amont. Nous y reviendrons au chapitre 7. 23/69 Tarascon 4 km BA4b Canal des Alpines BA2 BA1 BA4c BA4a Fourques Petit Rhône A 54 Vigueirat la Vidange prolongement RD 570N Canal vallée des Baux RD 570N Roubine du Roy Arles Canal projeté GR1 Centre historique BA4g BA4d Pont de Crau RD 133N Costière de la Crau Grand Rhône Canal navigation Arles à Fos Vigueirat RD 453N BA4a Action de protection du pré -schéma sud Canal navigation Rivière ou autre canal Zone élevée remarquable BA4e Action de ressuyage du pré -schéma sud Voie ferrée surélevée Route surélevée Figure 6 - actions prévues par le pré-schéma sud dans le secteur Arles Tarascon 24/69 6 - Étude de calage ; confortement de la voie RFF 6.1 - L'étude de calage 6.1.1 - Objectifs du modèle et du projet sous tendu L'étude de calage confiée par le SYMADREM à la CNR a pour objectifs principaux de [21] : construire un modèle hydraulique du Rhône endigué, calé sur la crue de décembre 2003 (modèle présenté au § 4.3.2) ; déterminer le débit acceptable en traversée d'Arles (compris entre 11 000 m3/s et 12 500 m3/s) en prenant en compte une revanche ; définir le calage et l'implantation des tronçons déversants en rives droite et gauche du Rhône entre Beaucaire et le défluent suivant les objectifs de protection et les principes de calage définis ci-après ; déterminer les impacts hydrauliques du projet, au droit des zones à enjeux, en amont et en aval ; définir les paramètres nécessaires au dimensionnement des ouvrages hydrauliques et déterminer pour les différents scénarios d'aménagements, les hydrogrammes de déversement en rives gauche et droite, qui permettront de modéliser la propagation des débordements, dans le cadre d'une autre étude à venir, celle de la gestion des eaux déversées en rive gauche. Pour le tronçon Beaucaire Arles, les objectifs de protection retenus par le SYMADREM sont [21] : le maintien des protections à cote identique en traversée d'Arles, à l'exception de point bas localisés qui seront rehaussés (remblai de l'IRPA) ; l'aménagement de tronçons de digue renforcés pour résister à la surverse, dimensionnés pour : éviter de solliciter les tronçons résistants à la surverse jusqu'à une crue identique à celle de 2003 supposée sans brèche, soit une crue légèrement supérieure à la crue centennale ; limiter pour une crue millénale le niveau d'eau en Arles au niveau maximum acceptable ; assurer une égale répartition des déversements en rives gauche et droite du Rhône ; limiter les impacts des travaux au droit des zones à enjeux, situées en amont et aval des tronçons à aménager ; l'aménagement du reste des digues pour admettre sans surverser la crue millénale avec une revanche de l'ordre de 50 cm. 6.1.2 - Résultats du modèle en situation actuelle Le modèle 2D utilisé pour cette étude a été présenté au § 4.3.1 ainsi que les bénéfices de la seconde dimension. En situation actuelle il confirme les connaissances antérieures en les affinant grâce à la fois à des données bathymétriques plus récentes et au calage sur la crue de 2003, supérieures aux précédentes crues de calage et donc plus proche des crues contre lesquelles il faut se protéger. Pour les crues supérieures à celle de 2003, les digues du Rhône en amont d'Arles déversent largement (plus précisément en amont du PK 277 (Saxy) en rive gauche et du PK 279 (Fourques amont) en rive droite. Le modèle devient théorique, pour la situation dite actuelle, en supposant que ces digues résistent. En réalité, pour ces crues, il y aurait rupture totale de digue sur au moins une rive, les débits dérivés entre Tarascon et Arles seraient bien plus élevés et la ligne d'eau serait plus basse aussi bien en aval (moins de débit) qu'en amont (abaissement de ligne d'eau sur une certaine 25/69 distance amont). Mais si on rehaussait les digues pour les empêcher de déverser, par raison symétrique, il y aurait au contraire une ligne d'eau plus haute en aval comme en amont. Nous ne commenterons qu'un résultat fondamental. En butant sur l'affleurement calcaire de la cité antique d'Arles, le Rhône opère un brutal virage à droite (figure 7). Le coude prononcé, joint à un resserrement du lit, crée une forte perte de charge singulière dont le modèle 2D montre bien les conséquences. Tout se passe ici comme s'il y avait un seuil avec une hauteur de chute de l'ordre de 80 cm à 1 mètre pour les fortes crues (décembre 2003 à millénale). Cette chute avait effectivement été constatée en décembre 2003 au pont de Trinquetaille. Ce resserrement (ou goulet) constitue presque une section de contrôle de l'écoulement. Par voie de conséquence, des aménagements qui abaisseraient la ligne d'eau aval n'auraient qu'un bénéfice limité à l'amont. A contrario, des aménagements qui surélèveraient la ligne d'eau aval, la surélèveraient plus faiblement en amont. Nous reviendrons sur ce point au chapitre 10. Petit Rhône Pont de Trinquetaille Grand Rhône Figure 7 - relevé bathymétrique secteur Fourques Arles (source SYMADREM) 26/69 6.1.3 - Résultats du modèle en situation aménagée Après diverses simulations d'aménagement, la solution retenue à ce jour consiste à établir deux zones aptes au déversement de grande longueur (qui pourraient représenter 5 km sur chaque rive). Deux hypothèses ont été testées, le calage de ces tronçons pour la crue 2003 sans brèches, ou la même chose + 10 cm (texte en bleu italique). Les autres tronçons de digues seraient calés plus haut dans les deux cas à la crue millénale avec une revanche de 50 cm. Avec le calage de la cote des tronçons aptes au déversement au niveau de la crue de 2003, le tableau 1 montre les gains obtenus en Arles, de l'ordre de 10 cm pour les crues 1856 et millénale (par rapport à la situation dite actuelle tenant compte des actions réalisés après 2003 et supposant que les digues résistent). Ces gains ne sont plus que de 4 cm environ si l'on rehausse de 10 cm les zones aptes au déversement (tableau 2). Dans les deux cas, les déversements sont équivalents en débit et en volume sur les deux rives (les petites différences sont comparables à la précision des calculs, et, si nécessaire, un léger ajustement de longueur permettrait de les rendre identiques) : Déversoir calé à 2003 Pour la crue de référence (12500 m3/s) Pour Q1000 (14180 m3/s) Déversoir calé à 2003 + 10 cm Pour la crue de référence (12500 m3/s) Pour Q1000 (14180 m3/s) Débit déversé depuis le Rhône rive droite rive gauche 3 406 m3/s 425 m /s 1 079 m3/s 1 008 m3/s Volume déversé depuis le Rhône rive droite rive gauche 3 33 hm 33 hm3 115 hm3 109 hm3 Débit déversé depuis le Rhône rive droite rive gauche 318 m3/s 330 m3/s 972 m3/s 909 m3/s Volume déversé depuis le Rhône rive droite rive gauche 23 hm3 23 hm3 97 hm3 92 hm3 En se référant au § 4.3.1, nous constatons qu'il se trouve que les déversements en rive gauche obtenus par CNR pour Q1000 sont comparables à ceux du scénario 6 de l'étude du barreau en termes de débit (1 008 m3/s contre 984 m3/s) et deux fois moindres en termes de volume (115 hm3 contre 200 hm3). Or nous verrons au chapitre 7 que l'étude EGIS montre que la gestion des volumes déversés dans le Trébon pour le scénario 6 est réalisable. On peut donc conclure par anticipation, que le traitement des volumes déversés après sécurisation du remblai RFF sera également réalisable, moyennant ajustement. Il est intéressant de noter que dans les trois villes, après aménagements, la crue millénale ne provoque pas de débordement au-delà des digues (il y a bien sûr des débordements à Beaucaire pour les parkings et bâtiments situés entre le fleuve et la digue) : Arles Beaucaire Tarascon Montagnette Revanche pour Q1000 avec digues 49 cm 65 cm 88 cm 45 cm aptes au déversement calées à 2003 Perte de revanche si digues aptes au 7 cm 3 cm 4 cm 3 cm déversement calées à 2003 + 10 cm 27/69 Ces valeurs de revanche intègrent des aménagements ponctuels en cours ou prévus à court terme (création d'un parapet de 80 cm à l'IRPA, traitements légers au quai de la Roquette et aux abords du pont « des lions » en Arles, remontée de 25 cm pour 50 m de parapet en amont de Beaucaire, reprise des deux portes coulissantes trop basses à Beaucaire, rehausse de 37 cm du parapet le long de la RD 81 à Tarascon). 28/69 Site Usine de Beaucaire Beaucaire Amont Déversoir de Boulbon Château de Tarascon Amont pont routier Aval pont routier Amont Pont VF Aval Pont VF Ecluse Beaucaire SIP Beaucaire amont Amont nouveau pont Aval nouveau pont TEMBEC aval Trémie mas de Teissier Trémie des ségonnaux RFF canal Alpines Port d'Arles Aval SIP Arles Amont coude Pont de Trinquetaille Pont RN 113 IRPA Ecluse d'Arles Barriol PK 265,0 265,5 267,3 Protection Rive Gauche 14,33 10,52 10,49 13,70 13,70 13,70 13,70 13,70 12,04 12,53 11,32 11,16 11,21 10,87 10,57 10,17 10,11 9,66 9,38 8,48 7,82 7,04 7,37 7,76 Etat Etat initial initial -Q1000 crue 1856 12,82 12,82 12,82 12,46 12,37 12,34 12,22 12,17 12,03 11,88 11,82 11,73 11,10 10,83 10,54 10,17 9,36 8,71 8,45 7,51 7,02 7,31 7,26 7,25 13,21 13,21 13,20 12,79 12,68 12,65 12,51 12,45 12,31 12,12 12,06 11,96 11,28 10,99 10,68 10,30 9,50 8,85 8,57 7,62 7,11 7,41 7,37 7,36 268,0 268,0 268,5 269,5 270,5 272,0 274,0 275,5 279,0 280,5 282,0 282,5 Calé sur 2003 Crue 1856 12,82 12,82 12,82 12,46 12,37 12,34 12,21 12,16 12,02 11,86 11,80 11,70 11,03 10,73 10,42 10,03 9,23 8,59 8,34 7,43 6,95 7,22 7,17 7,16 Calé sur Ecart 2003 - initial/projet Q1000 crue 1856 13,31 13,30 13,30 12,90 12,79 12,76 12,62 12,56 12,41 12,21 12,14 12,03 11,27 10,91 10,55 10,14 9,35 8,71 8,45 7,52 7,03 7,32 7,26 7,25 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 -0,01 -0,01 -0,02 -0,02 -0,03 -0,07 -0,10 -0,12 -0,14 -0,13 -0,12 -0,11 -0,09 -0,07 -0,09 -0,09 -0,09 Ecart initial/projet Q1000 0,10 0,10 0,10 0,11 0,11 0,11 0,11 0,11 0,10 0,09 0,08 0,07 -0,01 -0,08 -0,13 -0,17 -0,15 -0,14 -0,12 -0,10 -0,08 -0,10 -0,11 -0,11 284,0 Tableau 1 - tronçon résistant au déversement calé sur la crue de 2003, sans brèche Les débordements sont surlignés en bleu. Le vert traduit une amélioration, le rose une aggravation. La situation dite actuelle tient compte des actions réalisés après 2003 et suppose que les digues résistent. Source CNR [36]. Nota : des écarts de 1 cm peuvent provenir des arrondis. On constate donc que, pour la crue millénale, le projet améliore la situation en aval de l'usine TEMBEC mais l'aggrave faiblement en amont. L'aggravation amont est à relativiser, car pour tous les secteurs disposant d'une revanche, comme à Tarascon, elle n'a pas de conséquence négative. Le point le plus important à noter est que, pour la crue de référence (1856), le projet améliore la situation en aval de la voie ferrée à Tarascon, et ne l'aggrave en aucun point. 29/69 Site Usine de Beaucaire Beaucaire Amont Déversoir de Boulbon Château de Tarascon Amont pont routier Aval pont routier Amont Pont VF Aval Pont VF Ecluse Beaucaire SIP Beaucaire amont Amont nouveau pont Aval nouveau pont TEMBEC aval Trémie mas de Teissier Trémie des ségonnaux RFF canal Alpines Port d'Arles Aval SIP Arles Amont coude Pont de Trinquetaille Pont RN 113 IRPA Ecluse d'Arles Barriol PK 265,0 265,5 267,3 Protection Etat initial Rive - crue Gauche 1856 14,33 10,52 10,49 13,70 13,70 13,70 13,70 13,70 12,04 12,53 11,32 11,16 11,21 10,87 10,57 10,17 10,11 9,66 9,38 8,48 7,82 7,04 7,37 7,76 12,82 12,82 12,82 12,46 12,37 12,34 12,22 12,17 12,03 11,88 11,82 11,73 11,10 10,83 10,54 10,17 9,36 8,71 8,45 7,51 7,02 7,31 7,26 7,25 Etat initial Q1000 13,21 13,21 13,20 12,79 12,68 12,65 12,51 12,45 12,31 12,12 12,06 11,96 11,28 10,99 10,68 10,30 9,50 8,85 8,57 7,62 7,11 7,41 7,37 7,36 268,0 268,0 268,5 269,5 270,5 272,0 274,0 275,5 279,0 280,5 282,0 282,5 Calé sur 2003 +10 cm - Crue 1856 12,85 12,85 12,85 12,50 12,40 12,37 12,25 12,20 12,06 11,90 11,84 11,74 11,09 10,79 10,50 10,11 9,30 8,66 8,41 7,48 7,00 7,28 7,23 7,22 Calé sur Ecart Ecart 2003 +10 initial/projet initial/projet cm - Q1000 crue 1856 Q1000 13,33 13,33 13,33 12,94 12,83 12,80 12,66 12,60 12,45 12,25 12,18 12,07 11,33 10,98 10,63 10,23 9,43 8,79 8,52 7,59 7,09 7,38 7,32 7,32 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,02 0,02 0,01 -0,01 -0,04 -0,05 -0,06 -0,05 -0,05 -0,04 -0,03 -0,02 -0,03 -0,04 -0,04 0,13 0,13 0,13 0,14 0,15 0,15 0,15 0,15 0,14 0,13 0,12 0,11 0,05 -0,01 -0,05 -0,08 -0,07 -0,06 -0,05 -0,03 -0,02 -0,03 -0,04 -0,04 284,0 Tableau 2 - tronçon résistant au déversement calé sur la crue de 2003 + 10 cm, sans brèche. Les débordements sont surlignés en bleu. Le vert traduit une amélioration, le rose une aggravation. La situation dite actuelle tient compte des actions réalisés après 2003 et suppose que les digues résistent. Source CNR [36]. Nota : des écarts de 1 cm peuvent provenir des arrondis. On constate que pour les crues de référence comme pour les crues extrêmes, cette fois-ci le projet améliore toujours la situation en aval de l'usine TEMBEC mais un peu moins. Par contre, il l'aggrave en amont y compris pour la crue de référence. Le tableau 3 ci-après compare les différences entre les deux projets. 30/69 Site Usine de Beaucaire Beaucaire Amont Déversoir de Boulbon Château de Tarascon Amont pont routier Aval pont routier Amont Pont VF Aval Pont VF Ecluse Beaucaire SIP Beaucaire amont Amont nouveau pont Aval nouveau pont TEMBEC aval Trémie mas de Teissier Trémie des ségonnaux RFF canal Alpines Port d'Arles Aval SIP Arles Amont coude Pont de Trinquetaille Pont RN 113 IRPA Ecluse d'Arles Barriol PK 265,0 265,5 267,3 Protection Rive Gauche 14,33 10,52 10,49 13,70 13,70 13,70 13,70 13,70 12,04 12,53 11,32 11,16 11,21 10,87 10,57 10,17 10,11 9,66 9,38 8,48 7,82 7,04 7,37 7,76 268,0 268,0 268,5 269,5 270,5 272,0 274,0 275,5 279,0 280,5 282,0 282,5 Calé sur 2003 Crue 1856 12,82 12,82 12,82 12,46 12,37 12,34 12,21 12,16 12,02 11,86 11,80 11,70 11,03 10,73 10,42 10,03 9,23 8,59 8,34 7,43 6,95 7,22 7,17 7,16 Calé sur Calé sur Calé sur 2003 - 2003 +10 cm 2003 +10 Q1000 - Crue 1856 cm - Q1000 13,31 13,30 13,30 12,90 12,79 12,76 12,62 12,56 12,41 12,21 12,14 12,03 11,27 10,91 10,55 10,14 9,35 8,71 8,45 7,52 7,03 7,32 7,26 7,25 12,85 12,85 12,85 12,50 12,40 12,37 12,25 12,20 12,06 11,89 11,84 11,74 11,09 10,79 10,50 10,11 9,30 8,66 8,41 7,48 7,00 7,28 7,23 7,22 13,33 13,33 13,33 12,94 12,83 12,80 12,66 12,60 12,45 12,25 12,18 12,07 11,33 10,98 10,63 10,23 9,43 8,79 8,52 7,59 7,09 7,38 7,32 7,32 Ecart 2003/ 2003+ 10cm crue 1856 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,04 0,04 0,04 0,04 0,05 0,07 0,07 0,08 0,08 0,07 0,07 0,06 0,05 0,06 0,06 0,06 Ecart 2003/ 2003+ 10cm Q1000 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,04 0,04 0,04 0,04 0,04 0,04 0,06 0,07 0,08 0,09 0,08 0,08 0,07 0,07 0,06 0,06 0,06 0,06 284,0 Tableau 3 - surélévation de ligne d'eau due au calage à + 10 cm. Source [36]. Nota : des écarts de 1 cm peuvent provenir des arrondis. L'aggravation due à la hausse de 10 cm est la même pour les deux scénarios de crue, de l'ordre de 5 cm. Au total, la surélévation des tronçons de digue résistant à la surverse présente un inconvénient sur l'ensemble du secteur, y compris à Tarascon et en amont. Ces inconvénients sont à mettre en balance avec l'avantage de solliciter le Grand Trébon pour une crue un peu plus rare (environ à partir de 11 800 m3/s au lieu de 11 500) et d'y déverser des volumes légèrement plus faibles. 31/69 Regard global sur la sécurisation des digues entre Beaucaire et Arles En raisonnant pour le calage des digues résistantes à la surverse sur la base de la crue de 2003 (sans brèche), on observe : pour la plaine du Grand Trébon, l'absence de tout déversement jusqu'à la crue de 2003 sans brèche, soit une augmentation du niveau de protection théorique de 15 à 20 cm (théorique, car en l'état actuel, des ruptures sont hautement probables pour de telles crues) ; pour la plaine du Grand Trébon, pour les anciens marais et pour Fourchon, la garantie de l'absence d'inondation brutale par rupture de remblai jusqu'à la crue millénale (ce bénéfice commençant pour des crues inférieures à celle de 2003) ; le même bénéfice en rive droite, en particulier pour Bellegarde et Saint-Gilles ; pour le Petit Rhône et pour le Grand Rhône, une diminution de débit de 17 % sur la crue de référence (1856) et de 26 % pour la crue millénale ; pour la ville d'Arles, un abaissement de ligne d'eau de 10 cm pour la crue millénale ; pour Fourques, un abaissement de ligne d'eau de 13 cm pour la crue millénale ; à Arles comme à Fourques, cela revient à ramener la pointe de la crue millénale à celle de la crue de référence ; la mise hors d'eau des sites industrialo-portuaires (SIP) d'Arles, Tarascon et Beaucaire ; à Tarascon et Beaucaire et à la plaine de Boulbon une augmentation de ligne d'eau de 10 cm pour la crue millénale, mais une situation inchangée pour la crue de référence (du fait de la mise hors d'eau des SIP situés en aval des deux cités) ; et, bien sûr, les conséquences de ces déversements restent à étudier (étude encours rive droite, à lancer rive gauche). Mais les résultats de l'étude d'impact du barreau montrent que la solution technique est réalisable en rive gauche, y compris en ce qui concerne Fourchon. 6.2 - Sécurisation du remblai RFF 6.2.1 - La faiblesse du remblai ferroviaire vis-à-vis des crues La sécurisation du remblai ferroviaire est une affaire très importante car le risque encouru est à la fois plus fréquent que ce que l'on peut imaginer et plus grave, nous allons tenter de l'expliquer. Le risque de rupture par surverse est relativement bien connu. Même si l'on ne sait pas exactement prédire quelle hauteur de déversement sur la plateforme ferroviaire et quelle durée de déversement provoquera une brèche. Instruit par la crue de 2003, on peut prédire qu'une crue un peu plus forte que la centennale provoquera à coup sûr au moins une brèche. Tous les travaux de recherche et d'expérimentation et toutes les observations de cas réels montrent que lorsque une brèche s'initie au sommet d'un barrage ou d'une digue, et si le déversement ne s'arrête pas, la brèche se développe verticalement jusqu'à la base du remblai. Ensuite, elle s'élargit par érosion sur ses deux faces, d'une largeur qui dépend de la durée de surverse et aussi de la montée du niveau aval qui peut limiter l'énergie de l'eau. La débitance d'une brèche qui s'est développée jusqu'au niveau du terrain est sans commune mesure avec celle des brèches de faibles hauteurs constatées en 2003 sur deux trémies (dont on a expliqué plus haut que le débit avait été limité par la section du pont). Les débits et les volumes sont alors très élevés, par exemple de l'ordre de ceux du scénario 6 (200 millions de m3 soit plus de 10 fois plus qu'en 2003). 32/69 Mais nous voulons insister aussi sur le risque de rupture par érosion interne qui peut survenir pour des crues sensiblement inférieures à la crue de début de surverse, donc sensiblement inférieures à la crue centennale. C'est ainsi que les digues de Camargue s'étaient rompues en 1993 et en 1994 pour des débits de pointe à Beaucaire de l'ordre 9 500 m3/s et 10 500 m3/s soit des crues dont la fréquence est entre décennale et cinquantennale. En 1994, la crue était plus basse qu'en 2003 de 0,6 à 1 m au droit du remblai ferroviaire et des circulations d'eau internes avaient déjà été repérées au niveau des trémies [11]. En 2003, on a observé aussi des écoulements d'eau claire au pied des cavaliers d'une trémie et d'eau chargée avec début de glissement d'un cavalier de l'autre trémie. Le remblai ferroviaire lui même présente des fontis en crête, glissements, renards10, gros terriers, souches pourries. On note en particulier entre la trémie du mas de Teissier et l'usine TEMBEC un début de renard avec un fontis en crête et des sols fins sortant du débouché aval [11]. Les cavaliers des trémies ont été confortés depuis 2003, mais nul doute que le remblai ferroviaire lui-même présente de nombreux risques d'érosion interne. Une érosion interne a une cinétique encore plus rapide qu'une érosion par surverse, à partir du moment où le renard s'est initié. La brèche est de forme analogue à celle d'une brèche de surverse, avec des conséquences exactement similaires. Il doit être ajouté que dans ce genre de remblai médiocre, chaque forte crue développe un peu plus les entraînements de grains et affaiblit un peu plus le remblai. Il en résulte qu'un remblai ayant résisté à une crue pourra très bien ne pas résister à une crue identique ou même inférieure. 6.2.2 - L'étude de sécurisation du remblai RFF Les conclusions de l'étude de calage (§ 6.1), lorsqu'elle sera complètement achevée et validée, conduiront à fixer la cote, la longueur, et la loi de débitance des tronçons résistants à la surverse. Elles fourniront aussi les cotes, plus élevées, des crêtes des digues ne résistant pas à la surverse. Le projet de ces digues fait l'objet d'autres études en cours. Côté rive droite, le SYMADREM les a confiées à ISL. Côté rive gauche, RFF assure la maîtrise d'ouvrage des études et a confié l'étude à un groupement comportant Coyne et Bellier pour la partie génie civil-hydraulique et INEXIA pour la partie ferroviaire. On a donc, dans les deux cas, des organismes d'ingénierie parfaitement qualifiés. Côté gauche, la maîtrise d'ouvrage des travaux n'est pas encore décidée entre RFF et le SYMADREM. Nous évoquerons ce sujet au § 6.3. Au-delà de l'aspect ferroviaire, l'étude RFF comporte un aspect génie civil, le dimensionnement des digues du point de vue de leur stabilité et de leur résistance aux sollicitations (crues, séismes..) et du point de vue hydraulique (par exemple le dimensionnement des dissipateurs d'énergie). Nous avons pu constater la bonne concertation technique entre les deux études de calage et de sécurisation du remblai RFF et, à ce jour, un accord de principe sur les éléments suivants : le tracé de la voie ferrée et la cote du remblai ferroviaire restent inchangés ; la digue résistante à la surverse aurait une longueur de 5 km, comprise approximativement entre les PK 271 et 276 du Rhône, soit entre l'amont de la trémie du mas Teissier au sud de l'usine TEMBEC et le barreau prévu au nord d'Arles ; elle serait située parallèlement à la voie ferrée et écartée de 10 à 15 m (entre le pied côté plaine de la digue et le pied côté Rhône du remblai ferroviaire) ; la voirie publique située approximativement dans l'emprise de la digue projetée serait décalée côté Rhône ; 10 Conduit continu entre l'amont et l'aval d'un ouvrage hydraulique en terre formé par l'entraînement de grains de sol arrachés à l'ouvrage par un mécanisme d'érosion interne dû à l'eau. L'écoulement dans ce conduit arrache des grains sur son pourtour, ce qui amplifie le mécanisme d'érosion qui peut aller jusqu'à la création d'une brèche si l'alimentation en débit ne s'interrompt pas entre temps. 33/69 du fait de la grande longueur du tronçon apte au déversement, les tronçons de digues plus hautes et qui font le raccordement aux sites industriels d'Arles et de Tarascon (usine TEMBEC) sont relativement courts ; ils seront plus ou moins accolés au remblai ferroviaire en fonction des résultats de l'étude géotechnique en cours de réalisation ; l'évacuation des débits déversés pour les crues supérieures à celle de 2003 (sans brèches) se fera par de nombreux passages (10 à 20) sous voie ferrée de dimension moyenne et par les trois trémies existantes (les deux qui ont lâché en 2003 et celle des Prêcheurs) ; cf. figure 8 ; chaque passage, large de 10 à 15 m, serait préfabriqué et pourrait être réalisé avec une très courte interruption du trafic (de l'ordre de deux jours) ; le cheminement des déversements vers les passages sous remblai ferroviaire sera organisé dans l'espace inter remblais tout en permettant la circulation d'engins d'entretien de ces deux remblais ; la dissipation de l'énergie lors des déversements sera réalisée en partie dans l'espace entre remblais et à l'aval du remblai ferroviaire ; le talus du remblai ferroviaire côté Rhône devra être protégé. La suite de l'étude permettra de dimensionner les nouveaux ouvrages, en particulier avec les données issues de la campagne de reconnaissance géotechnique qui sera finalisée fin 2008. La plus ou moins grande proximité de la digue sans surverse et du remblai ferroviaire sera décidée au vu des résultats de cette campagne en fonction de l'aptitude du remblai ferroviaire à supporter ou non des contraintes supplémentaires. Elle permettra aussi de préciser la conception de la digue apte au déversement afin que les tassements différentiels soient aussi faibles que possible. Digue 10 à 15 m Figure 8 - schéma de principe envisagé pour le passage en sous verse sous la voie ferrée (source RFF, étape préparatoire de l'étude, comité technique du 30/09/08) Nous avions envisagé un temps que la digue déversante puisse servir de support à la voie ferrée. Cela aurait permis d'éviter toute interruption du trafic pendant les travaux et surtout d'éviter la construction des passages sous remblai. Mais après échange avec RFF et la SNCF, nous ne mettons plus cette solution en avant car elle entraînerait une digue déversante beaucoup plus large, donc plus coûteuse et plus consommatrice d'espace dans le ségonnal, et car elle ne permettrait plus l'usage de la voie ferrée en situation de crise. On voit donc se dessiner très nettement une configuration où le remblai ferroviaire devient transparent vis-à-vis des crues et où digue et voie ferrée deviennent deux ouvrages relativement distincts. La situation a bien progressé depuis l'établissement du pré-schéma sud. Ces options techniques nous semblent tout à fait pertinentes. En particulier le parti d'un déversement long est judicieux car il permet, même pour une crue millénale, de faibles lames d'eau dont le pouvoir érosif est limité. Dans le même esprit, le choix de nombreux orifices sous la voie ferrée permet d'éviter des afflux d'eau trop concentrés dans la plaine. Le positionnement rectiligne (le pré-schéma sud envisageait des demis cercles) et très rapproché de la digue apte à la surverse permet de ne presque pas restreindre l'emprise du ségonnal, bénéfique pour l'écrêtement des crues. 34/69 Il ne crée pas une perte de charge singulière supplémentaire lorsque le ségonnal est sollicité par les eaux du Rhône. Enfin, les solutions actuellement étudiées de passage en « sous verse » sont infiniment préférables au passage en surverse qui avait été cité dans le pré-schéma sud comme une variante possible. Cette solution s'avère non réalisable compte tenu de la perméabilité du ballast et serait de toute façon risquée. Nous attirons l'attention sur le fait que les portions aptes au déversement pourront connaître des tassements différents sur les deux rives du Rhône, et pour chacune d'elles dans le sens de leur longueur. Ce qui compromettrait le bon fonctionnement général en crue. L'étude de génie civil de ces deux ouvrages doit donc être soignée sous cet aspect. Un contrôle topographique devra être organisé qui permettra de programmer d'éventuels réajustements de cote si nécessaire. Nous suggérons que le passage en « sous verse » des débits de débordement soit acté dès maintenant afin de ne pas perdre du temps à étudier les avantages ou inconvénients du passage en surverse sur la voie ferrée, solution qui apparaît maintenant tout à fait irréaliste. Si la coordination entre RFF et SYMADREM nous semble sur de très bons rails pour ce qui concerne la gestion des endiguements, la coordination pour ce qui concerne la gestion de la plaine reste à faire. Il importe donc que le calendrier de réalisation de l'étude de la gestion des eaux déversées soit respecté pour qu'il y ait plusieurs mois de chevauchement avec l'étude de sécurisation du remblai ferroviaire. Il faut en effet positionner les débouchés sous le remblai ferroviaire en relation avec la problématique du ressuyage. Le fait que la DDE 13 soit l'AMO de RFF et soit aussi, avec la DDAF 13, l'AMO de l'étude de ressuyage est évidemment un élément facilitateur. Conclusion du § 6.2 regroupée avec celle du paragraphe suivant 6.3 - Maîtrise d'ouvrage pour le confortement du remblai RFF Nous abordons ce sujet sous l'aspect de la cohérence des actions hydrauliques, le rapport général l'abordant d'une façon plus globale. Il nous semble préférable de clarifier dès que possible ce point, afin que la poursuite des études (étude de calage et surtout étude de sécurisation du remblai RFF) ne reposent pas sur des malentendus potentiels. Cette clarification nous paraît devoir s'imposer sur la base suivante : le SYMADREM a une vocation hydraulique, la RFF a une vocation ferroviaire. La maîtrise d'ouvrage de la partie de confortement du remblai RFF (zones calées à Q1000 + 50 cm) et du tronçon nouveau de digue résistant à la surverse nous paraît devoir être celle du SYMADREM. De son coté, RFF aurait la maîtrise d'ouvrage de tous les passages sous son remblai. En ce qui concerne l'entretien, il assurera l'entretien de la totalité du tronçon résistant à la surverse et l'entretien du confortement dans les zones protégées jusqu'à Q1000 + 50 cm. RFF assurera l'entretien de son ouvrage pour les seuls besoins ferroviaires, et donc sera évidemment déchargé de l'entretien du talus côté Rhône dans les portions qui seraient épaulées par un nouveau remblai surélevé. Une convention définissant les domaines physiques d'intervention du SYMADREM et de RFF, les procédures de concertation pour la suite des études et les procédures de concertations pour certains travaux d'entretien devrait être initiée sans attendre la fin de l'étude de sécurisation. Ainsi, celle-ci pourrait s'achever sur des bases clarifiées. 35/69 Ce partage des tâches et des maîtrises d'ouvrage, s'impose d'autant plus qu'il apparaît maintenant plus clairement que l'on se dirige vers une solution où le remblai ferroviaire devient transparent au sens hydraulique. À ce stade des études et, compte tenu à la fois des principes techniques et du constat de bonne collaboration des acteurs, il nous paraît que le choix du maître d'ouvrage devient possible sans délais. Regard global sur le mode de sécurisation du remblai ferroviaire (§ 6.2 et 6.3) Le remblai ferroviaire peut être l'objet de brèches qui se développent jusqu'à sa base par surverse, ou par renard, même pour des crues inférieures à celle de 2003, peut être pour des crues du type de celles de 1993 et 1994. Les études actuellement menées par le SYMADREM pour le calage des digues résistantes à la surverse et par RFF pour le confortement de son remblai avancent en bonne synergie et permettent de dégager une vision claire sur un mode de confortement réaliste et efficace. La présence de l'État dans les groupes de pilotage est un garant de la bonne synergie entre les actions en cours, et celles, nombreuses, à venir. Le remblai RFF deviendra en fait transparent et sera équipé de nombreux petits passages inférieurs en plus des trois grands existent (trémies). Le tronçon de digue apte au déversement représente environ 80 % de la longueur de remblai ferroviaire. Ce sera une nouvelle digue rectiligne parallèle au remblai RFF. Pour le bon achèvement des études hydrauliques et ferroviaires de tout ce secteur, y compris la plaine du Grand Trébon, il conviendrait : que puisse être fait rapidement le choix d'un maître d'ouvrage pour la digue aussi bien partie déversante que partie surélevée accolée au remblai ferroviaire ; ce maître d'ouvrage devrait être le SYMADREM et une convention avec RFF traiterait des problèmes communs pour la fin des études, le déroulement des travaux et l'entretien ultérieur. Elle ne devrait pas présenter de difficulté technique ; que le SYMADREM puisse engager aussi vite que possible l'étude de gestion des eaux déversées pour qu'elle puisse avancer de pair avec la fin de l'étude RFF. 36/69 7 - Protection des quartiers nord d'Arles Ce paragraphe se réfère essentiellement à l'étude EGIS [35]. Les numéros de page en petits caractères sont ceux de cette étude (version juillet 2008) qui complète le volet hydraulique de l'étude d'impact de la protection nord d'Arles [20] par l'étude du scénario 750. 7.1 - Principe de la protection par ajout d'un « barreau » Le tronçon de digue projeté pour protéger les quartiers nord d'Arles (Monplaisir) relie la digue du Vigueirat et la voie ferrée. Il comporte deux parties : - un remblai routier déjà édifié destiné à prolonger la rocade RD 570N et qu'il est prévu de transformer en digue par un dispositif d'étanchéité (une géomembrane est prévue, mais ce pourrait être aussi un masque en argile) ; - un remblai à construire, souvent appelé barreau. Par extension, c'est l'ensemble des deux que nous appellerons barreau (référencé 1 sur la figure 3 ci-après et BA4a dans le préschéma sud). Cette digue (ou barreau) est orientée sensiblement est-ouest, perpendiculairement à la voie ferrée. Elle vient se refermer à l'ouest sur le remblai de la voie RFF, à très faible distance du terre-plein de la gare d'Arles. À l'est, elle se referme sur le remblai de rive droite du Vigueirat. La protection rapprochée est donc constituée du barreau, de la digue du Vigueirat, des hauts quartiers d'Arles et d'un court tronçon de voie ferrée (en tournant dans le sens des aiguilles d'une montre). Cette protection rapprochée concerne 7 000 personnes (Monplaisir) et la ZI nord. Le barreau prévu est calé à la cote 6,8 m NGF et s'étend sur 1 130 m de long. Il retire 3,5 km2 aux 27 km2 du casier du Grand Trébon. Cette protection rapprochée intervient en second rideau en cas de défaillance du remblai de la voie RFF (ou de ses trémies). Elle constitue donc ce qui est classiquement appelé une digue de second rang. Ce double rideau de protection est classique dans de nombreuses vallées. La digue de premier rang est la première qui est sollicitée par la montée des eaux, ici le remblai de la voie RFF. La digue de second rang, lorsqu'elle existe, est sollicitée lorsque la digue de premier rang ne suffit plus, soit qu'elle déverse par des tronçons résistants à la surverse (s'ils existent), soit qu'elle déverse par dessus sa crête, soit qu'elle soit victime d'une brèche avant ou après avoir surversé. Classiquement, la digue de premier rang longe le cours d'eau sur une grande longueur, et une digue de second rang, généralement bien plus courte, protège, en second rideau, des zones de superficie limitée et plus densément habitées. Mais il est tout à fait possible de construire des protections rapprochées s'il n'y a pas de digue longitudinale. On ne peut plus parler dans ce cas de digue de second rang, mais bien de protection rapprochée. En cas de défaillance de la digue de premier rang, la protection rapprochée doit pouvoir jouer son rôle de manière autonome, sans compter sur la digue de premier rang. Elle n'est donc viable que si le petit tronçon de voie ferrée situé entre le barreau et la zone industrielle reste pérenne et de même pour la digue du Vigueirat. Le petit tronçon en cause de la voie ferrée est très surélevé et ne va pas risquer une surverse. Il ne va en principe pas non plus présenter un risque d'érosion interne car les gradients hydrauliques qu'il devra subir seront très faibles. Mais même s'il présentait un tel risque, il serait très facile, vu sa très faible longueur, de le sécuriser dans le cadre du chantier d'édification du barreau. 37/69 Le caractère autonome de la protection de Monplaisir suppose aussi que la digue du Vigueirat située en aval du barreau ne se rompe pas. Après 2003, un imposant rideau de palplanches avait été battu entre la RD 453N et le siphon de Flèche. Il doit être prolongé en 2009 jusqu'à l'emplacement du barreau par la ville d'Arles. Deux autres remblais peuvent subir des désordres en cas de défaillance de la voie RFF ou de ses trémies. Le canal des Alpines, s'il se rompt, ce qui a été subi en 2003, vient légèrement augmenter les hauteurs d'eau dans le casier du Trébon et ne provoque pas de désordre sur la digue projetée. Le remblai du Vigueirat, s'il se rompt en amont du barreau, ne peut que le soulager (mais aggrave alors la situation dans le casier des anciens marais). En conclusion au stade des principes, on doit concevoir la protection nord d'Arles comme une protection rapprochée autonome et non comme une digue de second rang dépendant d'une digue de premier rang. Cela implique que les autres remblais qui referment la protection soient sûrs en crue, ce qui est en principe le cas. Cela ne change donc rien en pratique, mais cette différence d'appellation éviterait des malentendus. 38/69 7.2 - Situation actuelle (2008, barreau non réalisé) Voir les lignes en bleu des tableaux de synthèse n° 4 à 6. Pour la crue 2003 (compris brèches RFF et Vigueirat et nouveau siphon de Flèche), le modèle calé sur cette crue confirme les déversements par les trémies (243 m3/s), le remplissage du casier du Trébon entre 5,42 m NF (amont) et 5,22 m (aval), l'absence de débordement sur Vigueirat et roubine du Roy, le remplissage des marais d'Arles et des Baux à 2,06 m NGF et l'absence d'eau au verrou de Fourchon (avec une revanche de 2,44 m par rapport à la route qui surélève le verrou à la cote 5,5 m NGF). La hauteur d'eau à Monplaisir est comprise entre 0 et 1,5 m (pages 34 à 38, plan 5). Pour le scénario 6 avec tenue au déversement des digues du Vigueirat11, le casier du Trébon (6,31 m NGF à l'aval soit 1,09 m plus haut que le scénario 2003) déborde cette fois dans le Vigueirat ; le casier des anciens marais d'Arles et des Baux (5,28 m) est à la limite de déborder sur la RD 453N (environ 5,5 m) ; le quartier de la Genouillade (figure 9) est inondé par débordement sur la digue droite du Vigueirat (5,42 m) ; du même côté du Vigueirat, le quartier des Alyscamps est inondé à 5,25 m. Page 47. La RD 453N protège (sans marge de sécurité) la zone tertiaire de Fourchon, mais celle-ci est quand même inondée par le canal des Baux (tronc commun) qui déborde, et de beaucoup, sur ses deux berges (4,59 m). La hauteur d'eau est de l'ordre de 2,50 m dans Fourchon, et de 2 m à la Genouillade et aux Alyscamps. Vigueirat La Genouillade Canal vallée des Baux Alyscamps Fourchon Pont de Crau Viigueiira t V gue ra Canall Cana valllée des v a é e de s Baux Baux Figure 9 ­ le secteur de Fourchon et la proximité du Vigueirat et du canal de la vallée des Baux : la Genouillade, Alyscamps (au nord du Vigueirat), Fourchon (au sud du Vigueirat), Pont de Crau (à l'est de Fourchon). Extrait de [35]. 11 Il s'agit de la digue droite du Vigueirat, celle qui ferme le casier du Grand Trébon. L'autre digue est supposée avoir la même brèche qu'en 2003 à Fort Hébral, qui envoie les eaux du Vigueirat dans le casier des anciens marais d'Arles. 39/69 Scénario 6 sans tenue au déversement des digues du Vigueirat Une hypothèse pessimiste de brèche est prise en compte : longueur cumulée de 270 m et abaissement jusqu'au terrain naturel. La situation est améliorée pour le casier du Trébon (5,78 m NGF soit -53 cm au vu du plan 10), et bien entendu aggravée à l'aval : 5,51 m soit + 23 cm aux marais d'Arles, 4,75 m soit + 16 cm à Fourchon, 5,50 m soit + 9 cm à Genouillade, 5,29 m soit + 4 cm aux Alyscamps. Source plan 10, page 95. Scénario 750 avec brèche du Vigueirat (page 150) Le niveau de l'eau est nettement plus élevé que pour le scénario 6 (6,31 m NGF contre 5,78), et nous pensons que les hypothèses sur la durée de formation de la brèche sur la digue du Vigueirat en sont la cause. Pour la même raison sans doute, la durée de vidange du casier des marais est nettement plus courte. Fourchon est inondé, moins que dans le scénario 6 (4,01 m NG contre 4,75 m). La hauteur d'eau y est de l'ordre de 2 m (contre 2,5 m dans le scénario 6), et le début de débordement se produit 30 h après le début de déversement sur la voie ferrée. La hauteur maximale à Monplaisir augmente de 50 cm par rapport à la crue 2003 et passe donc à environ 2 m. On constate que la zone tertiaire de Fourchon est menacée selon les scénarios de crue : soit par le débordement du casier des marais ; soit par le débordement du Vigueirat ; soit par le débordement du canal de la vallée des Baux. Sa protection en cas de gros épisode de crue du Rhône et/ou des bassins versants locaux est donc une affaire complexe, où il faut jouer finement à la fois sur les volumes stockés dans les casiers et sur la capacité des exutoires de vidange de ces casiers. 7.3 - Avec barreau seul Ce cas n'est pas un cas de projet, mais il permet de mettre en évidence l'apport des mesures dites compensatoires (pompage...) des paragraphes suivants. Voir lignes rouges des tableaux de synthèse n° 4 à 6. Pour le scénario 2003 (page 97), le niveau dans le Trébon est augmenté de 55 cm du fait de sa perte de superficie (18,5 km2 avec Monplaisir, 15 km2 après édification du barreau) et de la tenue des digues du Vigueirat qui ne déversent pas et résistent. Il reste néanmoins une revanche de 1,03 m sur le barreau. Le casier du Trébon étant plus sollicité, il lamine mieux et à l'aval, le marais d'Arles voit 8 cm de moins. Pour le scénario 6, (page 105), les digues du Vigueirat déversent et se rompent. La présence du barreau augmente les cotes de 5 à 8 cm dans tous les secteurs (+ 8 cm au Trébon, + 7 cm au marais d'Arles et à Genouillade, + 6 cm à Fourchon, + 5 cm aux Alyscamps). Le niveau dans le Trébon est de 5,86 m laissant une revanche sur le barreau de 94 cm. Même si les digues du Vigueirat ne se rompaient pas (page 113), le niveau dans le Trébon s'élèverait à 6,48 m laissant encore une revanche de 32 cm. Le scénario 750 (brèche de 750 m3/s) n'est pas étudié. 40/69 7.4 - Avec protection nord d'Arles, et ouvrage de transfert sur Vigueirat Voir lignes vertes des tableaux de synthèse n° 4 à 6. L'aménagement fait donc en sorte de rendre impossible la rupture de digue du Vigueirat. Il comporte, en plus du barreau (1) huit actions numérotées (1) à (5) et (a) à (e) sur la figure 10 ; les lettres correspondent aux actions dites d'accompagnement. Ce sont : des ouvrages d'évacuation sous la voie ferrée vers le Rhône : - (2) station de pompage de 10 m3/s ; - (4) optimisation de la martelière existante ; - (c) ouvrage gravitaire supplémentaire de section 20 m2 ; des ouvrages sur le Vigueirat : - (3) ouvrage de régulation plafonnant le débit dans le Vigueirat pour le cas où le casier du Trébon surverserait dans le lit du Vigueirat ; - (a) ouvrage de transfert sur le Vigueirat par renforcement des deux digues sur 2 km, calées à 5,89 m en amont et 5,65 m en aval, soit 1,15 m sous la crête du barreau ; - (b) surélévation des deux digues du Vigueirat en amont de l'ouvrage de transfert pour éviter les déversements dans le Vigueirat ; - (e) clapet anti-retour sur le siphon de Flèche qui vidange le casier du Trébon par dessous le remblai du Vigueirat et busage du contre fossé du Vigueirat qui conduit au siphon ; - (f) amélioration gestion des vannes du contre canal du Vigueirat liées au prolongement de la rocade. projet mesure réductrice mesures d'accompagnement b relèvement des digues c ouvrage gravitaire sous S.N.C.F. 2 station de pompage 4 martelière existante a ouvrage de transfert sur le Vigueirat 1 barreau f mode de gestion des vannes du contre canal (automatisation des vannes) e busage du contre canal siphon de Flèche 3 ouvrage de régulation sur le Vigueirat e clapet en sortie du siphon de Flèche Figure 10 - schéma du barreau et des mesures complémentaires avec transparence du Vigueirat (plan 9 page 79 de l'étude EGIS [35]) 41/69 Les nouveaux exutoires permettent que le casier Grand Trébon stocke moins d'eau que dans la situation 2003 : 12,7 hm3 au lieu de 14,5 hm3 ; la réalisation du barreau permet que le quartier de Monplaisir (aval du barreau projeté) ne soit plus inondé alors qu'il recevait 3,1 hm3. Cf. colonnes 3 des tableaux 4 à 6. Du fait de la suppression de l'étalement de la crue dans le quartier de Monplaisir, le Grand Trébon (sans Monplaisir) voit un volume supplémentaire (12,7 hm3 au lieu de 11,4) correspondant à une surcote modérée (8 cm). Page 79. Le temps de vidange passe de 20 jours à 8 jours (cf. colonnes 5 des tableaux 4 à 6). Pour le scénario 6 (brèche de 984 m3/s), le quartier de Monplaisir reste hors d'eau. La cote maximale dans le Trébon est cette fois diminuée (de 4 cm). Page 81. Le temps de vidange passe de 40 jours environ à 14 jours. Le quartier de Fourchon reste inondé (avec 4 cm de plus, mais avec un temps de vidange diminué d'une semaine). On note donc qu'un aménagement modéré (un barreau assez court) permet de mettre hors d'eau le quartier de Monplaisir même pour le scénario 6 d'une très grosse brèche. Le quartier de Fourchon, qui est plus bas, est hors d'eau pour la crue 2003, mais pas pour le scénario 6, sauf à faire une protection spécifique. Il sera parlé de cette protection au chapitre 8. La revanche sur le barreau est importante, mais justifiée vu les enjeux, (53 cm pour le scénario 6 ; 1,50 m pour la crue 2003). Le scénario 750 (brèche de 750 m3/s) n'est pas étudié (ce qui n'est pas gênant, car moins pénalisant que le scénario 6). 7.5 - Avec protection nord d'Arles, sans transfert sur Vigueirat Voir lignes noires des tableaux de synthèse n° 4 à 6. Ce projet a été étudié dans le cadre du pré-schéma sud (comité de pilotage du 7/7/06). Il ne comporte pas les aménagements du Vigueirat sauf le limiteur et l'ouvrage gravitaire de 20 m2. Restent donc (1), (2), (3), (4) et (f), voir figure 11. Cela permettait, au moment de cette étude, de séparer les aménagements sous maîtrise d'ouvrage SYMADREM (liés au barreau) et ceux qui étaient prévus sous une autre maîtrise d'ouvrage au moment de cette étude. Il ne s'agit pas en fait d'une option de projet, mais l'intérêt est de montrer ainsi le bénéfice des autres aménagements. Cela peut aussi constituer une étape intermédiaire, car tous les aménagements ne pourront raisonnablement pas être réalisés la même année. Aujourd'hui, il est acquis que la responsabilité des études de toutes les actions dans la plaine sera portée par le SYMADREM (déjà évoqué au chapitre 5). 42/69 projet mesure réductrice doublement de la martelière plate-forme pour station de pompage 10 m3/s barreau ouvrage de régulation sur le Vigueirat cadre du contre canal du Vigueirat automatisation des vannes du contre canal siphon de Flèche Figure 11 - schéma du barreau et des mesures complémentaires sans transparence du Vigueirat (plan 16 page 123 de l'étude EGIS [35]) Pour le scénario 2003 (page 125), le niveau dans le Trébon est augmenté non plus de 55 cm mais de 13 cm seulement, grâce au pompage. Le marais d'Arles voit 2 cm de moins, celui des Baux 36 cm de moins. Il reste une revanche de 1,45 m sur le barreau. 43/69 Scénario 750 (déversement de 750 m3/s dans le Grand Trébon et ruine du Vigueirat) Les tableaux suivants (4 à 6) synthétisent les conséquences de cet aménagement. Le temps de vidange du casier du grand Trébon est très inférieur à celui du scénario 6. Il augmente de 4 à 6 jours du fait du barreau. L'écoulement à travers les arches de la RD 453N (Arles à Saint-Martin) provoque l'inondation de la zone tertiaire de Fourchon, avec ou sans barreau. Le canal du tronc commun déborde d'abord sur sa rive gauche puis sa rive droite et inonde la zone centrale de Fourchon, seulement avec 3 cm de plus qu'en situation actuelle. D'où le projet de construire une digue en amont de la RD 453N (et de son rond-point) et de surélever les digues du tronc commun jusqu'au siphon de Moncalde. Nous la présentons au chapitre 8 car ce n'est pas une mesure compensatoire du barreau, mais bien une protection de Fourchon à part entière. Cette digue augmente légèrement le temps de vidange du casier qui passe de 6 à 8 jours. Cette digue en amont de la RD 453N aggrave l'inondation du marais des Baux. La réalisation d'un canal de ressuyage dans « le col » de Fourchon à partir du rond-point de la RD 453N permet d'améliorer la vidange de ce marais (qui sera présenté au chapitre 8). Ce canal de vidange permet de gagner un jour sur la vidange du casier. Cette digue aggrave aussi l'inondation du quartier de Pont de Crau (11 cm sans le canal de ressuyage cité ci-dessus, 8 cm avec). Une digue de 1 km et d'environ 2 m de haut supprime cette aggravation. Puisque le barreau possède une revanche (32 cm) pour le scénario 6, même s'il n'y a pas de brèche sur le Vigueirat amont, il en possèdera une après sécurisation du remblai RFF, puisque les volumes déversés pour la crue millénale sont en gros moitié moindre. 44/69 COMPARAISON DES COTES DANS LES CASIERS ET REVANCHE SUR BARREAU Casier Alpines Cote aval Actuel (sans brèche Vigueirat) Actuel (brèche Vigueirat) Barreau seul, sans brèche Vigueirat Barreau seul, brèche Vigueirat Barreau + ressuyage avec transfert Vigueirat Barreau + ressuyage sans transfert Vigueirat 7,71 m Casier Trébon Monplaisir Volume hm3 11,4 + 3,1 Cote aval 5,22 m Durée vidange 20 j page 99 Revanche sur barreau Casier Arles Cote Genouillade Cote vide Alyscamps Fourchon Cote vide Cote vide / 2,06 m situation non susceptible de se produire (digues Vigueirat non déversantes) 7,71 m 16,6 5,77 m (+ 55 cm) page 97 > 50 j page 99 1,03 m 1,98 m (- 8 cm) vide vide vide situation non susceptible de se produire (digues Vigueirat non déversantes). Page 97 7,71 m 12,7 page 80 5,30 m (+ 8 cm) page 79 8j (-12 j) page 79 1,50 m 2,11 m (+ 5 cm) vide vide vide 7,71 m 13,1 page125 5,35 m (+ 13 cm) page124 10 j (- 10 j) page129 1,45 m 2,04 m (- 2 cm) page127 vide vide vide Tableau 4 - premier cas : crue 2003 sans brèches Casier Alpines Cote aval Actuel (sans brèche Vigueirat) Actuel (brèche Vigueirat) plan 10 page 95 Casier Trébon Monplaisir Volume hm3 29,2 + 6,2 20,6 + 4,7 Cote aval 6,31 m page 47 Revanche sur barreau Casier Arles Cote Genouillade Cote 5,42 m Alyscamps Fourchon Cote 4,59 m Durée vidange > 40 j page 49 Cote 5,25 m 8,02 m / 5,28 m 8,02 m 5,78 m (- 53 cm) 6,48 m (+17 cm) 34 j page109 / 5,51 m (+ 23 cm) 5,50 m (+ 9 cm) 5,29 m (+ 4 cm) 4,75 m (+ 16 cm) Barreau seul, sans brèche Vigueirat Barreau seul, brèche Vigueirat Barreau + ressuyage avec transfert Vigueirat 8,02 m 0,32 m page 113 8,02 m 21,9 page 106 5,86 m (+ 8 cm) 6,27 m (- 4 cm) page 81 35 j page109 0,94 m 5,58 m (+ 7 cm) 5,57 m (+7 cm) 5,34 (+5 cm) 4,81 (+6 cm) 4,63 m (+ 4 cm) page 82 8,02 m 29,9 page 82 14 j page 82 0,53 m 5,35 m (+ 7 cm) page 81 Tableau 5 - deuxième cas : scénario 6 (brèche 984 m3/s ; 200 hm3) 45/69 COMPARAISON DES COTES DANS LES CASIERS ET REVANCHE SUR BARREAU Casier Alpines Cote aval Actuel (brèche Vigueirat) p135 Barreau + ressuyage sans transfert Vigueirat Idem + digue amont RD 453N Idem + digue amont + canal ressuyage Casier Trébon Monplaisir Volume hm3 29,2 + 6,2 Cote aval 6,31 m page 150 Revanche sur barreau Casier Arles Cote Genouillade Alyscamps Fourchon Durée vidange 4j page150 Cote Cote Cote 4,01 m 4,04 m (+ 3 cm) / 31 cm 4,25 m 4,30 m (+ 5 cm) page 150 6,49 m (+ 18 cm) 6j page150 6,48 m (+ 17 cm) 6,48 m (+ 17 cm) 8j page150 32 cm 4,35 m (+ 10 cm) vide vide vide 7j page150 32 cm 4,32 m (+ 7 cm) vide vide vide Tableau 6 ­ troisième cas, scénario 750 (brèche 750 m3/s ; 90 hm3) 46/69 En conclusion du chapitre 7 : le barreau conserve une revanche satisfaisante sur les plus hautes eaux, avant comme après les travaux de sécurisation du remblai RFF, avec ou sans effacement des digues du Vigueirat ; le barreau réalisé seul est utile pour la protection du quartier de Monplaisir, jusqu'à un cas plus grave que la crue 2003 et sans doute moins grave que le scénario 6 ; au-delà, un aménagement complémentaire des digues du Vigueirat à son aval doit être étudié, puis, si nécessaire, réalisé ; le Vigueirat doit avoir un aménagement cohérent avec la présence du barreau et donc différent à l'amont et à l'aval : en amont du barreau, la rupture des digues du Vigueirat porterait préjudice au quartier de Fourchon et aux routes, d'où le projet de le sécuriser par un ouvrage de transfert sur les deux digues (action BA4f) ; en aval du barreau, il doit fermer la protection du quartier de Monplaisir, au moins jusqu'à la roubine du Roy ; la nécessité de rehausser ses digues (ou au moins l'une d'elle) reste à étudier ; cette étude doit envisager les deux étapes, avant puis après sécurisation du remblai ferroviaire, ou celle qui est la plus pénalisante des deux (a priori, avant sécurisation) ; la zone tertiaire de Fourchon peut être protégée par une digue basse placée en amont de la RD 453N (action BA4g) ; cette protection n'est pas dictée par la construction du barreau nord ; la vidange du casier des anciens marais peut être améliorée par un nouveau chenal qui traverse le verrou de Fourchon pour rejoindre le canal de navigation (action BA4d) ; il reste à étudier de manière coordonnée ou regroupée l'éventuelle transparence partielle ou totale du canal des Alpines (BA4e) et dans le cadre de l'étude de gestion des eaux déversées en rive gauche la réalisation d'une digue de protection des quartiers sud de Tarascon (action BA4b) ; nous insistons sur le fait que la future étude de gestion des eaux déversées en rive gauche, qui va correspondre aux actions BA4a à BA4g, doit envisager deux hypothèses : - le remblai RFF n'est pas encore sécurisé et une brèche peut se produire, comme dans les scénarios 6 ou 750 du pré-schéma sud ; - le remblai RFF est sécurisé, et il faut gérer les déversements. 47/69 8 - Protection de Fourchon Pour protéger la zone tertiaire de Fourchon, il est prévu une digue en amont de la RD 453N et la surélévation de la digue gauche du tronc commun (de la RD 453N jusqu'au siphon de Moncalde). Cette protection est souhaitable, même en l'absence de la protection nord d'Arles. Deux options sont possibles, soit de s'appuyer sur l'actuelle route, soit de créer une digue en parallèle de la route, côté amont (figure 12 en rose). La cote de la digue serait de l'ordre de 5,0 m selon l'étude pour le scénario 750, ce qui ferait une digue de l'ordre de 2,5 m de hauteur. Cette digue aggrave aussi l'inondation du quartier de Pont de Crau (11 cm sans le canal de ressuyage cité ci-dessous, 8 cm avec). Une digue de 1 km et d'environ 2 m de haut supprime cette aggravation (figure 12 en jaune). Position et cote de cet endiguement devront être ajustées dans l'étude de gestion des débits déversés en rive gauche. C'est l'ensemble de ces deux digues qui constitue l'action BA4g du pré-schéma sud. Digue en amont de la RD 453N Limite à fixer Protection en retrait des zones d'enjeux de Pont de Crau 4,30 4,30 2,50 Rehausse digue canal vallée Baux 2,90 3,20 Cotes en crue (scénario 750) Cotes terrain naturel Figure 12 : localisation schématique de la protection de Fourchon (source EGIS, figures 70, 71) Cette digue en amont aggrave l'inondation du casier des anciens marais d'Arles et des Baux. D'où le projet d'un nouveau canal de ressuyage dans « le col » de Fourchon à partir du rond-point de la RD 453N pour contribuer à vidanger le casier. Comme le canal du marais des Baux (tronc commun), il rejoint le canal de navigation (figure 13). Il s'agit de l'action BA4d du pré-schéma sud. L'impact de ces deux actions a été étudié pour le scénario 750. La présence du barreau n'aggrave la situation à Fourchon que de 3 cm. Le projet de digue de protection de Fourchon est donc bien une action autonome. 48/69 Rehausse digue canal vallée Baux Digue en amont de la RD 453N Canal de ressuyage casier des anciens marais Figure 13 - localisation schématique du projet du canal supplémentaire de ressuyage dans Fourchon (source EGIS, figures 70 à 72) Les travaux de protection de Fourchon seront à revoir en fonction des aménagements prévus pour sécuriser le remblai ferroviaire. C'est l'objet de la future étude de gestion des eaux déversées dans la plaine rive gauche que le SYMADREM s'apprête à lancer. L'étude réalisée à ce jour a l'intérêt de montrer que pour le scénario 750, la protection de Fourchon est une affaire possible. Pour le scénario 6, plus pénalisant, n'ont été regardées que les aggravations (fort modérées dues au barreau, mais pas les parades). Le tableau ci-dessous compare les conditions de déversement prévues à l'issue de l'étude de calage de CNR (résultats provisoires) en les comparant aux scénarios 6 et 750. La protection de Fourchon après sécurisation du remblai RFF est donc tout à fait réalisable techniquement pour le cas d'une crue de référence type 1856, nettement moins pénalisante que le scénario 750. Pour la crue millénale, cela devrait l'être aussi moyennant un ajustement, puisque le volume à traiter est plus élevé de 20 % (109 hm3 contre 90). Le débit de pointe est plus fort de 30 %, mais à Fourchon, c'est bien le volume qui constitue la difficulté. Débit déversé Scénario 6 (avec brèche) 984 m3/s Scénario 750 (avec brèche) 750 m3/s Déversement contrôlé pour 1856 (12500 m3/s) 406 m3/s Déversement contrôlé pour Q1000 1 008 m3/s Volume déversé 200 hm3 90 hm3 33 hm3 109 hm3 49/69 9 - Protection sud de Tarascon Cette action est prévue au pré-schéma sud sous le code BA4b (voir chapitre 5 et figure 6). En décembre 2003, les brèches sur les trémies en inondant le canal des Alpines ont fait craindre que les quartiers sud de Tarascon ne soient inondés depuis l'aval par effet de remous. Avant sécurisation du remblai RFF, les études d'impact de la protection nord d'Arles montraient que le barreau prévu a une incidence sur le casier du Grand Trébon. Pour le scénario 6, le niveau de l'eau au sud du Grand Trébon est augmenté de 17 cm si les digues du Vigueirat tiennent ou de 8 seulement si elles lâchent (tableau 5). Par contre, l'incidence du barreau sur le casier des Alpines est nulle. Après sécurisation du remblai RFF, des déversements se produiront dans l'ensemble formé par les casiers des Alpines et du Grand Trébon. L'étude de gestion des eaux déversées sur la rive gauche permettra de voir les conséquences sur le casier des Alpines. Ces résultats dépendront de la façon dont la transparence du canal des Alpines sera assurée, c'est-à-dire qu'elle dépendra de l'action BA4e qui est à mener sous la maîtrise d'ouvrage de l'ASA du canal des Alpines. La solution technique de transparence du canal des Alpines n'est pas un sujet délicat. Elle est possible par exemple par une large échancrure et un passage en siphon sous cette échancrure. C'est ainsi que le canal du bas Rhône Languedoc traverse la vallée du Vidourle ; En cas de transparence totale du canal, il est possible que les quartiers sud de Tarascon n'aient pas à subir d'inondation venant du sud, l'étude le dira. Dans le cas contraire, une petite digue est-ouest éviterait l'inondation du sud de Tarascon, à l'est de l'usine Tembec, par effet de remous. Il était important que l'étude de la protection sud de Tarascon fasse partie intégrante de l'étude de gestion des eaux déversées en rive gauche, ce qui est maintenant acquis. Nous prenons aussi note que l'étude de transparence du canal des Alpines (BA4e) sera intégrée à cette étude de gestion des eaux déversées. Le choix de la maîtrise d'ouvrage des travaux sur ce canal pourra être vu ultérieurement entre le SYMADREM et l'ASA du canal des Alpines. 50/69 10 - Projet de canal de contournement d'Arles 10.1 - Comment est née l'idée d'un canal de contournement ? 10.1.1 - Chronologie Le processus d'études (cf. figure 14) qui a conduit au Plan Rhône, et à sa déclinaison sous forme de pré-schéma Sud (à l'aval de Beaucaire), a duré plusieurs années. La ville de Tarascon a proposé une autre piste, sous la forme d'un canal de contournement de la ville d'Arles, en août 2007. La définition précise de la géométrie de ce canal et de ses objectifs a été confiée par la commune de Tarascon au Bureau d'Etudes Delft Hydraulics. 03/2006 1998 2003 2004 2005 07/2006 08/2007 Etude Globale Rhône Plan Rhône Validation du Plan Rhône en CIACT Pré-schéma Sud Validation du Pré-schéma Sud au Comité de Pilotage des inondations du Rhône Proposition de réalisation d'un canal de contournement par la ville de Tarascon (étude Delft Hydraulics) Figure 14 - historique simplifié des études 10.1.2 - Les raisons de cette proposition Le Plan Rhône pose comme principe de protéger les secteurs les plus densément peuplés (zones urbanisées de Tarascon, Beaucaire et Arles). Afin d'assurer une protection contre la crue millénale des quartiers urbains d'Arles, le Plan définit une protection moindre (supérieure à la crue centennale toutefois) dans les secteurs avec moins d'enjeux. Parmi ces zones se trouvent la Plaine du Trébon (secteur inondé lors de la crue de 2003), située pour partie sur la commune de Tarascon. La commune considère que la protection offerte pour la zone du Trébon n'est pas satisfaisante. Elle a donc pris le parti d'étudier une solution complémentaire au Plan Rhône, sous forme d'un canal de contournement de la ville d'Arles. 10.1.3 - L'objectif du canal de contournement La faisabilité de la solution proposée par la ville de Tarascon, a fait l'objet d'une première approche par le Bureau d'Etudes Delft Hydraulics entre les mois d'août et d'octobre 2007. L'objectif principal affiché par l'étude serait d'abaisser les lignes d'eau entre Tarascon et Arles suffisamment pour éviter les débordements dans l'hypothèse d'une crue supérieure à celle de 2003. Dans cette perspective, le canal reliant le Petit Rhône et le Grand Rhône aurait pour rôle de minimiser les conséquences hydrauliques du goulet d'Arles. En effet, le rétrécissement du Rhône dans la traversée d'Arles offre un obstacle à l'écoulement. Le canal de contournement dériverait ainsi une partie du débit directement à l'aval d'Arles, via le Petit Rhône. 51/69 10.2 - La modélisation numérique du canal de contournement 10.2.1 - L'intégration dans la modélisation 2D de la CNR La première étude (niveau faisabilité) réalisée par Delft Hydraulics ([25] et [27]) laissait entrevoir des résultats intéressants. En effet, elle prévoyait un abaissement de la ligne d'eau entre Tarascon et Arles de 65 cm pour une crue millénale et concluait sur la nécessité d'affiner les résultats préliminaires à l'aide d'une modélisation numérique. Le SYMADREM, en accord avec la ville de Tarascon et avec Delft, a demandé à la CNR d'étudier la solution du canal de contournement, en l'intégrant dans le modèle 2D qui venait d'être mis au point. Après l'étude par CNR d'un premier scénario défini par Delft, il a été prévu de pouvoir étudier un second scénario, également défini par Delft au vu des résultats du premier. Les deux solutions définies par Delft proposent une implantation identique du canal. Les différences concernent le profil en long (pente, altitude des déversoirs en entrée et en sortie, ouvrages annexes), la géométrie (largeur différente) et la définition des ouvrages complémentaires (deux déversoirs sur le Grand Rhône dans le premier cas, un seul pour le second). Une autre différence, essentielle, réside dans le fait que le deuxième scénario envisage la réalisation complémentaire d'un ouvrage déversant (de 48 m de longueur), fonctionnant à l'aide de clapets, sur le tronçon entre Tarascon et Arles. L'intégration du canal et de ses aménagements connexes (cf. ci-dessous) a nécessité plusieurs aménagements du modèle CNR initial : - le premier scénario prévoyant de dériver (déversoir n°1) une partie des eaux du Grand Rhône vers la Camargue insulaire à l'aide d'un canal complémentaire (à réaliser), la zone comprise entre les deux bras du Rhône a du être modélisée ; elle a ainsi été considérée comme un ensemble de casiers (comme pour une modélisation monodimensionnelle) uniquement reliés au modèle 2D via le déversoir n°1 et son canal d'amenée (cf. figure 15) ; au-delà de la cote 2 NGF, les eaux sont réputées se déverser vers la mer par-dessus la digue existante ; - les deux scénarios projettent de dériver également les eaux du Grand Rhône par un deuxième déversoir en aval du déversoir n°1. Là encore, un canal serait nécessaire, il relierait le déversoir n°2 à un ancien canal existant (canal du Japon), évacuant les débits jusqu'à la mer. Ces aménagements du modèle initial ont pour conséquence de rendre optimistes les résultats des simulations intégrant le canal pour ce qui concerne les volumes (et donc les niveaux atteints) déversés dans la Camargue insulaire (les échanges entre la rive gauche du Petit Rhône, la rive droite du Grand Rhône et la Camargue, autres que ceux qui passent par le déversoir n°1, ne sont pas représentés). De même, les débits transitant par l'ancien canal du Japon sont supposés se déverser directement dans la mer. Toutefois, les conditions d'évacuation de ces débits vers la mer (dans le cas de niveau marin élevé notamment) pourraient s'avérer délicates dans certaines situations. Les objectifs de ces simulations n'étaient toutefois pas d'étudier en détail toutes ces conséquences, mais d'évaluer la faisabilité de la solution « canal de contournement ». 52/69 1- QGardon(t) 2 - QBarrage(t) 3 -QUsine(t) Déversoir scénario 2 Canal de contournement d'Arles Z initial = 0,20 m Déversoir n°1 et canal vers la Camargue « insulaire » scénario 1 6 -Zmer(t) 4 - Zmer Zmer(t) (t) Déversoir n°2 et canal vers le canal du Japon scénarios 1 et 2 7 - Déversement par-dessus la digue à la mer (2 m NGF) 5 - Zmer(t) + 0,3m Figure 15 - emprise du modèle CNR (avec le canal et les aménagements complémentaires) et conditions aux limites. Source CNR [35] 53/69 10.2.2 - Le premier scénario Principes de dimensionnement La première proposition de dimensionnement, faite par Delft Hydraulics pour la commune de Tarascon, fixait les caractéristiques suivantes (figure 16) : - largeur du canal : 400 m ; - cote du fond : de 2 m NGF (en amont à l'amorce avec le Petit Rhône) à 0 NGF (à l'aval à la confluence avec le Grand Rhône) ; - débit de début de déversement du Petit Rhône vers le canal : 4 000 m3/s à Beaucaire, soit un calage du déversoir à la côte 3,85 NGF (estimation CNR) ; - largeur du déversoir sur le Petit Rhône : 600 m. Par ailleurs, pour assurer un fonctionnement hydraulique cohérent, des aménagements complémentaires seraient nécessaires : - abaissement des ségonnaux de 2 m entre la défluence et l'entrée du canal (sur le Petit Rhône) ; - transparence hydraulique à assurer au droit de la RD 113N, de la RD 572N et du pont suspendu ; - construction d'un déversoir (n°1) sur le Grand Rhône (PK 301) et d'un canal de jonction pour évacuer les débits supplémentaires (à partir de 4 000 m3/s à Beaucaire) vers l'étang du Vaccarès ; - construction d'un déversoir de 400 m de long (n°2), toujours en rive droite, en amont de la ville des Salins de Giraud (PK 315), calé lui-aussi pour fonctionner à partir de 4 000 m3/s à Beaucaire (soit à partir d'une cote de 1,3 NGF au PK 315 selon CNR). Ce déversoir nécessitera également la construction d'un canal pour évacuer les débits supplémentaires vers l'ancien canal du Japon. Digue actuelle à 9 m NGF Digue à araser sur 400 ou 600 m pour construire le déversoir Ségonnal actuel à 6,8 m Rhône T.N actuel : 4m Z= 3,85 m NGF pour 3 4 000m /s Partie du ségonnal à décaisser Déversoir calé à 3,85 m NGF Cote du fond du canal projeté de 2 m NGF (amont à 0 m NGF (aval) Figure 16 - coupe du projet au niveau du déversoir amont sur le Petit Rhône (d'après note CNR) 54/69 Les résultats obtenus Débits à Beaucaire Diffluence Petit Rhône amont du canal Traversée d'Arles Canal Grand Rhône aval canal 11 500 m3/s 12 500 m3/s 14 160 m3/s Sans canal Avec canal Sans canal Avec canal Sans canal Avec canal 3 3 3 3 3 11 390 m /s 11 390 m /s 11 890 m /s 12 240 m /s 12 200 m /s 12 790 m3/s 1 400 m3/s 9 990 m3/s / 9 860 m3/s 2 770 m3/s 1 530 m3/s 3 060 m3/s 9 180 m3/s 1 975 m3/s 11 070 m3/s 1 600 m3/s 10 610 m3/s / 10 540 m3/s 3 250 m3/s 9 540 m3/s 2 100 m3/s 11 530 m3/s 8 620 m3/s 10 360 m3/s 1 780 m3/s / 10 315 m3/s 10 340 m3/s Tableau 7 - répartition des débits pour le scénario 1 (d'après étude CNR) - 15 cm Prise d'eau BRL - 40 cm - 32 cm - 90 cm - 94 cm -74 cm - 62 cm - 81 cm - 70 cm - 20 cm En amont du goulet d'Arles (PK 282) - 36 cm En aval du goulet d'Arles (PK 284) - 10 cm - 2 cm + 7 cm Beaucaire/Tarascon -10 cm - 4 cm Fourques Arles - 34 cm - 21 cm Petit Rhône Canal projeté - 54 cm - 52 cm - 45 cm Grand Rhône Déversoir n°1 11 500 * 12 500 * 14 160 * * Hypothèses de débits à Beaucaire (en m3/s) Déversoir n°2 Figure 17 - impact du scénario n°1 sur les niveaux maximum 55/69 Quelle que soit la situation modélisée, le projet conduirait à (figure 17) : · une meilleure débitance dans le tronçon Beaucaire/Tarascon ­ Fourques. La ligne d'eau (par rapport à celle de l'état « initial » de l'étude de calage [36]) serait ainsi réduite : - à Beaucaire, de 15 cm (2003), de 10 cm (1856) et de 4 cm (crue millénale) ; - au niveau de la prise d'eau BRL, de 40 cm (2003), de 32 cm (1856) et de 20 cm (crue millénale) ; - et à Fourques, de 90 cm à 70 cm. Cependant, même avec cet abaissement de la ligne d'eau, la crue type 1856 (crue de référence) déborderait sur ce tronçon ; · une réduction du débit dans le Petit Rhône à l'aval de Fourques ; la ligne d'eau serait ainsi significativement réduite à St-Gilles (entre 62 et 94 cm selon les cas) ; · une augmentation du débit du Grand Rhône à l'aval du canal de contournement, puis une réduction grâce aux déversoirs aval ; la ligne d'eau augmenterait de 7 cm en Arles au PK 284 (à l'aval du pont de la RD 113N), mais serait réduite de 21 cm au PK 282 (en amont du pont de Trinquetaille) pour la situation millénale ; pour les deux autres situations, la ligne d'eau serait réduite en Arles d'environ 35 cm en amont et de 2 (1856) à 10 cm (2003) en aval ; 3 · des volumes importants déversés dans la Camargue insulaire (entre 320 et 2 400 millions de m ) et dans le canal du Japon et donc une surélévation du niveau dans la Camargue de 67 cm à 5 m. On peut donc conclure que le scénario n°1 : contribuerait à réduire de manière sensible les niveaux depuis la prise d'eau BRL vers l'aval à la fois sur le Petit et le Grand Rhône, sauf pour la traversée d'Arles (en aval du PK 282,5) ; aurait un effet plus limité en traversée d'Arles (où la ligne d'eau serait même augmentée pour la crue millénale) et à Beaucaire ; ne permettrait pas d'éviter les débordements pour la crue de référence (12 500 m3/s à Beaucaire) entre Tarascon/Beaucaire et Arles/Fourques. 10.2.3 - Le second scénario Suite à la simulation du premier scénario, Delft Hydraulics s'est appuyé sur une modélisation monodimensionnelle sommaire pour définir le scenario n°2. La définition des nouvelles hypothèses a fait l'objet d'un document de Delft intitulé « Définition du second tir de calcul ­ Version 4 du 21 octobre 2008 », dont le texte est annexé à l'étude de CNR [37]. Il n'est plus question dans ce document d'empêcher les débordements entre Tarascon et Arles (toutes rives confondues) pour la crue millénale (14 160 m3/s). Ainsi, un déversoir latéral y est défini, déversoir localisé entre Tarascon et Arles et fonctionnant à partir de 12 500 m3/s (soit le débit maximum atteint par la crue de 1856). Les objectifs affichés à ce stade sont les suivants : « diminution ou même suppression des déversements amont du défluent par rehaussement ou rétrécissement du déversoir entre Beaucaire et Arles» ; « agrandissement de la débitance du Petit Rhône entre le défluent et le canal afin de « tirer » plus d'eau vers le Petit Rhône » ; « optimisation de l'écoulement du Petit Rhône (traitement de la végétation et décorsetage) ». Principes de dimensionnement La position ainsi que la largeur du canal de contournement et le déversoir n°2 sur le Grand Rhône (PK 315,6) resteraient inchangés. Les modifications par rapport au premier scénario sont : l'ensemble des digues de Beaucaire à la mer (y compris les protections d'Arles, de Beaucaire et de Tarascon) seraient rehaussées afin d'éviter tout débordement ; un déversoir entre Tarascon et Arles (PK 271) aurait pour objectif d'évacuer les débits vers le lit majeur à partir de 12 510 m3/s à Beaucaire (soit un débit juste supérieur au maximum de la crue 56/69 type 1856) ; ce déversoir calé à la cote 7,5 m NGF aurait une longueur de 48 m et un système de clapets contrôlerait son ouverture ; le profil en long du canal projeté change : la cote du fond varierait de -2 NGF (en amont à l'amorce avec le Petit Rhône) à -2,50 NGF (à l'aval à la confluence avec le Grand Rhône) pour la partie la plus profonde du canal (appelée lit mineur) ; une partie du canal pourrait être construite en risberme à + 2,50 NGF (appelée lit majeur) ; le débit de début de déversement du Petit Rhône vers le canal se situerait à 11 600m3/s (soit juste supérieur à la crue de 2003) à Beaucaire (au lieu des 4 000 m3/s initiaux) ; la longueur du déversoir serait réduite à 400 m (au lieu de 600) ; les ségonnaux seraient abaissés de 4,5 m (au lieu de 2 dans le scénario 1) entre la diffluence (PK 280) et l'entrée du canal (PK 283 sur le Petit Rhône) ; le déversoir n°1 sur le Grand Rhône n'est plus prévu. Les résultats obtenus Débits à Beaucaire Diffluence Petit Rhône amont du canal Traversée d'Arles Canal Grand Rhône aval du canal 11 500 m3/s 12 500 m3/s 14 160 m3/s Sans canal Avec canal Sans canal Avec canal Sans canal Avec canal 11 270 m3/s 11 310 m3/s 11 890 m3/s 12 400 m3/s 12 270 m3/s 13 560 m3/s 1 390 m3/s 9 880 m3/s / 9 860 m3/s 1 370 m3/s 1 530 m3/s 3 500 m3/s 1 610 m3/s 3 920 m3/s 9 640 m3/s 2 580 m3/s 11 900 m3/s 9 940 m3/s 10 360 m3/s 0 m3/s / 9 920 m3/s 10 340 m3/s 8 900 m3/s 10 660 m3/s 2 300 m3/s / 11 100 m3/s 10 540 m3/s Tableau 8 - répartition des débits pour le scénario 2 (d'après étude CNR [37]) Prise d'eau BRL - 8 cm - 4 cm - 47 cm + 8 cm - 14 cm - 21 cm - 17 cm - 13 cm + 22 cm Fourques - 4 cm Beaucaire/Tarascon En amont du gouletd'Arles (PK - 13 cm - 6 cm 0 cm + 29 cm Arles + 25 cm En aval du goulet d'Arles (PK 284) - 10 cm + 33 cm + 59 cm Canal projeté Petit Rhône - 20 cm 11 500 * 12 500 * 14 160 * * Hypothèses de débits à Beaucaire (en m3/s) + 11 cm + 36 cm Grand Rhône Déversoir n°1 Déversoir n°2 Figure 18 - impact du scénario n°2 sur les niveaux maximum 57/69 Les résultats de ce scénario 2 sont repris ci-dessous. On rappelle que les digues sont supposées être rehaussées sur tout le tracé. La comparaison s'effectue par rapport aux lignes d'eau obtenues dans l'état dit « initial » de l'étude de calage de la CNR [36], c'est-à-dire avec les digues à leur niveau actuel, supposées résistantes à la surverse (figure 18) : 3 · pour la crue de débit 10 500 m /s à Beaucaire, seul le déversoir fixe sur le Grand Rhône fonctionne ; il a pour effet d'abaisser la ligne d'eau sur le Grand Rhône (de 40 cm au maximum) jusqu'à Arles (10 cm), abaissement qui continue en amont, en franchissant le goulet d'Arles puis en s'estompant progressivement (jusqu'à être nul au PK 269) ; la ligne d'eau sur le Petit Rhône est augmentée du fait de la rehausse des digues, alors qu'en état « initial » elles débordent déjà ; · pour la crue de type 2003, les organes mobiles entre Beaucaire et Arles et vers le canal ne fonctionnent toujours pas ; dans l'état « initial », les débordements sont mineurs entre Tarascon et Arles ; on teste donc une situation quasiment analogue à la précédente ; les résultats le sont également : diminution de la ligne d'eau sur le Grand Rhône (50 cm) s'atténuant vers l'amont (10 cm à Arles et 0 au PK269), augmentation sur le Petit Rhône ; · pour la crue type 1856, l'ouvrage de dérivation du Petit Rhône vers le canal entre en fonctionnement, le déversoir entre Beaucaire et Arles toujours pas ; la ligne d'eau du Grand Rhône serait diminuée sur environ 10 km de part et d'autre du déversoir vers le canal du Japon (PK 315), par contre elle serait augmentée au fur et à mesure que l'on se rapproche de la confluence avec le canal de contournement ; puis, la différence entre les deux lignes d'eau avoisinerait + 35 cm dans Arles ; cela correspondrait à une ligne d'eau, avec la solution canal, variant entre 7,6 et 7,75 m NGF dans Arles (Grand Rhône) en aval du pont de Trinquetaille et de 8,30 à 8,70 m NGF dans Arles (entre le PK 280 et le pont de Trinquetaille) [au niveau du « palier » observé sur la ligne d'eau au niveau du pont de Trinquetaille au goulet d'Arles, cf. partie 6.1.2] ; si l'on suppose que la protection dans Arles est rehaussée, pour les points les plus bas jusqu'à la cote 7,8 m NGF (hypothèse de l'étude CNR), la marge de sécurité (revanche) en rive gauche varierait alors entre 9 cm et 1,30 m (maximum au PK 280 au niveau du Port d'Arles) ; en rive droite, les débordements commenceraient très ponctuellement autour du PK 282,8, ailleurs la revanche varierait entre 20 cm et 1,30 m [rappel : la revanche considérée, dans la traversée d'Arles, par la CNR [36], pour le calage des digues aptes aux déversements est de 50 cm, pour la crue millénale] ; pour la partie entre Beaucaire et Arles, la ligne d'eau avec la solution canal est légèrement plus basse que celle de l'état « initial » ; cela signifie que le canal « compense » la rehausse des digues simulée dans le scénario n°2 et qui, seule, aurait tendance à augmenter la ligne d'eau ; la ligne d'eau obtenue sur ce tronçon dépasse les cotes de protection actuelles d'une dizaine de cm en rive gauche, et jusqu'à 35 cm en rive droite. · pour la crue millénale, tous les organes mobiles seraient en fonctionnement. La situation serait aggravée presque partout (excepté au voisinage immédiat du déversoir sur le Grand Rhône et sur une portion du Petit Rhône), y compris en amont de Beaucaire jusqu'au barrage de Vallabrègues, la plaine d'Aramon-Montfrin et la plaine de Vallabrègues - Boulbon. Dans Arles, en aval du pont de Trinquetaille, la ligne d'eau varierait entre 7,90 et 8,10 m NGF (Grand Rhône). Le Rhône déborderait alors à plusieurs endroits dans Arles, et il faudrait rehausser les protections de l'ordre de 80 cm (au point le plus bas au PK 283), en incluant une revanche de 50 cm, en plus de la rehausse déjà envisagée jusqu'à la cote 7,8 m NGF (soit environ 70 cm). Sur le tronçon entre Beaucaire/Tarascon et Arles/Fourques, le volume déversé est de 55 millions de m3. 58/69 10.3 - Le canal de contournement : une solution intéressante ? 10.3.1 - Les premiers éléments de réponse apportés par la DIREN (avant la phase de modélisation numérique) Les éléments repris ci-dessous sont issus d'une note rédigée par SOGREAH dans le cadre de sa mission d'Assistance à Maîtrise d'Ouvrage (DIREN) pour l'établissement du pré-schéma Sud au vu de la première version de la note de Delft Hydraulics concernant le projet de canal de contournement [27]. L'analyse de SOGREAH soulignait les deux points suivants. 1. « Le projet va accroître les débits dans le Grand Rhône à l'aval d'Arles ». Pour la crue millénale (14 160 m3/s à Beaucaire), et en considérant que les débits du canal projeté se rejetteraient intégralement dans le Grand Rhône (au PK 285.5), SOGREAH anticipait une majoration des débits dans le Grand Rhône (à l'aval d'Arles) de l'ordre de 1 200 m3/s. Ce surplus de débit, induirait, d'après le raisonnement, une surélévation de la ligne d'eau d'environ 60 cm qui se ferait ressentir dans Arles (par effet de remous), en aggravant les risques de débordement. Dans ce cas de figure, les déversements entre Tarascon et Arles (pour les deux rives confondues) sont considérés comme étant réduits de 60 % environ (soit 900 m3/s). Il est à noter que l'avis mentionne que pour éviter cet effet, il faudrait : « poursuivre le canal vers l'aval, éventuellement jusqu'à la mer » ou « assurer le déversement des débits renvoyés de l'amont vers la Grande Camargue par des déversoirs ». Cette dernière solution a finalement été retenue dans les scénarios proposés par Delft Hydraulics pour la modélisation numérique. « Le gabarit du Petit Rhône devra être augmenté entre la diffluence et le départ du canal ». D'après les premiers éléments de dimensionnement (débit transitant par le canal de 1 000 à 1 400 m3/s), la note évaluait que le passage du débit supplémentaire entre la défluence et la prise d'eau du canal projeté nécessiterait une augmentation de 50 % de la section du Petit Rhône sur ce tronçon. 2. 59/69 10.3.2 - Avis technique sur le canal de contournement La première question est de savoir si, indépendamment des travaux qu'il impliquerait, la construction du canal améliorait les conditions hydrauliques entre Beaucaire/Tarascon et Arles/Fourques sans dégrader celles des secteurs plus en amont ou en traversée d'Arles. Effet du projet sur la ligne d'eau ­ apport vis-à-vis des débordements entre Tarascon et Arles ­ Conséquences en amont de Tarascon/Beaucaire Les deux scénarios ne considèrent pas les mêmes hypothèses pour ce tronçon : le premier tient compte de cotes de protection similaires aux cotes des digues actuelles ; le second considère des protections rehaussées partout afin d'éviter tout débordement pour l'hypothèse d'une crue type 1856, et des débordements contrôlés (par un ouvrage de 48 m de long) pour les crues supérieures. Pour le scénario n°2, il est donc important de distinguer les effets, opposés, du canal de contournement qui permettrait globalement de faire baisser la ligne d'eau sur ce secteur, et du rehaussement de toutes les protections qui aurait, lui, pour conséquence d'exhausser le niveau d'eau. La modélisation du scénario 2 montre les effets combinés des deux aménagements projetés (à partir de la simulation 12 500 m3/s puisqu'avant, le canal n'est pas en eau). Quel que soit le scénario envisagé, le Rhône déborderait avec les cotes de protection actuelles, pour les crues type 1856 et millénale. Il faudrait rehausser ces protections (avec les hypothèses du scénario n°2 et pour la crue type 1856) d'environ 35 cm en rive droite et d'une dizaine de cm en rive gauche. Pour la rive gauche, cette valeur n'est que très théorique, car comme nous l'avons vu précédemment le remblai RFF ne résisterait probablement pas à une crue de ce type. Le scénario n°2 ne permettrait donc de toute façon pas de faire l'économie du confortement du remblai. Il est également important de noter que, suite aux simulations réalisées lors du scénario n°1, le scénario n°2 considère les débordements sur le tronçon Beaucaire/Tarascon ­ Arles/Fourques comme inévitables pour la crue millénale. Le rehaussement généralisé des protections (scénario 2), induirait une augmentation globale des lignes d'eau dans l'hypothèse d'une crue millénale (Q=14 160 m3/s). Cette augmentation (plus de 30 cm) se ferait ressentir jusqu'en amont (plaine de Boulbon/Vallabrègues et d'Aramon/Montfrin et barrage de Vallabrègues). Conséquences pour Arles Pour le scénario n°1, les lignes d'eau obtenues pour les scénarios avec et sans canal de contournement diffèrent d'environ 10 cm dans la traversée d'Arles (après le PK 282,5) et ce quelle que soit la situation étudiée (2003, 1856 ou crue millénale). Pour le scénario n°2, le débit supplémentaire apporté par le canal dans le Grand Rhône à l'aval d'Arles et le rehaussement généralisé des digues ont pour conséquence d'augmenter sensiblement les lignes d'eau pour les crues type 1856 et Q1000. Cela imposerait des travaux de rehausse des protections dans le centre d'Arles dès la crue de 1856, rehausses pouvant atteindre 1,00 m sans aucune marge de sécurité (pour la protection de l'IRPA au PK 283, en crue millénale) et 1,50 m si l'on intègre la marge de 50 cm proposée dans l'étude CNR. 60/69 Conséquences pour la Camargue Les volumes d'eau déversés en Camargue dans l'hypothèse du scenario n°1 seraient importants. Ils conduiraient à une inondation moyenne dépassant 3 m dans l'hypothèse de la crue de référence (1856). Le ressuyage de cette zone pourrait être très long. Par ailleurs, le volume d'eau censé être évacué à la mer par le canal du Japon via le déversoir n°2, pourrait être bloqué, dans l'hypothèse la plus défavorable, par un niveau marin élevé. Cette hypothèse provoquerait une hausse de la cote sur une partie du profil qu'il y aurait, alors, lieu d'évaluer précisément. Cette remarque resterait valable dans l'hypothèse du scénario 2. Les conséquences hydrauliques (amélioration ou dégradation) des différents projets proposés ne sont pas les seules à devoir être envisagées. L'évaluation des bénéfices attendus ne peut se faire qu'en relation avec les travaux que supposent ces projets et les coûts qu'ils engendreraient. Sujétions de travaux Le scénario 2 pose comme hypothèse le rehaussement de toutes les protections (de Tarascon/Beaucaire à la mer). Ce rehaussement concernerait à la fois les digues, mais également les ouvrages maçonnés de protection des quais d'Arles ou encore les ouvrages de protection de Beaucaire et de Tarascon. Ce scénario préconise également la réalisation d'un ouvrage déversant, régulé par des clapets (le même système est prévu à l'entrée du canal sur le Petit Rhône). La mise en oeuvre d'un tel système s'avèrerait difficile en cas de crue. D'autre part, les risques de dégradation volontaire d'un tel dispositif sont importants. Par ailleurs, l'ouvrage de dérivation des eaux du Petit Rhône vers le canal serait un déversoir mobile de 400 m de long, qui ne fonctionnerait qu'à partir de la crue centennale, ce qui poserait des problèmes d'entretien et de maintenance. Le profil de la figure 15 schématise les autres travaux qu'il faudrait entreprendre pour la réalisation du projet de canal de contournement (il reste valable pour les deux scénarios). Plusieurs sujétions importantes apparaissent : · il serait nécessaire de décaisser les ségonnaux entre la défluence et la prise d'eau (en rive droite) du canal de dérivation ; ce décaissement représenterait des travaux importants (4,5 m sur environ 3 km) ; · des terrassements seraient également nécessaires en rive gauche, au voisinage de la prise du canal pour assurer le fonctionnement hydraulique du canal (cote de début de déversement à 3,85 m NGF alors que les ségonnaux sont actuellement à 6,8 m NGF à cet endroit) ; · la construction de l'ouvrage de déversement du Petit Rhône (de 400 m de longueur) vers le canal, nécessiterait de détruire la digue sur une hauteur de près de 6 m ; · la construction du canal (qui occupe une emprise de 400 m sur 4,4 km) nécessiterait un décaissement de tout le profil de 1,5 à 6,5 m, soit environ 8 millions de m3 ; · le projet inclut la construction d'un autre déversoir (sur le Grand Rhône), et d'un canal de dérivation vers le canal du Japon. La construction de cet ouvrage induirait le même type de travaux (terrassements et génie civil importants). 61/69 10.4 - Aspect géomorphologique Le premier scénario entraîne une modification des répartitions de débit au-delà d'une crue grosso modo annuelle (4 000 m3/s12) : sur le Petit Rhône en amont de l'entrée du canal (PK 282), une augmentation des débits ; sur le Petit Rhône en aval de l'entrée du canal (PK 282), une diminution des débits ; pour le Grand Rhône en amont de la restitution du canal (PK 285), une diminution des débits pour le Grand Rhône en aval de la restitution du canal (PK 285), une augmentation des débits. Les diminutions de débit diminuent les forces tractrices et favorisent l'exhaussement du lit. Cela sera plus net sur le Petit Rhône où la diminution est forte en valeur relative (par exemple 971 m3/s au lieu de 1387 pour la crue de type 2003, soit 30 % de moins). Au contraire, les augmentations de débit vont favoriser l'enfoncement du lit comme sur le Grand Rhône en amont de Ternin ; mais justement, la présence d'un seuil rocheux devrait limiter cet impact. L'autre conséquence a lieu à l'endroit précis de la diffluence. Au milieu du XIXe siècle, les ingénieurs ont été confrontés à l'ensablement du Petit Rhône. La navigation devenait impossible dans le Petit Rhône et les eaux arrivant en plus grande quantité sur le Grand Rhône tendaient à rendre plus sinueux le lit du grand Rhône au port d'Arles [22]. En 1863 (après la grande crue de 1856), on a donc conforté la tête amont de l'île des Sables qui sépare les deux bras par un perré maçonné, prolongé par une « digue divisoire » (un épi déflecteur) de 100 m. Cet aménagement a donné satisfaction et a permis de stabiliser l'alimentation du bras du Petit Rhône La répartition des débits qui résulterait du canal by-pass augmenterait l'alimentation de ce bras qui passerait de 12 % à 24 %. L'équilibre actuel serait rompu et provoquerait sans doute des problèmes qu'il est difficile de prédire mais qu'il faudrait étudier. Quant au canal lui-même, sa stabilité au sens géomorphologique serait à étudier. Le plus notable est la nécessité d'un entretien régulier, car ce canal étant souvent à sec sera envahi par la végétation. Le second scénario entraîne une modification des répartitions de débit au-delà d'une crue environ centennale (11 600 m3/s) : les conséquences morphologiques devraient être très modérées, non observables en fait. Reste à étudier la stabilité du canal, celle du partiteur de débit à la diffluence et à programmer un entretien annuel du canal bien qu'il ne se mette en eau que tous les 100 ans en moyenne. 10.5 - La dérivation des eaux vers la Camargue La question de la dérivation vers la Camargue insulaire (zone comprise entre les deux bras du Rhône) d'une partie des débits du fleuve, afin d'abaisser le niveau d'eau plus en amont, a été récurrente au cours des différentes phases d'études. D'ailleurs, le projet de canal de contournement, l'évoque clairement dans son scénario n°1 (solution abandonnée par la suite, hors débordements du canal du Japon). Cette hypothèse a été étudiée, plus ou moins directement, à deux reprises : dans l'étude de modélisation complémentaire réalisée par le BCEOM en 2005 [12] et dans une note spécifique de SOGREAH datant de janvier 2008 [31]. 12 C'est le niveau de la petite crue d'avril 2005. La crue annuelle est estimée à 4 280 m3/s par CNR. 62/69 Les calculs effectués par le BCEOM simulent l'ouverture de deux brèches, l'une sur le Grand Rhône (avec des hypothèses de débits déversés de 1 000 et 2 000 m3/s) et l'autre sur le Petit Rhône (débit de 1 000 m3/s). Elles déversent à partir de 10 500 m3/s, les résultats sont présentés pour une crue de débit 12 500 m3/s à Beaucaire (type 1856). Ils montrent que la réduction de ligne d'eau la plus importante est obtenue avec la brèche de 2 000 m3/s sur le Grand Rhône (ce qui correspond à une inondation généralisée de la Camargue insulaire sous 50 cm à 1 m d'eau. Cette inondation aurait pour effet de réduire la ligne d'eau : de 30 cm à la défluence Grand Rhône/Petit Rhône, de 15 cm au niveau de la prise d'eau BRL et de 5 cm à Beaucaire. Ces résultats sont toutefois à considérer avec précaution, car la modélisation 1D utilisée est limitée pour représenter la dynamique des écoulements dans le goulet d'Arles. Ils sont donc probablement optimistes quant à la valeur affichée de réduction de la ligne d'eau. Toutefois, même sur la base de ces résultats, l'inondation généralisée de la Camargue insulaire, dans ces conditions, ne permettrait pas de s'affranchir des débordements, pour une crue similaire à celle de 1856, sur le tronçon Beaucaire/Tarascon ­ Arles/Fourques. Conclusion pour le projet de canal de contournement L'objectif des aménagements proposés était de réduire suffisamment la ligne d'eau sur le tronçon Tarascon/Beaucaire ­ Arles/Fourques, afin d'éviter les débordements, idéalement jusqu'à la crue de référence (12 500 m3/s). Le scénario n°1 ne permettrait pas de répondre à cet objectif, même s'il réduit légèrement les lignes d'eau. Le scénario n°2, se place dans l'hypothèse d'une rehausse complète des digues sur tout le tracé (de Beaucaire à la mer). Il n'envisage pas une protection totale du tronçon Beaucaire/Arles pour la crue millénale, puisqu'un ouvrage de déversement est prévu sur le tronçon pour fonctionner juste audessus de la crue type 1856. La protection de ce secteur pour la crue de 1856 imposerait d'augmenter les protections de l'ordre de 35 cm en rive droite et 10 cm en rive gauche (le confortement du remblai RFF resterait dans tous les cas nécessaire). Cette rehausse, qui semble de prime abord possible, engendrerait des conséquences importantes dans Arles (où les protections devraient être rehaussées dès la crue type 1856 et de près d'un mètre cinquante par endroit pour la crue millénale). Les conséquences seraient également importantes en amont jusqu'au barrage de Vallabrègues (+ 30 cm par rapport à l'état « initial »). Le canal de contournement (tout comme l'ouvrage de dérivation en entrée) ne fonctionnerait qu'à partir d'une crue centennale. Les questions de la gestion et de l'entretien de ces ouvrages, se poseraient alors. Le projet nécessiterait une étude complémentaire des conditions d'écoulement vers la mer et vers la Camargue insulaire des débits dérivés du Grand Rhône. Par ailleurs, en dérivant une partie du débit du Petit Rhône vers le Grand Rhône, le projet oeuvre en faveur de la réduction de la ligne d'eau sur le Petit Rhône. Cette conséquence, séduisante au premier abord, aurait des incidences importantes sur la morphologie sédimentaire de toute la zone, avec en particulier un ensablement du petit Rhône. 63/69 11 - Conclusions et recommandations. Résumé Notre rapport s'intéresse essentiellement à la rive gauche du Rhône en aval de Tarascon, même si certaines considérations portent sur les deux rives. Le secteur concerné est bien le dernier tronçon situé en extrémité aval du Rhône. C'est donc le tronçon soumis à la plus grande variété de crues du Rhône du fait de la proximité des affluents torrentiels aval, l'Ardèche, le Gardon, la Durance. Ils peuvent suffire à transformer une forte crue en crue catastrophique. La protection de ce secteur est donc difficile. Mais la façon dont il se protège n'a pas de conséquence à l'aval, c'est la mer. Elle peut en avoir à l'amont, sur une certaine distance. La complexité du problème nécessite des actions d'ampleur en regroupant les forces et en mettant en oeuvre des études lourdes et délicates. L'État a regroupé ses services et a associé les collectivités territoriales. Les collectivités territoriales ont mis en place un outil à la hauteur des enjeux, ou presque, le SYMADREM. Presque, parce que la digue de fait que constitue le remblai de la ligne RFF est encore le talon d'Achille pour la protection de la zone. Nous avons pu vérifier la qualité des modèles et des études entreprises d'abord dans le cadre de l'EGR, puis par le SYMADREM dans le cadre des études de projet. Nous avons aussi constaté la bonne continuité de ces deux niveaux d'étude, niveau schéma puis niveau projet. On ne s'en rendra plus compte demain, mais les études de niveau schéma étaient une étape délicate et incontournable. La crue de 2003, dont on connaît les conséquences humaines et économiques désastreuses, a montré quelles limites avaient été dépassées de peu (cavaliers des trémies, digues rive droite du Petit Rhône...) et quelles limites étaient proches d'être dépassées (digues à Fourques, remblai RFF, verrou de Fourchon...). Elle permet ainsi d'imaginer l'ampleur de ce qui a été évité de justesse (ainsi, on peut attendre à Fourchon des hauteurs d'eau de l'ordre de 2 m et un début d'inondation 30 h après le début de déversement sur la voie ferrée). La crue de 2003 montre donc la voie des parades : ce sont des protections jusqu'à cette crue dans la continuité de ce qui existe, et des protections d'un type nouveau au-delà. Jusqu'à la crue 2003, même légèrement plus, puisque la cible est en fait la crue 2003 sans brèches, des aménagements, non pas modérés mais simples, permettent de se protéger efficacement. Ces actions ont été réalisés en partie (confortement roubine du Roy et connexion avec le Vigueirat, palplanches du Vigueirat, rehausse de la digue droite entre Saint-Gilles et le SIP de Beaucaire inclus, confortement et rehausse des cavaliers des trémies, palplanches usine TEMBEC...). Il reste à sécuriser les digues pour cette crue, et cela concerne en particulier le remblai RFF. Il reste donc aussi à gérer la situation transitoire jusqu'au confortement du remblai RFF. Cela concerne plusieurs quartiers d'Arles : Monplaisir, la Genouillade, Fourchon... Selon que le canal des Alpines est rendu transparent ou non, il faut aussi prévoir un petit endiguement au sud de Tarascon pour éviter d'inonder des quartiers par effet de remous. Pour les crues de type 2003 et au-delà, la sécurisation du remblai RFF est une absolue nécessité, personne n'en doute. Une crue du type de celle de 2003, a fortiori supérieure, si elle déversait pendant quelques heures sur la voie ferrée pourrait engendrer une brèche atteignant la base du remblai. Elle envahirait alors sans difficulté le Trébon en effaçant les remblais intermédiaires du canal des Alpines et du Vigueirat pour venir inonder la zone tertiaire de Fourchon imprudemment 64/69 édifiée sur la voie naturelle de l'eau. Elle inonderait Monplaisir comme en 2003, mais aussi la Genouillade, Griffeuille et les Alyscamps. Au-delà de la crue 2003, on bien est obligé de se mesurer avec le goulet d'Arles. Par la forte remontée de ligne d'eau qu'il provoque pour les grosses crues, c'est un point clé du problème. Il exclut toute solution visant à abaisser la ligne d'eau en aval. Pour empêcher les fortes hauteurs d'eau en Arles, il n'y a pas d'autre voie que de limiter le débit à la valeur maximale acceptable. C'est ce qui a conduit l'EGR et le pré-schéma sud vers la voie des déversements contrôlés en amont qui avaient le double objectif de limiter le débit en Arles tout en excluant d'y parvenir par des déversements brutaux par rupture de digues. C'est le projet de sécurisation du remblai ferroviaire. La dérivation amont est tout naturellement la première solution qui vient à l'esprit. La ville de Tarascon, et son conseil Delft Hydraulics, se sont placés dans la même logique de limitation de débit dans la traversée d'Arles. Mais au lieu de dériver l'eau en amont, ils la dériveraient en aval. L'idée séduit car elle joue sur la diffluence : pour envoyer moins d'eau dans le Grand Rhône, ce projet propose d'en envoyer plus sur le Petit Rhône, par un canal (ou by-pass) mettant le quartier de Trinquetaille en situation d'île. La protection rapprochée13 au nord d'Arles (ou barreau) est une action urgente pour protéger Monplaisir (6 000 personnes) en cas de désordre plus ou moins grave sur le remblai ferroviaire avant qu'il ne soit sécurisé. L'urgence vient du fait qu'une crue supérieure ou égale à celle de 2003 peut très bien survenir dans les quelques années qui nous séparent de cette sécurisation. Elle vient aussi du fait que le remblai a été affaibli par la crue de 2003, ce n'est pas une simple présomption. Une crue, certes forte, mais inférieure à celle de 2003 peut aussi provoquer un désordre. Lorsque le remblai RFF sera sécurisé, cette protection rapprochée gardera toute sa signification. Lorsqu'une protection améliore la situation de zones très densément occupées et aggrave celle de zones rurales peu densément habitées, il est fortement préférable de mettre en oeuvre des parades de type passif, et donc d'exclure des ouvrages mobiles de type grands clapets ou grandes vannes. Il en irait différemment si tous se protégeaient contre le même ennemi, par exemple la mer. Pour une raison de maintenance et de difficulté à ne pas baisser la garde après de longues périodes calmes, nous recommandons également d'éviter des organes mobiles qui n'entrent en fonctionnement qu'en moyenne tous les 100 ans. Les projets du pré-schéma sud sont bien dans cette optique, pas le second scénario de canal by-pass. Le projet de déversement long sur des tronçons de digues résistants au déversement sur les deux rives du Rhône en amont d'Arles Fourques paraît viable. Les études de gestion des eaux déversées sur chaque rive devront trouver les parades aux conséquences de ces déversements telles que protection rapprochées et facilitation du ressuyage après crue. L'étude d'impact du barreau montre la faisabilité technique de ces opérations, y compris en ce qui concerne Fourchon. Nous suggérons que l'étude de gestion des eaux déversées en rive gauche, dont nous soulignons l'urgence, considère deux situations de projet, avant et après sécurisation du remblai RFF. Le premier scénario de canal by-pass présente l'avantage de reposer sur des ouvrages passifs. Il présente un bénéfice modéré en amont de la diffluence, atteignant 5 cm à Tarascon pour la crue millénale. Il n'exclut donc pas la réalisation de travaux sur les digues des deux rives pour éviter leur surverse. Sa réalisation ne diminuerait pas notablement l'ampleur des travaux à entreprendre néanmoins sur les digues. Le canal dériverait trop souvent des eaux du Petit Rhône et provoquerait 13 Appellation préférable à celle de digue de second rang. 65/69 son ensablement progressif. Le bras de hautes eaux que serait le canal devrait faire l'objet d'un entretien fréquent. Au contraire, le second scénario de canal by-pass évite presque intégralement les conséquences morphologiques sur le Petit Rhône, au prix d'un grand clapet mobile qui ne sollicite le canal que pour les crues au-delà de 11 600 m3/s à Beaucaire, soit un peu plus que la crue de 2003. L'entretien régulier du lit du canal est également nécessaire, alors que, rarement sollicité, on aura tendance à l'oublier. Contrairement au premier scénario, il y a un déversement (mobile) entre Arles et Tarascon, très petit au regard de celui prévu par le SYMADREM. L'étude de ce second scénario, montre que, s'il est possible de remonter les digues sur le tronçon Beaucaire/Tarascon afin de retarder les débordements (il faudrait par exemple les remonter de 35 cm pour faire « passer » sans revanche la crue type 1856), les conséquences de cette rehausse qui concernerait tout le linéaire de Beaucaire à la mer) seraient importantes pour Arles (dès la crue 1856) et en amont de Beaucaire (pour la crue millénale). Elle fait toucher du doigt qu'au-delà de la crue 2003, le supplément de débit ne peut être entonné entre des digues même très hautes. Au total, les diverses simulations réalisées par le SYMADREM dans la foulée du pré-schéma sud et celles qui appuient le projet de la ville de Tarascon se complètent. Elles font prendre conscience qu'au-delà d'une certaine crue, qui se trouve correspondre à peu près à celle de 2003, un peu plus que centennale, les débits supplémentaires sont très difficiles à gérer. Il faut les détourner à l'amont des enjeux et non à l'aval. En dérivant à l'amont, le bénéfice se fait sentir jusqu'à la mer. En détournant à l'aval via un canal, le bénéfice ne se fait sentir jusqu'à l'aval que pour le Petit Rhône et le bénéfice amont décroît progressivement, pour s'annuler à une distance modérée qui se chiffre ici en kilomètres. C'est cette même raison qui justifie que les zones de déversement vers le Trébon et sur la rive opposée soient situées le plus en amont possible si on veut qu'elles soient efficaces à Beaucaire, Tarascon et pour la plaine de Boulbon. Bien entendu, les plateformes industrielles des quartiers sud de Tarascon et Beaucaire constituent une limite amont infranchissable si on ne veut pas les inonder. Les baisses de ligne d'eau dues aux déversements intervenant juste en aval et les hausses de ligne d'eau dues à l'absence de déversement sur ces plateformes se compensent exactement jusqu'aux crues équivalentes à celles de 1856. Il reste un bilan en légère hausse (10 cm) pour la crue millénale. Des aménagements locaux qui restent à étudier devraient permettre de les compenser, là où ils induisent une gêne. Gérard DEGOUTTE Réginald SARRALDE 66/69 Bibliographie Titre [1] Mission interministérielle sur les inondations de la vallée du Rhône en aval de Lyon d'octobre 1993 et de janvier 1994 ; 1ère partie, inondations en Camargue Mission interministérielle sur les inondations de la vallée du Rhône en aval de Lyon d'octobre 1993 et de janvier 1994 ; rapport de synthèse La gestion de l'eau en Camargue : la protection contre les inondations Date 25/4/ 1994 5/ 1994 3/5/ 1999 Auteur CGPC MISE Objet Mission d'inspection Mission d'inspection Mission d'inspection Commanditaire Ministère environnement Ministère environnement Ministère de l'environnement P 41 [2] [3] CGPC MISE Inspection spécialisée de l'environnement (P. BALLAND, C. LEFROU, M. CONRUYT) SOGREAH 70 [4] [5] [6] Étude globale pour une stratégie de réduction des risques dus aux crues du Rhône ; étude du transport solide ;1ère étape : rapport de synthèse ; 2ème étape : bilan et perspectives ; 3ème étape, orientation de gestion Étude globale pour une stratégie de réduction des risques dus aux crues du Rhône Gestion du risque inondation et changement social dans le delta du Rhône : les « catastrophes » de 1856 et 1993-1994 Étude globale pour une stratégie de réduction des risques dus aux crues du Rhône ; modélisation hydraulique du delta ; scénarios d'aménagement de 4ème étape Étude globale pour une stratégie de réduction des risques dus aux crues du Rhône ; modélisation hydraulique de la zone deltaïque du Rhône en aval de Beaucaire Quai du Rhône en Arles ; étude préliminaire et diagnostic : phase 1, diagnostic technique, rapport principal PV de la visite des 18 et 19/2/2004 sur la digue du syndicat intercommunal des digues de Beaucaire à la mer La sécurité des digues du delta du Rhône : politique de constructibilité derrière les digues. Rapport d'inspection suite à la crue de décembre 2003. 8/ 2000 EGR Institution interdépartementa le des bassins Rhône Saône Etablissement public territoire Rhône 62 58 81 96 146 11/ 2002 2002 ou 2003 1/ 2003 1/ 2003 9/ 2003 2/ 2004 10/ 2004 HYDRATEC DESMID ­ CNRS (B. PICON, P. ALLARD coord) BCEOM EGR Etude historique EGR [7] [8] BCEOM EGR [9] [9'] [10] ISL, Fugro Cemagref Inspection générale de l'environnement Protection des berges à Arles Contrôle de sécurité Mission d'inspection / Crue de 2003 Institution interdépartementa le des bassins Rhône Saône Institution interdépartementa le des bassins Rhône Saône SYMADREM SNRS Ministère de l'environnement 94 191 78 26 104 (P. BALLAND, X. MARTIN, P. MONADIER, M. THIBAULT, B. PORTIER, C. LAURAIN, Y. NASSIET, E. ROBERT DESAINT-VINCENT) [11] Voie ferrée Arles Tarascon ; étude de la crue de décembre 2003 ; étude hydraulique et diagnostic du remblai Schéma de prévention des inondations du Rhône à l'aval de Beaucaire ; modélisations complémentaires Conférence de consensus : débit maximal de la 10/ 2004 6/200 5 10/20 SOGREAH [12] [13] BCEOM Groupe Voie ferrée TarasconArles / Crue de 2003 Plan Rhône Crue de RFF 70 DIREN RhôneAlpes DIREN Rhône- 45 13 67/69 [14] crue du Rhône de décembre 2003 à Beaucaire Protection des quartiers nord d'Arles, Mission de maîtrise d'oeuvre, étude hydraulique Assistance technique pour l'élaboration du plan de prévention contre les inondations du Rhône ; propositions d'hypothèses de travail pour les études préliminaires de la sécurisation du remblai RFF entre Beaucaire et Arles Les plans de prévention des risques inondation du fleuve Rhône et de ses affluents à crue lente Pré-schéma du Rhône aval ; éléments pour une stratégie de gestion des crues du Rhône à l'aval de Montélimar Protection des quartiers nord d'Arles, Mission de maîtrise d'oeuvre, scénario 750, note hydraulique Protection des quartiers nord d'Arles, mission de maîtrise d'oeuvre ; note technique complémentaire sur le risque de submersion de la digue de protection nord Protection des quartiers nord d'Arles, dossier d'enquête publique. Volume 2 : étude d'impact 05 3/ 2006 6/ 2006 d'experts BCEOM [15] SOGREAH 2003 Protection des quartiers Nord d'Arles Plan Rhône / Voie ferrée TarasconArles PPRi Plan Rhône Protection des quartiers Nord d'Arles Protection des quartiers Nord d'Arles Protection des quartiers Nord d'Arles Plan Rhône Alpes SYMADREM DIREN RhôneAlpes 3 [16] [17] [18] 7/ 2006 7/ 2006 10/ 2006 11/ 2006 2/ 2007 DIREN RhôneAlpes SOGREAH BCEOM DIREN RhôneAlpes DIREN RhôneAlpes SYMADREM 97 71 30 [19] BCEOM SYMADREM 7 [20] BCEOM SYMADREM 226 [21] [22] Plan Rhône, pré-schéma sud : étude de calage précis entre Beaucaire et Arles et de mise en cohérence des ouvrages de protection contre les inondations en rives droite et gauche du Rhône. CCTP Étude historique des aménagements réalisés pour lutter contre le risque inondation dans le grand delta du Rhône 3/ 2007 SYMADREM SYMADREM 38 6/ 2007 [23] Voie-ferrée Paris-Marseille, section TarasconArles, rive gauche du Rhône ; avis sur dossier d'ouvrage Protection des quartiers Nord d'Arles contre les inondations : analyse du dossier de DUP Canal de contournement d'Arles Note sur le projet de canal de contournement d'Arles Canal de contournement d'Arles Plan Rhône, pré-schéma sud : étude du renforcement de la digue du Rhône rive droite entre Beaucaire et Fourques, CCTP Plan Rhône, pré-schéma sud : renforcement du 4/ 2007 4/ 2007 8/ 2007 9/ 2007 10/ 2007 10/ 2007 11/ [24] Adrien MÉJEAN, master « gestion des catastrophes et des risques naturels» Montpellier III PATOUH (CETE Méditerranée, Cemagref) CEREG Etude historique SYMADREM Voie ferrée TarasconArles Protection des quartiers Nord d'Arles Canal de contournem ent Canal de contournem ent Canal de contournem ent Plan Rhône Plan Rhône SN Rhône Saône 45 Mairie de Tarascon Mairie de Tarascon DIREN RhôneAlpes Mairie de Tarascon SYMADREM RFF 14 [25] [26] [27] [28] [29] Delft Hydraulics SOGREAH Delft Hydraulics SYMADREM RFF 15 5 20 103 32 68/69 [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] remblai ferroviaire contre les inondations en rive gauche du Rhône, avant projet de construction d'une digue accolée au remblai ferroviaire entre Tarascon et Arles. cahier des charges. Voie-ferrée Paris-Marseille, section TarasconArles, rive gauche du Rhône ; visite initiale et avis sur le dossier de synthèse Fonctionnement hydraulique de la Camargue et pré-schéma sud (N° 4240589 R16 v0) Observations de la CNR sur les hypothèses à prendre en compte pour la modélisation du canal de contournement d'Arles Plan Rhône ­ pré-schéma sud ; étude de calage entre Beaucaire et Arles ; rapport de phase 2 ; construction, calage et sensibilité du modèle Plan Rhône ­ pré-schéma sud ; étude de calage entre Beaucaire et Arles ; modélisation du canal de contournement, résultats hydrauliques n° 1 (déversoirs calés à 4000 m3/s) Protection des quartiers nord d'Arles ; mission de maîtrise d'oeuvre ; étude hydraulique Plan Rhône ­ pré-schéma sud ; étude de calage entre Beaucaire et Arles ; rapport de phase 3 ; état initial, niveau maximum acceptable en traversée d'Arles, calage des ouvrages déversants et ajustement éventuel, revanche Plan Rhône ­ pré-schéma sud ; étude de calage entre Beaucaire et Arles ; modélisation du canal de contournement, résultats hydrauliques n° 2 2007 1/ 2008 1/ 2008 2/ 2008 5/ 2008 7/ 2008 7/ 2008 10/ 2008 PATOUH (CETE Méditerranée) SOGREAH CNR CNR CNR Voie ferrée TarasconArles Plan Rhône Canal de contournem ent Plan Rhône Plan Rhône SN Rhône Saône DIREN RhôneAlpes SYMADREM SYMADREM SYMADREM 15 7 4 92 24 EGIS eau CNR Plan Rhône Plan Rhône SYMADREM SYMADREM 161 121 11/ 2008 CNR Plan Rhône SYMADREM 40 p 69/69  (ATTENTION: OPTION NCF devant reprendre à terme l'ensemble des activités d'ingénierie de la société nationale. Bureau d'études techniques spécialisé dans les infrastructures liées à l'eau. EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 31/75 Rapport n°005602-01 Au moment où ce rapport est rédigé, la mission a pu constater que ces études sont effective ment engagées, et que la collaboration technique avec le SYMADREM est bien établie. Le calendrier désormais prévu conduit à l'aboutissement d'une phase préparatoire au printemps 2009. C'est à ce moment que le principe de la solution technique finalisée sera retenu. Les hypothèses actuellement étudiées en priorité conduiraient à construire une digue proche mais distincte du remblai ferroviaire sur la majorité du parcours entre Tarascon et Arles (Figure 8), la digue venant toutefois s'accoler au sud, partie où le remblai est plus élevé, ainsi qu'au nord au niveau de l'usine TEMBEC. Compte tenu des contraintes hydrauliques et d'exploitation ferroviaire, les écoulements à contrôler en cas de crue dépassant la crue de projet (c'est à dire en moyenne moins d'une fois par siècle59) pourraient emprunter une dizaine à une vingtaine de passages sous la voie ferrée, répartissant les écoulements de manière régulière entre Tarascon et Arles. L'enjeu d'un éven tuel débat d'ensemble sur la localisation de ces ouvrages serait illusoire, tous ces écoulements à faible vitesse à leur sortie dans la plaine contribuant à remplir progressivement le Grand Trébon. Une vérification de l'incidence locale (à courte distance) devrait cependant intervenir avant de confirmer la localisation précise de chaque ouvrage. Par ailleurs, si la définition technique du renforcement du remblai ferroviaire semble désor mais en bonne voie, les responsabilités quant à sa réalisation restent à préciser. Figure 8: Principe de la digue accolée avec passage sous voie (Source : RFF) Il est indéniable que RFF ne peut être absent de ces opérations, étant donné l'imbrication physique des deux infrastructures et de leur entretien ultérieur. La mission estime cependant que la maîtrise d'ouvrage de la construction puis de l'entretien de la digue de renforcement ne peut relever de RFF, dont ce n'est pas la vocation. Il doit en outre être rappelé que si ce remblai a assuré une protection de fait contre les crues du Rhône pendant près d'un siècle et demi, à la connaissance de la mission il n'a pu être établi que cette protection relevait d'une obligation juridique déterminée à l'origine. A l'inverse et pour les ouvrages contemporains, il est généralement demandé aux maîtres d'ouvrages d'infrastructures linéaires (voies ferrées ou routières), en application du code de l'environnement60, de veiller à la transparence hydraulique de leurs ouvrages. Cette responsabilité, qui s'exprimera ici par la création de passages inférieurs dans les emprises ferroviaires, doit continuer à relever de RFF. En ce qui concerne la digue elle-même, plusieurs arguments militent en revanche pour qu'il appartienne aux collectivités d'assurer la maîtrise d'ouvrage, comme elles le font pour les autres ouvrages de protection. Les communes (ou les syndicats auxquelles elles adhèrent), 59 60 La crue de projet serait celle de 2003 (voire un peu plus), qui a été estimée légèrement supérieure à la crue centennale. Article L211-1 II 3° du code de l'environnement : veiller à la « libre circulation des eaux ». EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 32/75 Rapport n°005602-01 parmi leurs nombreuses autres attributions, doivent notamment « prévenir, par des précau tions convenables...les inondations61 ». Le plus logique aux yeux de la mission serait donc que le SYMADREM, maître d'ouvrage des autres digues du delta, en particulier sur le tron çon de digue faisant face sur l'autre rive, assume aussi cette responsabilité pour la nouvelle digue à construire. Ce choix permettrait de maintenir dans la durée la volonté de contrôler des déversements équivalents rive gauche et rive droite pour les crues excédant la crue de projet, les digues sécurisées au déversement pouvant être affectées de quelques tassements différen tiels qui appelleront des interventions. Ce choix permettra enfin d'assurer un entretien appro prié de l'ouvrage. Selon la mission, il serait souhaitable que le conseil syndical du SYMADREM se prononce à cet effet au plus tard à la conclusion de la phase préparatoire des études en cours sous la responsabilité de RFF, ce qui donnerait au SYMADREM un plus grand poids dans la détermination finale des choix retenus et dans les études d'avant-projet qui doivent suivre. Les deux maîtres d'ouvrages (RFF et SYMADREM), qui devront étroitement coordonner leurs interventions, seront amenés à préciser leur rôle respectif par convention : par exemple, il leur reviendra de définir ensemble comment s'exprimeront leurs responsabilités réci proques en matière d'aménagement et d'entretien de l'espace intermédiaire à prévoir, ne serait-ce que pour l'écoulement des eaux entre la digue et le remblai. Dans l'hypothèse où RFF serait déjà propriétaire de cet espace intermédiaire en pied de son propre remblai, il pourrait lui appartenir de l'aménager afin d'orienter les volumes déversants (en cas de crue dépassant la crue de projet) vers les passages à prévoir sous la voie ferrée (voir plus haut). Dans l'hypothèse où cet espace ne serait pas déjà propriété de RFF, il conviendrait de l'acquérir ; cet espace devrait alors probablement être inclus dans le projet du SYMADREM, qui en deviendrait propriétaire après déclaration d'utilité publique. Ces deux maîtres d'ouvrage doivent être invités62 à déposer des dossiers coordonnés au titre de la loi sur l'eau63, comprenant une partie technique conjointe. Cette disposition permettra au service chargé de la police de l'eau et au CODERST de vérifier la bonne articulation de leurs interventions, y compris pendant les travaux et pour les phases ultérieures d'entretien. Ce dossier exposera aussi l'incidence des débordements dans le lit majeur en cas de crue excédant la crue de projet. Les riverains seront alors à même, au plus tard au cours de l'en quête publique, d'être complètement éclairés sur leur propre situation. Dans l'attente de la réalisation de cette nouvelle digue, les obligations concernant le remblai ferroviaire prévues tant par l'arrêté préfectoral du 11 juillet 2006 (et sa circulaire de référence) que par le décret 2007-1735 du 11 décembre 2007 doivent être appliquées avec diligence par le maitre d'ouvrage ; elles doivent faire l'objet d'un contrôle attentif, y compris en matière d'inspections sur place, par les services d'Etat chargés de la police de l'eau dans les Bouches du Rhône (Service de la navigation et DDAF dans l'organisation actuelle). 4. Recommandation : le remblai RFF entre Tarascon et Arles, qui n'a pas la fiabili té suffisante, doit être effectivement complété par une digue à construire. Le SYMADREM est invité à prendre position dès le premier trimestre 2009, en ce qui concerne la maîtrise d'ouvrage de la digue, l'aménagement des passages 61 62 63 Article L2212-2 5° du code des collectivités locales. Si nécessaire, le préfet peut aussi prescrire l'établissement de ce dossier par RFF. Article L211-1 et suivants CE. A noter que le Préfet, dans l'hypothèse que l'on espère exclue où l'un des maîtres d'ouvrage serait en retard, dispose du pouvoir de prescription, par arrêté préfectoral pris après avis du CODERST. EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 33/75 Rapport n°005602-01 sous voie relevant de RFF. 5. Recommandation : La sécurité de ce remblai doit être surveillée avec vigilance tant qu'il n'est pas protégé par cette nouvelle digue. Rapport n°005602-01 EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 34/75 6. Le canal de contournement d'Arles Conformément à la lettre de commande, la mission a examiné le projet d'un éventuel canal de contournement d'Arles présenté par la commune de Tarascon. Ce projet de canal part du constat, unanimement admis, que le rétrécissement du grand Rhône en Arles (ou goulet) augmente significativement la ligne d'eau à son amont et tient compte du fait qu'on ne peut agir directement dans le site urbain dense du centre historique d'Arles (on ne peut pas élargir le bras, on ne peut pas diminuer sa rugosité sauf marginalement, on ne peut pas remonter les parapets à l'infini). Il propose donc de court-circuiter ce goulet par un canal de contournement délestant le Petit Rhône vers la Grand Rhône. Son objectif explicite est d'abaisser la ligne d'eau dans Arles, mais aussi dans le Rhône afin de réduire, voire de supprimer, la nécessité de prévoir des débordements en amont d'Arles, réduisant ainsi l'oc currence des inondations dans la plaine du Trébon (Figure 9). Figure 9: Tracé du canal proposé par la municipalité de Tarascon et étudié par le SYMADREM Rapport n°005602-01 EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 35/75 6.1. Faisabilité Deux scénarios pour ce projet ont été proposés par la commune de Tarascon et son conseil, le cabinet Delft Hydraulics, des Pays-Bas. Ils reposent tous les deux sur le même canal, qui fonctionne soit de manière passive, soit avec le contrôle amont d'un organe mobile. Pour aboutir à des débits significatifs, un canal de 400m de large est prévu, complété par un abaissement des ségonnaux du Petit Rhône entre la diffluence et sa prise (Figure 9). C'est donc un projet de grande ampleur en termes d'aménagement et de génie civil. Indépendam ment de son impact hydraulique, sa faisabilité impose dans tous les cas un certain nombre d'actions complémentaires. · Tout d'abord, il faudrait assurer la transparence hydraulique des liaisons routières existantes et croisant le canal. Il s'agit principalement d'une route à quatre voies et de deux routes départementales (D570 et D36). Les liaisons qu'elles assurent devraient être maintenues, même si la D36 semble pouvoir être déviée. Il existe aussi plusieurs64 autres voies communales ou chemins d'exploitation dont il conviendrait de décider s'ils doivent être maintenus ou abandonnés, ainsi que les cas où une circulation dans le canal lui-même (bien entendu fermée en crue) pourrait être envisagée. Le coût des ouvrages de franchissement à prévoir pour maintenir ces liaisons serait à imputer au budget nécessaire à la création du canal. Il pourrait en être de même pour un franchis sement supplémentaire concernant le contournement autoroutier d'Arles actuellement en projet, dans la mesure où celui-ci serait antérieur au canal. La largeur du canal (400m) dimensionne l'enjeu financier de cette question (voir plus loin). · Le pont suspendu de Fourques, qui enjambe le Petit Rhône au niveau où les ségon naux seraient élargis devrait être aménagé. Or, ce pont du XIXème siècle est inscrit à l'inventaire des monuments historiques. S'il n'est pas inconcevable de mettre en eau sa deuxième arche65 qui surplombe actuellement les ségonnaux, il faudra vérifier que les aménagements projetés ne soient pas considérés comme inadaptés au caractère historique de l'ouvrage, y compris sur un plan paysager. · Les bâtiments d'habitation ou d'activité situés à proximité d'un tracé qui reste assez proche de l'ensemble urbain d'Arles, ou sur celui-ci, devraient être expropriés. D'après ce qui a été dit à la mission, ceci intéresserait quelques dizaines d'habitations, mais aucun inventaire précis n'est actuellement disponible à sa connaissance. · Le recouvrement éventuel des emprises du canal sur des espaces naturels remar quables, retenus en Camargue insulaire au titre de la directive Habitats (dite Natura 2000), imposerait de démontrer qu'il n'existe pas d'autre solution pour protéger la sécurité publique, et de compenser les atteintes aux milieux remarquables. Une vérifi cation rapide effectuée par la mission montre que l'emprise du canal serait proche du zonage des milieux naturels remarquables, sans empiéter sur ceux-ci. Des incidences indirectes seraient cependant à étudier : par exemple comment opérer la mise en dépôt des matériaux à extraire du canal envisagé si des superficies66 proches du canal ne peuvent pas être prévues à cet effet. · Le maître d'ouvrage devrait acquérir l'emprise foncière du canal, en incluant deux pistes d'entretien. Cette acquisition est d'abord dictée par l'importance des travaux (de 64 65 66 Faute d'un décompte plus précis à ce stade, quatre voies (au moins) peuvent être repérées sur une carte. Un tel exemple d'aménagement est par exemple intervenu à Béziers, pour un projet d'ampleur paysagère cependant moindre Ces remblais, dont le volume extrait serait significatif (8 millions de m3), nécessiteraient un espace de dépôt de l'ordre de 400 hectares dans l'hypothèse où le remblai serait d'une hauteur de 2 à 3 mètres. EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 36/75 Rapport n°005602-01 l'ordre de huit millions de mètres-cubes de terrassements). Elle l'est également pour s'assurer qu'aucune emprise (construction, etc.) ne soit réalisée sur le canal et ses abords. Cette obligation serait difficile à maintenir dans tout autre cas, en particulier pour prévenir (dans la deuxième scénario étudié pour le canal) un événement n'ar rivant qu'à une occurrence lus que centennale. Il ne serait pas exclu également que le maître d'ouvrage doive acquérir les surfaces nécessaires au dépôt des déblais volu mineux. Les deux scénarios ont fait l'objet de simulations dans le cadre de l'étude de calage réalisée pour le SYMADREM par la CNR. Leur principe et leur conséquence sont analysés dans le rapport des experts de la mission (chapitre 9), nous en résumons ici les résultats essentiels pour l'objet de notre rapport. Ils concernent les modifications apportées par l'ajout du canal au comportement hydraulique du système de protection pris en compte dans l'étude de calage du pré-schéma sud67. Pour ce faire, et pour chaque scénario, trois cas ont été simulés : la crue de 2003 sans brèches (proche de la centennale), la crue de 1856 (référence des plans de surfaces submersibles) et une crue exceptionnelle (millénale). 6.2. Premier scénario Le premier scénario est exclusivement basée sur l'emploi d'ouvrages fixes, comme prévu dans le pré-schéma Rhône aval. Pour gérer les débits additionnels introduits dans le Grand Rhône en aval d'Arles, le canal est complété par deux aménagements. Le premier est un déversoir (n°1) en rive droite du Grand Rhône, alimentant un canal de jonction chargé d'éva cuer les débits supplémentaires vers l'étang de Vaccarès. Le second est également un déver soir (n°2) en rive droite du Grand Rhône, en amont des Salins-de-Giraud, pour évacuer les débits supplémentaires vers le canal du Japon et, au delà, vers la mer. Le canal de contourne ment et ses équipements fonctionneraient à partir d'un débit de 4 000 m3/s à Beaucaire, ce qui correspond environ à la crue annuelle. Les résultats des simulations réalisées sur cette base donnent les indications suivantes. · Entre Tarascon et Arles, pour une crue de type 2003, la ligne d'eau serait effective ment abaissée, de 15 cm à Beaucaire à 40 cm à la prise d'eau BRL, en amont d'Arles. Cette réduction serait plus faible pour la crue de référence (1856), soit respectivement 10 cm et 30 cm. Dans ce cas, le remblai ferroviaire actuel déverserait, ce qui, indé pendamment de l'état du remblai, obligerait à construire une digue le long de ce remblai si l'on voulait protéger le Trébon de tout déversement jusqu'à la crue de référence. La réalisation du canal ne se substituerait donc pas à la construction de cette digue (par ailleurs indispensable , voir partie 5 du présent rapport) et les deux investissements devraient être financés. · La ligne d'eau est par contre peu modifiée dans la traversée d'Arles pour chacune des crues étudiées (2003, 1856 ou millénale) : les débits y sont plus faibles mais l'ar rivée du canal à l'aval d'Arles rehausse la ligne d'eau par effet de remous aval. · Dans le Petit Rhône, les débits en crue en aval de la prise du canal, seraient sensible ment réduits, ne dépassant plus 1 100m3/s même en crue exceptionnelle, alors qu'on en a connu 1 400 en 2003. Ce résultat, a priori intéressant pour les communes rive raines, soulèverait cependant des questions en matière de sédimentation. · En Camargue insulaire, les volumes déversés seraient significatifs : 320 millions de m3 (67cm de hauteur d'eau moyenne) via le premier déversoir pour la crue de 2003, 67 Rapport hydraulique, chapitre 6. EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 37/75 Rapport n°005602-01 1550 millions de m3 (soit plus de 3m de hauteur d'eau) pour la crue de 1856. Les quartiers est des Saintes-Maries-de-la-Mer seraient inondés dès la crue de 2003. La dérivation d'un débit non négligeable du Petit Rhône au-delà de la crue annuelle aurait un impact géomorphologique (§ 10.4 du rapport des experts) en particulier en provoquant une surélévation des fonds du Petit Rhône et en modifiant l'équilibre délicat de la diffluence. En résumé, le premier scénario simulé ne répond pas suffisamment à l'objectif d'abaisse ment de la ligne d'eau en amont d'Arles pour y exclure tout déversement avant la crue de référence. Il maintiendrait la nécessité de doubler le remblai RFF par une digue fiable, et de réaliser des ouvrages complémentaires. Il aurait des conséquences sur la sédimentation dans le Petit Rhône. Il aurait des incidences défavorables non négligeables en matière de déborde ment en aval sur le Grand Rhône. 6.3. Second scénario Avec un canal ayant les mêmes caractéristiques que précédemment, le second scénario se donne pour objectif (implicite) de protéger l'amont d'Arles jusqu'à la crue de référence (1856). Il repose donc sur un rehaussement des digues des deux rives entre Tarascon et Arles, mais aussi jusqu'à la mer, et sur l'installation de deux organes mobiles dont l'ouverture serait commandée manuellement ou automatiquement à partir de débits constatés à Beaucaire, complétés par un déversoir passif sur le Grand Rhône, près de la mer. Le premier organe mobile se situe à la prise du canal. D'une longueur de 400 m, il s'apparen terait plutôt à un barrage mobile, qui serait activé à partir d'une crue de type 2003 (11 500 m3/s). Le second organe mobile, en rive gauche, au sud de Tarascon, d'une longueur de 48 m, serait ouvert légèrement au delà de la crue de référence (12 500 m3/s). Le troisième ouvrage est un déversoir fixe, celui déjà prévu (n°2) dans le premier scénario pour évacuer le surplus de débit vers la mer via le canal du Japon. Les résultats simulés du deuxième scénario peuvent être ainsi présentés. Entre Tarascon et Arles, pour la crue de référence (1856), le modèle signale un abaissement modéré de la ligne d'eau, sensible (15 cm) au niveau de la diffluence, mais qui se répercute mal en amont. Le besoin de confortement en sera réduit d'autant et l'objectif d'éviter tout débordement jusqu'à la crue de référence dans cette zone semble techniquement accessible, à condition toutefois de conforter et rehausser toutes les digues, en particulier celle qui devra longer le remblai RFF. Sur le grand Rhône, la même crue de référence entraîne une hausse de la ligne d'eau (35 cm) d'Arles au déversoir vers le canal du Japon, induisant aussi un besoin de confortement des digues. En Arles, la crue exceptionnelle induit une hausse significative de la ligne d'eau (60 cm) due à l'arrivée des eaux du canal dans le Grand Rhône. Si l'objectif d'assurer la protection du centre d'Arles jusqu'à cette crue est maintenu, une hausse significa tive des protections locales serait à opérer. Au point bas du terre-plein IRPA 68 par exemple, une hausse de 1,50 m serait alors nécessaire pour garder une sécurité (revanche) de 50 cm. En amont de Beaucaire, la crue exceptionnelle induit une hausse de la ligne d'eau perceptible jusqu'au barrage de Vallabrègues (+ 25 cm). En résumé, le deuxième scénario simulé ne répond pas non plus suffisamment à l'objectif d'abaissement de la ligne d'eau en amont d'Arles. Si on souhaite y exclure tout déversement avant la crue de référence, les incidences à l'amont sont importantes. Le confortement du 68 Actuellement à 7,03m NGF pour une ligne d'eau annoncée à 8m NGF. EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 38/75 Rapport n°005602-01 remblai RFF par une digue fiable continue d'être nécessaire. Si les déversements en Camargue sont réduits par rapport au premier scénario, ce deuxième scénario conduirait à des travaux considérables dans tout le Grand delta : le canal de contournement d'Arles et celui du Grand Rhône vers le canal du Japon, les deux ouvrages mobiles, le confortement des digues à l'amont (y compris le long du remblai RFF), en Arles et à l'aval d'Arles. Les incidences amont sont significatives. Par ailleurs, l'existence des organes mobiles pose en soi deux problèmes. Il s'agit d'abord de la question du maintien en condition opérationnelle d'ouvrages qui ne seraient en fonctionne ment réel que moins d'une fois par siècle en moyenne : le maître d'ouvrage devrait en supporter les coûts d'entretien pendant des périodes très longues, sans en percevoir expé rimentalement le bénéfice69. Il s'agit ensuite de l'acceptabilité de l'ouverture des déversoirs mobiles, qu'elle soit automatique ou commandée. Cette question serait particulièrement sensible au nord d'Arles puisqu'en l'absence de canal l'ouvrage débiterait assez brutalement directement en plaine du Trébon, situation future encore plus rare, mais dans laquelle on ne pourrait exclure que certains riverains réagissent. Une telle perspective pourrait nécessiter de la part des autorités de devoir faire garder l'ouvrage y compris en période de crise, si celles-ci veulent en garantir alors le fonctionnement. A noter qu'une fois l'ouverture effectuée en crue, les personnels assurant la garde de l'ouvrage mobile seraient en revanche isolés, son accessi bilité n'étant plus assurée que par la digue elle-même. Enfin le coût du deuxième scénario serait considérable, puisqu'il faudrait cumuler l'aménage ment de deux canaux (le contournement d'Arles et la liaison entre le Grand Rhône et le canal du Japon), la construction des ouvrages mobiles, les acquisitions foncières et le rétablisse ment des liaisons routières et autoroutières avec les réalisations prévues au pré-schéma sud. Faute d'élément de comparaison contemporains, ce coût ne peut être à ce stade approché que pour certains postes. Le coût d'un pont routier sans aménagement particulier est estimé à 4000 /m². Un pont à deux fois deux voies au dessus du canal aurait une superficie d'environ un hectare, son coût serait donc de l'ordre de 40 millions d'euros (à multiplier probablement par deux compte tenu de l'autoroute en projet) et d'environ 20 millions d'euros pour chacune des deux autres routes. Par ailleurs, le seul chantier français récent d'un ouvrage de dérivation ayant nécessité des déblais importants ainsi que des rétablissements routiers simples (hors autoroutes), c'est à dire les travaux sur le LEZ à l'aval de Montpellier, constate un coût de génie civil d'environ 5000 euros par 1000m3 terrassés, hors acquisitions foncières, dépôt des déblais, rétablisse ment des réseaux (routes, eau, électricité et téléphone), sondages géophysiques et archéolo giques, études et maîtrise d'oeuvre. L'application de ce ratio à un canal de 8 millions de m3 donnerait un coût dépassant les 40 millions d'euros, hors rétablissement autoroutiers. A titre de comparaison, ces deux postes (canal et trois ponts), sans compter les aménagements hydrauliques complémentaires (canaux de liason dans la Camargue, barrages mobiles) représenteraient déjà à eux seuls au moins la moitié des 182 millions d'euros inscrits pour le financement de la totalité du pré-schéma Rhône-aval pour la période 2007-2013 dans le contrat de projet interrégional Plan Rhône. 6.4. Synthèse Les résultats des deux simulations montrent que, même s'il améliore les écoulements en certains secteurs, le canal de contournement du goulet d'Arles soit n'aurait pas d'impact suffi 69 La probabilité qu'aucune crue centennale, déclenchant l'usage du canal, n'intervienne pendant 128 ans, est par exemple de l'ordre de 28%. Rétrospectivement et dans l'hypothèse où ce canal aurait été construit juste après la crue de 1856, il aurait été utilisé à des fins opérationnelles pour la première fois en 2003. EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 39/75 Rapport n°005602-01 sant en amont pour y réduire significativement les risques d'inondation, soit aurait des conséquences négatives importantes en traversée d'Arles et en aval, ainsi qu'en amont de Beaucaire. L'influence du premier scénario serait limitée sur les plus fortes crues en amont de la diffluence alors que son influence en aval serait clairement défavorable. Le deuxième scéna rio réduirait le niveau des risques actuels entre Tarascon et Arles au prix d'une hausse signifi cative de la ligne d'eau en Arles. Son coût serait considérable, puisqu'il faudrait cumuler le creusement de deux canaux, les ouvrages mobiles, les rétablissements routiers et les acquisi tions foncières. Son usage réel en crue pourrait être aléatoire compte tenu de l'emploi d'ou vrages mobiles. Toute tentative éventuelle de poursuivre l'étude d'un tel canal ne pourrait être que décon seillée par la mission, tant les écarts entre les objectifs de protection et les investissements à prévoir sont importants. En tout état de cause, un tel canal n'apparaît que comme un complé ment aux aménagements prévus, ce qui devrait être examiné à l'aune des moyens financiers et matériels que sa réalisation devrait mobiliser, au delà de ceux d'ores et déjà prévus dans le Plan Rhône. Rapport n°005602-01 EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 40/75 7. Les plans de prévention des risques d'inondation et l'ur banisme 7.1. La prévention des inondations de 1858 à 1996 Après les inondations de 1840, celles de 1856 ont eu un retentissement considérable dans toute la vallée du Rhône. Afin de ne pas en perdre la mémoire, les pouvoirs publics ont très tôt (loi du 28 mai 185870) prévu de répertorier les zones alors inondées, au moyen de plans des surfaces submersibles (PSS). L'objectif était double : pouvoir s'opposer aux endigue ments excessifs en amont, qui accroissent l'importance des crues en aval; fournir aux proprié taires des terres inondables une information claire sur les risques qu'ils encourent. La loi précise que « dans les vallées protégées par des digues, sont considérées comme submersibles les surfaces qui seraient atteintes par les eaux si les levées venaient à être rompues ». « La limite de la partie submersible de la vallée du Rhône en aval de Lyon » a été établie en 191171. Respectant le principe énoncé par la loi, la partie de la plaine du grand Trébon isolée du Rhône par le remblai ferroviaire, inondée en 1858, y figure bien comme « submersible ». La zone submersible issue de ce PSS apparaît dans la . Ces informations sont rappelées de nos jours sur le site internet de la préfecture au titre de la réglementation concernant l'information des acquéreurs et des locataires72. Les objectifs des pouvoirs publics en zone inondable se sont élargis en 1935. Il convenait en effet que l'État ne se limite plus à la seule information des propriétaires; l'État devait pouvoir aussi s'opposer à l'extension urbaine en zone inondable, qui gène les écoulements et qui induit un accroissement des « charges que le Trésor supporte du fait que l'État est nécessaire ment amené à venir en aide aux victimes des inondations73 ». Le vocabulaire ne change pas (on parle toujours de surfaces submersibles), ni la prudence derrière les digues: « pour les vallées protégées par des digues ou levées de toute nature, les plans ne tiennent pas compte de l'existence de ces ouvrages ». Mais les pouvoirs de l'État sont considérablement élargis, à partir de 1935 ils correspondent sensiblement à ceux qui sont aujourd'hui employés dans un PPRI (plan de prévention des risques d'inondation) relevant de la loi de 1995. L'État peut ainsi interdire en zone submersible les constructions, voire même ordonner leur destruction (contre indemnité si celles-ci ont été régulièrement établies). 70 71 72 73 La loi de 1858, ainsi que l'ensemble des textes juridiques antérieurs à 1939 cités dans cette section, non disponibles sur Légifrance, figurent en annexe 4 du présent rapport. Décret du 3 septembre 1911, voir en annexe. Arrêtés IAL-13004-01 (Arles) et IAL-13108-01 (Tarascon), du 8 février 2006. Décret-loi du 30 octobre 1935, rapport. A noter, curiosité juridique, que c'est sur la base de cet argument financier que ce texte, en principe de nature législative puisqu'il restreint les droits du propriétaire, a été pris sous forme d'un décret-loi au titre de la défense du franc. Les dispositions d'application du décret-loi de 1935 ont été précisées par un décret réglementaire du 20 octobre 1937. EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 41/75 Rapport n°005602-01 Figure 10: Les zones submersibles du PSS de 1911 (Source SDAGE, 1995) Figure 11: Zones submersibles de l'AZI de 1996 montrant la zone protégée par le remblai RFF (Source PIG - 1996) Contrairement aux transformations74 opérées pour les autres communes de France concer nées, les plans de surfaces submersibles de 14 communes75 du Grand delta, qui relevaient de la loi de 1858, n'ont pas été repris sous le régime juridique de 1935 76. La loi de 1858 n'ayant plus d'effets juridiques directs77, seule subsiste désormais l'information générale précisant les limites atteintes par les eaux en 1856. Cette information a cependant permis jusqu'à un passé récent l'application du droit des sols sur ce territoire, sur la base de l'article R111-2 du code de l'urbanisme, qui prévoit que « le projet [de construction] peut être refusé ou n'être accepté que sous réserve de l'observation de prescriptions spéciales »; cette disposition suppose cependant une appréciation des faits dossier par dossier, et il ne s'agit pas d'une compétence liée. 74 75 76 77 Certaines transformations ont été opérées par décret entre 1979 et 1986. Ceci intéresse quatre communes du Gard (Fourques, Bellegarde, Saint-Gilles, Beauvoisin) et quatorze communes des Bouches-du-Rhône (Rognonas, Barbentane, Boulbon, St-Pierre-de-Méozargues, Tarascon, Arles, Port-Saint-Louis-du Rhône, Saintes-Maries-de-la-Mer, Saint-Etienne-du-Grès, Saint-Martin-de-Crau, Fontvieille, Paradou, Maussane-les-Alpilles, Mouriès). La DPPR avait entrepris au titre de la codification une démarche visant à introduite dans la partie réglemen taire de code de l'environnement un article tendant à faire considérer les plans de 1911 comme des PSS au sens de la réglementation ultérieure. La section des travaux publics du Conseil d'État, lors de sa séance du 19 juin 2007, a précisé que les PSS établis en 1911 ne pouvaient être considérés comme relevant du décret-loi de 1935, proposition qui dépassait les compétences d'une codification Article 8 du décret-loi du 30 octobre 1935. EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 42/75 Rapport n°005602-01 7.2. La prévention des inondations depuis 1996 En 1996, la préfecture des Bouches-du-Rhône publie78 comme projet d'intérêt général (PIG) un atlas des zones inondables (AZI). La dimension en principe restrictive de ce texte doit être soulignée: il s'agissait de mettre en demeure les Maires des communes concernées par un risque d'inondation de réviser ou de modifier leur POS (plan d'occupation des sols), pour les rendre compatibles avec le PIG (projet d'intérêt général). Mais ici la surface considérée comme « submersible » depuis 1911, est séparée pour Arles et Tarascon en deux zones, la zone inondable proprement dite et la zone dite « protégée par des digues ou remblais fiables » (le remblai du chemin de fer entre Arles et Tarascon) marquée en gris sur la . Aucune étude spécifique ne semble avoir justifié cette affirmation en ce qui concerne le remblai du chemin de fer, le constat d'une résistance de fait entre 1856 et 1996 (y compris pour la crue de 1993) semblant avoir prévalu. Dans cet arrêté préfectoral de 1996, les quartiers nord d'Arles, la plaine du Grand Trébon et les quartiers sud de Tarascon sont entièrement situés dans la partie dite protégée. Cet AZI de 1996 entérine donc l'idée communément admise que le territoire considéré était protégé des crues du Rhône. Cette notion de zone protégée a permis le développement urbain et écono mique du territoire, notamment sur la commune d'Arles, les plans d'occupation des sols (POS) des communes intégrant la notion de digue fiable. Un arrêté préfectoral du 21 juin 2000 a prescrit l'établissement d'un PPR pour la commune d'Arles. Il ne semble cependant pas avoir fait l'objet de travaux approfondis depuis lors. En 2002 après une rupture de digue à ARAMON ayant entraîné la perte de plusieurs vies humaines, une circulaire interministérielle79 rappelle que l'ensemble des règles relatives aux zones inondables sont applicables aux zones endiguées, quel que soit le niveau de protection théorique de ces digues. Cette circulaire précise en outre qu' « il convient de cesser de consi dérer comme des digues de protection les remblais des ouvrages conçus et réalisés pour d'autres objectifs (infrastructures de transports,...), hormis s'ils ont également été conçus à cet effet ». La discussion de savoir si le remblai ferroviaire entre Arles et Tarascon répond à cette définition figure en partie 6 de ce rapport, le constat de la mission étant que ce remblai n'a pas été construit comme une digue. L'application de cette circulaire a conduit la DDE des Bouches-du-Rhône, sur instruction du Préfet, à renforcer le contrôle de la légalité des autorisations de construire sur ce territoire situé derrière le remblai ferroviaire, ce qui a conduit dans certains cas le Préfet à déférer au tribunal administratif des permis de construire, assortis de demandes de suspension, sur la base de l'article R111-2 du code de l'urbanisme cité plus haut. Les procédures suivant ces référés ont souvent donné raison à l'État, mais celles ayant eu un résultat opposé traduisent la fragilité de l'argumentaire basé sur le l'utilisation des informa tions figurant au PSS de 191180. Après la crue de 2003 et les traumatismes afférents, la demande sociale a en outre été forte en vue de ne pas interdire toute construction, ce qui a de fait conduit à accorder de nouveaux permis de construire dans cette zone. La situation juridique au regard de l'octroi des permis de construire sur ce territoire est deve nue aujourd'hui très confuse, les parties prenantes aux débats invoquant devant le tribunal 78 79 80 Arrêté préfectoral du 23 août 1996 Circulaire MATE/SDPGE/BPIDPF/CCG n° 234 relative à la politique de l'Etat en matière de risques natu rels prévisibles et de gestion des espaces situés derrière les digues de protection contre les inondations et les submersions marines. Une inspection thématique de la DDE des Bouches du Rhône (contrôles de la légalité liés au risque d'inon dation) menée par Guy Descombes et Mireille Bensussan, de la MIGT 11, aboutissait à ces conclusions le 17 juin 2005. EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 43/75 Rapport n°005602-01 administratif les écarts entre d'une part le POS issu du PIG et l'octroi de certains permis anté rieurs, et d'autre part le recours à l'article R111-2 du code de l'urbanisme81. 7.3. Recommandations Cette confusion juridique ne peut être levée, s'agissant des services de l'État, qu'en appliquant les dispositions prévues depuis la loi de 1995 désormais codifiées à l'article L562-1 et suivants du code de l'environnement, c'est à dire en élaborant un plan de prévision des risques naturels prévisibles (dit PPRi pour les inondations). L'Etat disposera alors d'un document juridique opposable, sur lequel il pourra asseoir sa position vis à vis de la justice administra tive. L'établissement d'un PPR vient d'ailleurs d'être prescrit (octobre 2008) s'agissant de la commune de Tarascon, permettant dans cette zone une approche uniforme des règles à appli quer entre les communes de Tarascon et d'Arles82. Élément de contexte, les résultats de l'enquête d'opinion évoquée plus haut, montrent d'ailleurs que ces PPR sont acceptables s'ils sont placés dans le cadre d'une doctrine commune à l'ensemble du Rhône, assurant une cohérence entre les rives du fleuve et entre l'amont et l'aval. La doctrine commune aux PPRi du Rhône a été validée en commission administrative de bassin le 14 juin 2008, elle prend notamment en compte la constructibilité derrière les digues de protection. Elle est localement ressentie comme adaptée à la situation en vallée du Rhône. Reste encore à définir pour ce PPR l'aléa de référence et l'aléa exceptionnel. En application des textes et des guides méthodologiques en vigueur, la crue de référence est définie comme la crue centennale, ou la plus forte crue historique connue si celle-ci est supérieure: c'est ici le cas pour la crue de 1856. Il est également précisé que les plans de prévision des crues doivent être établis sur la base des équipements effectivement en service, les projets prévus devant conduire, s'il y a lieu, à la modification ultérieure du PPR, lors de la mise en service des équi pements. La dernière question technique à trancher dans cette zone concerne le remblai ferroviaire: pourrait-il aujourd'hui être considéré comme résistant à la crue de référence? La réponse en l'état est clairement négative (voir rapport des experts de la mission, § 6.2.1). L'arrêté préfec toral du 23 août 1996, qualifiant de fiable dans le cadre d'un PIG ce remblai ferroviaire, doit donc être immédiatement rapporté83, ce qui contribuera à clarifier l'actuelle confusion juri dique. Dans la situation actuelle, la crue de référence submergerait le remblai ferroviaire, induisant un risque élevé de rupture qui introduirait dans la plaine du Trébon, les quartiers sud de Tarascon, les quartiers nord d'Arles et dans Fourchon des volumes d'eau considérablement plus élevés qu'en 2003. Le raisonnement suivi par la mission pour aboutir à cette affirmation est le suivant : - la crue de référence pour l'établissement d'un PPR est la crue centennale, ou la plus haute crue historique si celle-ci est supérieure ; pour Arles et Tarascon, la crue de référence est celle de 1856 ; 81 82 83 Tribunal administratif de Marseille, Préfet des Bouches du Rhône c/ commune d'Arles, 11 septembre 2008. Le PPR d'Arles, prescrit en 2000, n'a pas encore été établi (voir plus haut). A la différence des PIG actuellement établis sous le régime prévu par le décret 2001-260 du 27 mars 2001, un PIG de 1996, relevant du décret 83-811 du 8 septembre 1983, n'est pas automatiquement caduc au bout de trois ans. EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 44/75 Rapport n°005602-01 les simulations effectuées par la CNR pour le compte du SYMADREM montrent que, dans l'état actuel et pour cette crue, le remblai ferroviaire est submergé ; - selon les constatations faites après la crue de 2003, la rupture du remblai serait probable en crue de référence (et bien avant) : les volumes introduits dans le Grand Trébon excéderaient alors de manière significative les quelque 18 millions de m3 constatés en 2003 ; - l'étude EGIS a examiné (entre autres) les effets d'un débordement de 200 millions de m3 dans le lit majeur rive gauche. Elle considère qu'en ce cas, dans l'état actuel, des hauteurs significatives d'eau seraient atteintes, de l'ordre de 2 m à 2,5 m dans les quartiers nord d'Arles et dans la zone commerciale de Fourchon. Le temps d'arrivée de l'eau dans Fourchon serait d'une trentaine d'heures après le début de déversement sur la voie ferrée. Peu importe, dans ce raisonnement, que l'étude EGIS soit établie en référence à des scénarios de crue différents de celui de 1856. C'est le volume d'eau déversé qui est prépondérant pour la détermination des hauteurs d'eau en lit majeur, la vitesse de remplissage des casiers n'ayant qu'une incidence limitée. Au besoin, rien n'interdit d'ailleurs à l'Etat, au titre de la préparation du PPR, de demander à EGIS une rapide simulation complémentaire pour s'en assurer, à titre de précaution juridique. Cette simulation aurait également pour intérêt de préciser les zonages. A noter que ces mêmes éléments techniques justifient aussi la stratégie de mise en place sans délai de protections rapprochées, notamment pour les quartiers nord d'Arles. Ce point est traité en partie 5 du présent rapport. Les éléments déjà disponibles sur les effets prévisibles d'une telle crue (1856), détaillés dans leur rapport par les experts de la mission, témoignent du niveau des risques encourus. C'est pourquoi la mission, considérant « que l'urgence [] justifie84 » un encadrement réglementaire solide du droit de construire, recommande pour Arles85 et Tarascon l'élaboration par le Préfet, après consultation des maires concernés, d'un plan de prévention des risques naturels prévi sibles conforme à l'article L562-2 du code de l'environnement. Les dispositions prévues par un tel plan, qui ne peuvent concerner que des constructions nouvelles (zonage, interdiction, prescriptions), seront alors immédiatement opposables. Ces dispositions seraient bien enten du révisées à la mise en service de la protection prévue pour les quartiers nord d'Arles, ou de tout autre ouvrage réduisant le risque. Selon la mission, les délais nécessaires à l'élaboration et à l'adoption d'un tel plan ne devraient pas dépasser quelques mois. Pour mieux respecter ces délais, il serait préférable de se limiter, pour ce premier plan, à la couverture territoriale de la rive gauche du Rhône et à sa zone urbaine rive droite pour la commune d'Arles86, ainsi qu'à la commune de Tarascon. Ce plan s'appliquera pendant 3 ans, délai qui permettra d'établir dans de bonnes conditions un PPR relevant de l'article L562-1 du code de l'environnement87. Point souvent omis : compte 84 - L'urgence est justifiée par le niveau des dégâts prévisibles (ceux de la crue de 2003 ont déjà été considé rables), le fait qu'une crue, même d'occurrence assez élevée, puisse intervenir à tout moment, ainsi que par la pression foncière. Celle-ci est ici élevée, au point de constater une impossibilité juridique à maîtriser la construction par d'autres moyens. En particulier la probabilité limitée d'un événement, inhérent à la notion de risque, ne saurait écarter la notion d'urgence en matière de risques, alors qu'elle est explicitement prévue par le législateur. Aucun PPR pris au titre de l'article L562-2 CE ne semble avoir été annulé par la justice admi nistrative pour défaut d'urgence (source Jurisque prim.net). Voir par exemple <http://www.prim.net/professionnel/procedures_regl/r9_jurisprud2008/attente. html> C.E., 24 juill. 2006, Cne d'Andresy-en-Yvelines et autres, n° 283297. 85 86 87 Rappellons que le territoire d'Arles, plus grande commune de France, s'étend aussi en Camargue insulaire. Rappellons que le territoire d'Arles, plus grande commune de France, s'étend aussi en Camargue insulaire. De manière très pratique, ce délai devrait aussi permettre de traiter les inévitables contentieux à prévoir. EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 45/75 Rapport n°005602-01 tenu de la nature des risques encourus sur les deux communes d'Arles et de Tarascon, avant comme après la réalisation d'ouvrages de protection, il serait approprié que ce dernier plan ne se limite pas à prescrire des mesures concernant la construction, le PPR devrait aussi définir des mesures qui relèvent de la sécurité civile88, à moins que les plans communaux de sauve garde de chaque commune n'aient prévu la totalité des dispositions à prendre en cas de rupture du remblai ferroviaire (alerte des populations, mise en sécurité des personnes, etc.). L'argumentaire, non fondé juridiquement ni reconnu par le Ministère chargé de l'environne ment, mais parfois employé en opportunité pour chercher à retarder l'adoption immédiate d'un PPR, est que d'éventuels travaux futurs pourraient faire disparaître le risque d'inonda tion. Au cas particulier de la zone située derrière le remblai ferroviaire considérée dans son ensemble, cet espoir est malheureusement peu crédible. Les études en cours au SYMA DREM, visant à caler des digues résistantes à la surverse, permettront certainement de prévoir un dispositif sécurisant les digues et réduisant sensiblement les volumes déversés dans le Grand Trébon pour la crue de référence, sans pouvoir supprimer ces débordements. La mise en place de protections rapprochées, qui pourraient concerner Fourchon (voire le sud de Tarascon) comme les quartiers nord d'Arles, serait une réponse appropriée à un tel constat. Comme il est précisé plus haut, le PPR sera alors revu en conséquence. 6. Préconisation : l'arrêté préfectoral du 23 août 1996 (PIG) doit être rapporté sans délai. 7. Recommandation : un plan de prévention des risques d'inondation sur la base des éléments techniques immédiatement disponibles doit être défini en urgence pour Arles et Tarascon . Ce plan sera ensuite adapté en fonction des investissements réalisés. 88 « Ces plans ont pour objet, en tant que de besoin ;... 3° De définir les mesures de prévention de protection et de sauvegarde qui doivent être prises par les collectivités » (Article L562-1 du code de l'environnement). Et dans l'hypothèse, que l'on espère totalement exclue, où le programme des travaux à engager par les collecti vités territoriales serait arrêté, le PPR devrait aussi « définir...des mesures relatives à l'aménagement...des ouvrages » (idem, 4°). EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 46/75 Rapport n°005602-01 8. Le changement climatique La lettre de mission demandait de « chercher les modalités de prise en compte du change ment climatique pour la prévention des inondations dans le secteur Rhône aval ». Les para graphes qui suivent présentent les conséquences possibles de l'augmentation dans l'atmo sphère de la proportion de gaz à effet de serre sur le régime du Rhône dans le Grand delta, en prenant en compte ce que la communauté scientifique tient aujourd'hui pour acquis. 8.1. Impact sur l'hydrologie Se produisant le plus souvent entre octobre et mai, les crues du Rhône dans le Grand delta sont classées en plusieurs types : - les crues dues à des précipitations d'origine océanique affectant le nord du bassin versant ; - les crues dues à des précipitations d'origine méditerranéenne ou cévenole, affectant la partie sud du bassin versant ; - les crues dites généralisées résultant de la combinaison de ces types de précipitations, comme celle de 1856. En ce qui concerne l'hydrologie, il n'existe à la connaissance de la mission qu'une seule étude générale abordant ce sujet sur l'ensemble du bassin du Rhône. Elle a été financée par le MEDD (Ministère de l'écologie et du développement durable) dans le cadre de son programme de gestion des impacts du changement climatique (GICC). Commencée en 2000 et achevée en 2004. Elle89 avait pour thème l'impact d'un doublement de la teneur en gaz à effets de serre sur le régime hydrologique du Rhône, à l'horizon 2050, et utilisait les scénarios du GIEC dans leur version de 2001. . Elle porte sur le Rhône, la Saône, l'Ardèche et la Durance. Basée sur plusieurs simulations dont les résultats ne concordent pas complètement selon les scénarios et modèles de circulation générale utilisés, elle admet une augmentation possible des hauts débits (jusqu'à 12 % de plus) et une diminution importante des étiages (jusqu'à ­ 40 % de mai à septembre), le signal le plus clair étant la diminution de la compo sante nivale des débits. La Durance verrait corrélativement une diminution du pic de fonte et un moindre maigre hivernal. Les conséquences mises en évidence par l'étude intéressent les écosystèmes aquatiques (réduction des espèces d'eau courante), l'agriculture irriguée (plus de besoins, besoins plus constants) et la végétation spontanée des bassins. Si cette étude prospective met en évidence une augmentation possible des hauts débits, elle reconnaît une pertinence limitée des méthodes utilisées, en ce qui concerne l'évaluation des extrêmes. A ce stade l'étude ne s'est d'ailleurs pas prononcée sur la répartition statistique des événements extrêmes (dont les crues font partie). Elle suggère de poursuivre les travaux de simulation en prenant en compte les scénarios climatiques nouveaux et en bénéficiant des progrès de la modélisation. D'autres études ont donc été menées depuis dans le cadre du GICC, avec des modélisations plus précises, sur la base des scénarios utilisés pour le rapport du GIEC de 2007. Aucune ne porte sur le Rhône, mais les résultats obtenus pour des fleuves français de régime océanique indiquent une baisse générale des débits sur toute l'année90. 89 90 GIP MEDIAS ­ Projet GICC Rhône ­ Rapport final révisé, février 2005. Impact du changement climatique sur les ressources en eau et les extrêmes hydrologiques dans les bassins de la Seine et de la Somme (RExHySS) EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 47/75 Rapport n°005602-01 En ce qui concerne les mesures effectivement réalisées, celles-ci ne permettent pas de mettre en évidence une évolution significative de la répartition des débits, dès lors qu'elles s'in téressent à des évènements rares et que le pas de temps des observations jusqu'ici réalisées est trop étroit pour permettre de conclure valablement, en ce qui concerne l'impact du chan gement climatique sur les crues. En conséquence, il n'existe aujourd'hui aucun élément suffisamment fiable qui permette de réviser, dans quelque sens que ce soit, les caractéristiques des crues centennales, millénales et de référence91. 8.2. Impact sur le niveau marin L''écoulement dans les bras du Rhône vers la mer est influencé par le niveau de celle-ci à l'embouchure. C'est le cas lors de crues d'origine méditerranéenne et cévenole, concomitantes de tempêtes sur le littoral entraînant d'importantes surcotes marines92. C'est pourquoi l'in fluence du changement climatique sur le dimensionnement des ouvrages de protection contre les crues du Grand Delta doit aussi être explorée sous l'aspect de la montée séculaire du niveau de la mer. Figure 12: Mise en évidence de la montée du niveau de la mer Méditerranée par les satellites d'altimétrie - Source : Aviso-CNES La montée du niveau de la Méditerranée est attestée par les mesures issues des satellites d'al timétrie, depuis 1992 (Figure 12). Pour le delta du Rhône, elle est confirmée par les données du marégraphe du Grau de la Dent. Cette montée est émaillée d'importantes variations inter annuelles dues à la dynamique particulière de cette mer presque fermée. Sa principale source est le réchauffement de l'eau, la Méditerranée étant considérée comme en voie de tropicalisa tion. Le dernier rapport du GIEC confirme cette augmentation séculaire, donnant une éléva tion moyenne globale du niveau des mers pouvant aller jusqu'à 0,60 m en 2090, chiffre ne pouvant être transposé comme tel dans une mer fermée comme la Méditerranée. L'étude de calage menée par le SYMADREM introduit la contrainte maritime dans leurs simulations, allant jusqu'à des surcotes de 1,50 m NGF. Comme l'étude globale Rhône, elle 91 92 Le calcul de la crue centennale utilisée depuis l'étude globale Rhône, a été fait avec les mesures réalisées sur la période 1920-2000. La surcote, ou marée de tempête, est l'élévation de la mer créée par une tempête, au delà du niveau normal de la marée astronomique. EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 48/75 Rapport n°005602-01 montre que l'influence de ces surcotes diminue lorsque le débit du fleuve augmente. Pour un débit à Beaucaire supérieur à 11 500 m3/s, l'influence de la surcote est nulle sur le Petit Rhône en amont de Saint Gilles et sur le Grand Rhône en amont de Barriol (sud d'Arles). Ceci signifie en particulier que, pour la crue de référence, la surcote marine n'a aucune influence sur l'écoulement en Arles. L'effet de seuil dû au goulet du Rhône en Arles donne une garantie supplémentaire de l'absence d'impact en amont. 8.3. Synthèse La mission estime donc que les évolutions du régime des crues envisagées comme conséquences du changement climatique au XXIe siècle n'entraînent a priori, ni révision des objectifs de protection du secteur de Tarascon-Arles définis dans le pré-schéma Rhône aval, ni refonte du dimensionnement des ouvrages correspondants. Le principe de précaution, dont la valeur juridique doit être rappelée93, invite cependant à se garder fermement de toute hypo thèse qui conduirait à une sous-évaluation, directe ou indirecte, de l'impact des crues à venir. En revanche, le changement climatique doit être pris en compte s'agissant de l'effet potentiel du fonctionnement des ouvrages sur les écoulements en basses eaux. En effet, l'évolution la plus claire actuellement prévisible est la diminution des débits d'étiage, dont l'écoulement sera par ailleurs affecté par l'élévation du niveau de la mer, autre conséquence avérée du changement climatiqque. C'est à cette aune que doit être en particulier évalué tout projet visant à aménager le delta, y compris, le cas échéant, celui d'un éventuel canal de contourne ment d'Arles 93 Loi constitutionnelle 2005-205 du 1er mars 2005. EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 49/75 Rapport n°005602-01 9. Conclusion Un projet d'ensemble de protection contre les inondations, ainsi que de réduction de l'impact prévisible de celles que la géographie des lieux ne nous permet pas de maîtriser est indispensable dans le Grand delta. Les collectivités et l'Etat en sont convenus après la catas trophe de 2003, et les moyens appropriés ont été prévus jusqu'en 2013 dans un contrat de projet interrégional. Le pré-schéma Rhône aval adopté en 2006 établit les principes des aménagements à effectuer. L'appropriation locale de ce projet est difficile, tout particulièrement par certains des rive rains inondés en 2003. Il est vrai que la géographie locale induit des conséquences complexes au plan hydraulique, et que, ici comme souvent ailleurs en France, le développement urbain en a rendu l'approche encore plus ardue. Au delà des difficultés de méthode décrites dans ce rapport ou des différences d'approche classiques entre l'amont et l'aval d'un cours d'eau, il est un point qui mérite d'être souligné. La situation créée par l'implantation au XIXème siècle d'un remblai linéaire (support d'une voie de chemin de fer) dans le lit majeur (c'est à dire inondable) du Rhône est pour nos contemporains difficilement classable : derrière le remblai, est-on protégé des plus fortes crues? Malgré les espoirs que sa construction avait fait naître, l'inondation catastrophique de 1856 ne permettait pas à l'époque de douter de la réponse : cette zone était inondable. Plus de 50 ans après un décret venait le rappeler. Le fait que ce remblai ait résisté pendant plus de 150 ans à des crues du Rhône un peu moins fortes a ensuite peu à peu modifié la perception locale de ce remblai, qui a fini par être consi déré comme fiable. Puis le retour d'une crue d'importance centennale en 2003, qui a franchi cet obstacle, a mis à mal cette confiance. Des repères sécurisants ont été perdus, non encore totalement remplacés par d'autres. Il est donc encore difficile de partager un projet global. A l'issue de plusieurs mois de travaux, la mission a acquis la conviction qu'il n'existe pour tant guère d'autre chemin : les convictions d'avant cette crue, que l'on sait désormais être fausses, doivent être remplacées par des certitudes plus fondées, fussent-elles plus difficiles à admettre. L'ensemble composé d'une sécurisation du niveau de protection observé entre 1856 et 2003 (voire d'un niveau de protection légèrement supérieur) et d'une protection rapprochée des lieux habités les plus denses qui n'existait pas jusqu'ici, constitue aux yeux de la mission une stratégie cohérente et adaptée à ce territoire. Elle amène un double bénéfice par rapport à la situation existante. Les vérifications effectuées à l'occasion de cette mission concluent que cet ensemble de projets ne peut malheureusement guère être encore amélioré au profit des zones les moins denses, compte tenu de la configuration des lieux. Les deux variantes du projet de canal contournant Arles ne peuvent ainsi aboutir, parce que leurs résultats prévisibles sont insuffi sants et à cause de leur coût, très élevé. La mission suggère quelques améliorations de méthode, en particulier dans l'approche des événements à prévoir en lit majeur en cas de crue excédant la crue centennale, elle signale des points de vigilance concernant les projets en cours d'étude. Elle recommande enfin l'em ploi des plans de prévention des risques naturels prévisibles que la loi à défini pour les zones inondables. Rapport n°005602-01 EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 50/75 François GERARD Philippe QUEVREMONT Ingénieur général des Ponts et Chaussées Ingénieur général du Génie rural, des Eaux et des Forêts Rapport n°005602-01 EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 51/75 Annexes Rapport n°005602-01 EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 53/75 Annexe 1. Lettre de mission Rapport n°005602-01 EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 54/75 Rapport n°005602-01 EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 55/75 Annexe 2. Liste des personnes rencontrées DIREN de bassin (DIREN Rhône Alpes) ­ 27/02/08 MEDAT Direction de l'Eau 07/03/08 SOGREAH - 27/02/08 Préfecture de région PACA ­ 01/04/2008 DDE 13 ­ 01/04/2008 DDE 13 Arles ­ 02/04/2008 M. Yves Picoche, directeur adjoint Mme. Anne-Laure Soleilhavoup, chef de l'unité Rhône M. Pascal Berteaud, directeur, M. Noël Godard, M. Maillé, Mme Frédérique Martini. M. Bernard Couvert, antenne de Marseille M. Bonnetain, SGAR M. Simonnet, Sous Préfet d 'Arles Mme. Karine Boutet, chargée de mission M. Paul Serre, Directeur départemental délégué de l'Equipement M. Paul Serre, Directeur délégué M. Jean-Louis Livrozet (DDE 13 ­ Arles) M. Laurent Dumont (DDE 13 ­ Arles) M. Pascal Billy (DIREN de bassin) M. Jean-Pierre Segonds, Directeur départemental M. François Bressand, chef du SPC M. Renaud Durand, chef de l'unité prévention des risques M. Charles Fabre, Maire M. Jerôme Grangier, Maire-adjoint chargé de l'environnement M. André Montagné, chargé de mission environnement M. Jean-Claude Vincent, directeur de l'urbanisme Mme Mireille Jourget, Directrice départementale M. Jean-Luc Masson, Maire-adjoint d'Arles, délégué à l'aménagement du terri toire, vice président du SYMADREM M. Gilles Dumas, Maire de Fourques, vice-président du SYMADREM M. Thibaut Mallet, directeur technique M. Jacques Guillot, adjoint au directeur technique M. Jean-Jacques Decord, directeur administratif M. Paul Pierron, préfet M. Jean-Pierre Segonds, DDE M. Renaud Durand, DDE M. Thibaut Mallet, directeur technique M. Jacques Guillot, directeur technique adjoint Bernard Pommet DDAF 13 Laurent Dumont DDE 13 M. Jean Sinou, CNR M. Martin Pochat, CNR Mme. Anne-Laure Soleilhavoup, DIREN Bassin M. Olivier Braud, DDAF 30 M. Renaud Durand, DDE 30 MM. Bernard Pommet et Mathieu Metral, DDAF 13 MM. Yves Leme et Jean-François Ferrer, SNRS Arles M. Jacques de Saint-Seine, DIREN PACA MM. Michel Kaufmann et Laurent Dumont DDE 13 M. Bernard Couvert SOGREAH, assistance à DIREN R-A DDE 30 Nîmes ­ 22/04/2008 Mairie de Tarascon ­ 22/04/2008 DDAF 30 Nîmes ­ 23/04/2008 SYMADREM Arles ­ 23/04/2008 Préfecture 30 ­ 23/04/2008 SYMADREM Arles ­ 02/06/2008 Services techniques de l'Etat 3/06/2008, Arles Rapport n°005602-01 EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 56/75 DDAF 13 - 16/06/2008 M. Hervé Brulé, Directeur délégué M. Beauchin, chef du service environnement et territoires M. Boyen, Service Natura 2000 M. Métral, Service Eau M. Pommet, Equipements ruraux Conseil régional PACA 16/06/2008 M. Christophe Castaner, Vice-président M. Paul Vétillard, Conseiller du Président DDE 13 - 17/06/2008 DIREN PACA - 17/06/2008 DIREN Languedoc-Roussillon 18/06/2008 Mairie de Beaucaire - 18/06/2008 Associations ­ Arles - 17/06/2008 M. Kauffman, Chef du service aménagement M. Philippe Aurignac, Pôle risques M. Laurent Roy, Directeur régional M. Jacques de Saint-Seine, conseiller hydrologie. Mme Steinfelder, Directrice régionale M. Valette-Viallard, directeur-adjoint Mme Annick Tekatilian M. Bourbousson, Maire M. Deydier, Maire-adjoint à l'agriculture Gérard Bazot et Jean-Pierre Dupuy Collectif des naufragés du Rhône André Girard et André Mialle Association de protection des populations Joseph Guille et Marie-Odile Roussel Ecole primaire du Petit Castellet Henri Ceresola Comité des riverains du Rhône, du Vigueirat et de la Roubine du Roy Roger Weberet Annie Marinhi Association du Trébon-campagne Eléonore de Sabran Association Les Flamants Roses Bruno Emeric Syndicat Tarascon Boulbon Fontvieille Christian Giraud Association Agir Fourques M. Eric Beaumier Riverains de la plaine de Beaucaire M. Jean-Louis Rohou, Secrétaire général M. Roland Commandré Mme Levrault, Chef de service M. Laurent Michel, directeur général M. Michel Croc, Directeur régional M. Arnaud Godart, chargé de mission M. Marc Juvin (SNCF) M. Hervé Schiavetti, Maire d'Arles et président du SYMADREM M. Jean-Pierre Gautier, directeur M. Thibaut Mallet, directeur technique M. Jacques Guillot, directeur technique adjoint M. Jean Sinou, CNR M. Martin Pochat, CNR M. Arnaud Godart, chargé de mission RFF M. Philippe Bouquet, INEXIA (par téléconférence) Mme Rafaele Ghoreychi, SNCF (par téléconférence) Mme Nathalie Corre, COYNE ET BELLIER (par téléconférence) RFF Siège ­ 20/06/2008 DRAF Rhône-Alpes ­16/07/08 MEEDDAT DGPR ­ 18/07/08 MEEDDAT DGPR ­ 22/07/08 RFF Marseille ­ 16/07/2008 Mairie d'Arles ­ 26/08/2008 SYMADREM Arles - 4/11/2008 RFF Marseille ­ 28/11/2008 Rapport n°005602-01 EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 57/75 Annexe 3. Historique des études sur le Grand Delta Rapport n°005602-01 EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 58/75 Figure 13: Tableau récapitulatif des études - Source : Réginald Sarralde Rapport n°005602-01 EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 59/75 Annexe 4. La législation de 1858 et de 1935 Rapport n°005602-01 EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 60/75 Figure 14: La loi du 28 mai 1858 Rapport n°005602-01 EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 61/75 Figure 15: Le décret du 15 août 1858, pris en application de la loi du 28 mai 1858 Rapport n°005602-01 EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 62/75 Rapport n°005602-01 EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 63/75 Rapport n°005602-01 EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 64/75 Rapport n°005602-01 EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 65/75 Figure 16: Le décret du 15 août 1858 (fin) et le décret du 3 septembre 1911, pris en application du précédent, définissant le PSS du Rhône Rapport n°005602-01 EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 66/75 Figure 17: Le décret-loi du 30 octobre 1935, réformant les PSS Rapport n°005602-01 EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 67/75 Rapport n°005602-01 EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 68/75 Rapport n°005602-01 EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 69/75 Rapport n°005602-01 EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 70/75 Rapport n°005602-01 EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 71/75 Figure 18: Décret réglementaire du 20 octobre 1937 Rapport n°005602-01 EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 72/75 Rapport n°005602-01 EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 73/75 Rapport n°005602-01 EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 74/75 Annexe 5. Glossaire des acronymes Acronyme ADS AZS CEMAGREF CGEDD CGPC CNR IGE PIG PPRI PSS RFF SCHAPI SYMADREM Application du droit des sols Atlas des zones inondables Centre d'études du machinisme agricole, du génie rural, des eaux et des forêts Conseil général de l'environnement et du développement durable Conseil général des Ponts-et-chaussées Compagnie nationale du Rhône Inspection générale de l'environnement Projet d'intérêt général Plan de prévention des risques d'inondation Plan des surfaces submersibles Réseau ferré de France Service central hydrologique d'appui à la prévision des inondations Syndicat mixte d'aménagement des digues du Rhône et de la mer. Signification Rapport n°005602-01 EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 75/75 n° 005602-01 décembre 2008 Expertise du schéma de protection contre les crues du secteur de Tarascon-Arles Rapport technique CONSEIL GÉNÉRAL DE L'ENVIRONNEMENT ET DU DÉVELOPPEMENT DURABLE Rapport n° : 005602-01 EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE MES CRUES DU SECTEIUR DE TARASCON-ARLES Partie Technique établi par Gérard Degoutte Ingénieur général du génie rural, des eaux et des forêts Réginald Sarralde Ingénieur des travaux publics de l'État Décembre 2008 Ministère de l'agriculture et de la pêche Conseil général de l'agriculture, de l'alimentation et des espaces ruraux (CGAAER) Service Central d'Hydrométéorologie et d'Appui à la Prévision des Inondations (SCHAPI) Protection contre les crues du secteur Tarascon Arles Rapport hydraulique Gérard DEGOUTTE Ingénieur général du GREF Membre du CGAAER Réginald SARRALDE Ingénieur des travaux publics de l'Etat SCHAPI Le contexte de la mission est décrit dans le rapport d'inspection du CGEDD dont le présent rapport constitue le volet technique. Il concerne les actions prévues pour la protection contre les crues du secteur compris entre Tarascon - Beaucaire au nord et Arles - Fourques au sud. Il s'intéresse plus particulièrement à la rive gauche avec le confortement du remblai RFF et le projet de barreau de protection nord d'Arles. Il s'intéresse aussi au devenir des eaux en cas de brèche ou de déversement au niveau de la voie RFF, ce qui concerne tout le secteur du Grand-Trébon, des anciens marais d'Arles et des Baux et de la zone tertiaire de Fourchon. Les actions correspondantes sont prévues dans le cadre du pré-schéma sud établi en 2006. À l'initiative de la ville de Tarascon, un projet de canal reliant le Petit Rhône au Grand Rhône pour contourner Arles a été envisagé en 2007. Il constitue un projet complémentaire ou une variante à certaines actions du pré-schéma sud. Ce rapport a bénéficié de la relecture de Jean-Michel TANGUY directeur du SCHAPI au démarrage de la mission, ainsi que de celle de Philippe QUÉVREMONT et François GÉRARD du CGEDD. 16 décembre 2008 1/69 SOMMAIRE 0 - Problématique générale d'une vallée endiguée..........................................................................3 1 - Fonctionnement du secteur rive gauche du Rhône en aval de Tarascon (Grand Trébon, Vigueirat, Fourchon) .........................................................................................................................4 1.1 - Les deux cours d'eau de la plaine ............................................................................................4 1.2 - Les autres ouvrages surélevés..................................................................................................5 1.3 - Un découpage de la vallée gauche du Rhône en casiers..........................................................7 2 - Les références de débits de crue à Beaucaire.............................................................................9 3 - La crue de décembre 2003 .........................................................................................................11 4 - Modélisations hydrauliques en aval de Beaucaire...................................................................14 4.1 - Historique des études .............................................................................................................14 4.2 - Principes de modélisation retenus..........................................................................................14 4.3 - Présentation des principaux modèles utilisés.........................................................................15 4.4 - Avis sur les différentes phases de modélisation ....................................................................22 5 - Actions prévues au pré-schéma sud entre Tarascon et Arles .................................................23 6 - Étude de calage ; confortement de la voie RFF .......................................................................25 6.1 - L'étude de calage ...................................................................................................................25 6.2 - Sécurisation du remblai RFF .................................................................................................32 6.3 - Maîtrise d'ouvrage pour le confortement du remblai RFF ....................................................35 7 - Protection des quartiers nord d'Arles ......................................................................................37 7.1 - Principe de la protection par ajout d'un « barreau »..............................................................37 7.2 - Situation actuelle (2008, barreau non réalisé)........................................................................39 7.3 - Avec barreau seul...................................................................................................................40 7.4 - Avec protection nord d'Arles, et ouvrage de transfert sur Vigueirat.....................................41 7.5 - Avec protection nord d'Arles, sans transfert sur Vigueirat ...................................................42 8 - Protection de Fourchon..............................................................................................................48 9 - Protection sud de Tarascon .......................................................................................................50 10 - Projet de canal de contournement d'Arles.............................................................................51 10.1 - Comment est née l'idée d'un canal de contournement ? .....................................................51 10.2 - La modélisation numérique du canal de contournement .....................................................52 10.3 - Le canal de contournement : une solution intéressante ?.....................................................59 10.4 - Aspect géomorphologique ...................................................................................................62 10.5 - La dérivation des eaux vers la Camargue ............................................................................62 11 - Conclusions et recommandations. Résumé ............................................................................64 Bibliographie ....................................................................................................................................67 Photo de couverture : digue droite du Petit Rhône à Fourques en décembre 2003 (cliché Paul ROYET) 2/69 Nul n'ignore que la problématique des crues dans la région d'Arles est particulièrement complexe. On en verra les raisons, naturelles comme artificielles, la proximité des affluents torrentiels du Rhône, le goulet d'Arles, le verrou de Fourchon, la diffluence, les remblais ferroviaires ou de canaux... Tout ceci conduit à des études complexes et longues. C'est le mérite de l'État de les avoir entreprises dans l'EGR, le Plan Rhône et son volet du pré-schéma sud, puis du SYMADREM de les continuer pour passer d'un schéma à des projets d'aménagement. Notre rapport est donc nécessairement long. Un résumé en est tenté au dernier chapitre (page 64). 0 - Problématique générale d'une vallée endiguée La présence d'un système d'endiguement continu sur le Rhône pour tout le secteur qui nous concerne, ainsi que sur le Grand Rhône et le Petit Rhône, met en jeu une problématique classique mais qu'il n'est pas inutile de rappeler en préambule. Les digues fluviales sont une arme à double tranchant : elles protègent des terrains pour des crues faibles ou moyennes, mais elles les mettent en danger en cas de crues fortes ou extrêmes ou si elles sont en mauvais état. Leur rupture provoque alors dans le lit majeur une onde de crue plus brutale que celle qui se serait produite sans la digue. Les digues en terre, comme celles du Rhône, résistent particulièrement mal à la surverse. Elles peuvent aussi périr avant même de surverser, selon divers mécanismes d'érosion interne, d'affouillement au pied de berge ou de glissement. Jusqu'à quand une digue résiste-t-elle ? Une digue correctement conçue, construite et entretenue résiste jusqu'à ce que l'eau atteigne ce qu'on appelle la « cote de danger de rupture ». À un ou quelques cm près, il s'agit en pratique de la cote de la crête de la digue, ou plus précisément de la cote des points bas de cette crête. Mais quand une digue ne satisfait pas aux trois conditions de bonne conception, bonne construction et bon entretien, elle peut périr par érosion interne, même pour des cotes d'eau inférieures à sa crête. Les exemples sont nombreux. L'ennui, c'est qu'il est facile de prédire qu'une digue, même correctement réalisée, se rompra peu après le début de surverse ; mais il n'est pas possible de dire pour quel niveau d'eau une digue non correctement réalisée se rompra ; il est de plus difficile de dire où. Plus encore, une digue non correctement construite pourra résister à un certain évènement, par exemple la crue de 2003, mais s'étant alors affaiblie, elle pourra très bien ne pas résister à une crue arrivant à la même cote, voire même à une cote inférieure. Ce dernier point n'est pas forcément bien connu de toutes les personnes concernées. A contrario, une digue correctement conçue, réalisée et entretenue pourra résister à tous les types de désordre sauf évidemment à celui provoqué par une surverse. C'est-à-dire qu'elle pourra être considérée comme sûre tant que la crue n'atteint pas ce que nous appelons plus bas la crue de danger de rupture. Une première conclusion, non spécifique au Rhône : lorsque des enjeux importants dépendent de digues, les personnes doivent être clairement informées de leur situation précaire et des plans communaux de sauvegarde doivent être réalisés. Lorsque les enjeux sont particulièrement importants, il est urgent de conforter les digues, ou de protéger ces enjeux par d'autres méthodes, si cela s'avère plus avantageux ou plus rapide. La formation d'une brèche peut-elle être un bien ? Les brèches qui se produisent, par surverse, ou tout autre mécanisme, dérivent une partie de l'eau du lit mineur endigué et le soulagent. Cela conduit souvent à penser que les brèches ont donc des conséquences positives en aval et évitent d'autres brèches. Est-ce toujours vrai ? Cela conduit aussi à penser que l'abaissement du niveau de l'eau au droit de la brèche agit en amont par effet de remous, en « tirant » la ligne d'eau vers le bas. Est-ce toujours vrai ? En aval d'une brèche qui vient de se produire, le lit endigué propage un hydrogramme de crue obtenu par différence entre l'hydrogramme amont et celui qui est dérivé vers le lit majeur au travers de la brèche. Lorsque les pointes de ces deux hydrogrammes sont relativement simultanées, le 3/69 bénéfice est réel car la pointe de crue à l'aval de la brèche est diminuée. Lorsque les crues sont rapides, ce bénéfice n'est pas garanti. En effet, la digue peut résister à la surverse pendant quelques minutes à quelques heures, et la brèche peut très bien survenir alors que la montée de crue est déjà terminée. Cette circonstance a clairement été mise en évidence sur le Vidourle après la crue de septembre 2002. Peu importe que cela ait aussi été ou non le cas pour les deux brèches du Petit Rhône en décembre 2003, nous voulons simplement rappeler que l'on ne peut pas escompter à l'avance qu'une brèche aura un réel bénéfice à son aval. Vers l'amont, l'effet hydraulique est d'une toute autre nature. Une brèche, tant qu'elle débite, induit un abaissement de la ligne d'eau par effet de remous. Cela peut constituer un avantage local, par exemple en arrêtant un débordement qui aurait commencé. Mais cela est rarement déterminant sur de longues distances, car peu à peu l'effet des pertes de charges tout au long du cours d'eau « dilue » le bénéfice de l'abaissement aval. Cote de protection et cote de danger de rupture. Nous parlons de la cote de l'eau dans la rivière au droit du tronçon de digue considéré. Commençons par parler d'une digue correctement réalisée. Nous avons déjà défini la « cote de danger de rupture », celle au-delà de laquelle on ne garantit plus la tenue de la digue : c'est la cote de la crête de la digue (ou du point le plus bas de son profil, sauf s'il est aménagé pour être résistant à la surverse). La « cote de protection » est la cote à partir de laquelle les lieux à protéger commencent à être inondés en dépit de la présence de la digue. Dans les aménagements conçus dans un but de protection, on réalise des tronçons de digue aptes à résister au déversement qui permettent d'inonder la plaine lentement quand il n'est plus possible de l'éviter et de diminuer le risque d'érosion par surverse. Il y a alors une marge importante entre ces deux cotes. Mais dans le cas du Rhône, et dans bien d'autres cas de digues anciennes, il n'y a aucune marge : vu l'absence de digue apte au déversement, ces deux cotes sont identiques, la protection des personnes cesse exactement au moment où la digue est en danger de rupture. Cette circonstance fort dangereuse résulte souvent d'un aménagement non voulu : les maisons sont arrivées après la digue. Mais si la digue n'est pas correctement réalisée, c'est encore pire, elle risque de se rompre pour des niveaux de crue inférieurs à la cote de la crête. Cote de protection et cote de danger sont encore identiques, mais en plus c'est une cote que l'on ne connait pas. La crue de danger de rupture est une crue amenant le niveau de l'eau dans la rivière à la cote de danger de rupture. On trouve en France des cas très variables où cette crue peut être moins que décennale ou plus que centennale. 1 - Fonctionnement du secteur rive gauche du Rhône en aval de Tarascon (Grand Trébon, Vigueirat, Fourchon) La plaine de rive gauche du Rhône en aval de Tarascon a un fonctionnement hydraulique déjà complexe en l'absence de crue, bien plus encore quand le Rhône s'en mêle. Il y a deux petits cours d'eau venant de la Crau, le Vigueirat et le canal de la vallée des Baux, il y a de nombreux remblais (routes, voie ferrée, canaux) barrant les écoulements. Il y a surtout en aval de tout ça un verrou naturel à Fourchon qui crée à son amont une cuvette marécageuse, en grande partie assainie maintenant. 1.1 - Les deux cours d'eau de la plaine En aval de Tarascon et jusqu'à la mer, la vallée naturelle (avant tous les aménagements) est barrée transversalement par un ensemble composé du relief de la costière de Crau, de l'affleurement 4/69 calcaire où s'est construite la ville antique d'Arles1 et du col qui les rejoint, baptisé « verrou de Fourchon ». En amont de ce verrou, la vallée reçoit deux petits cours d'eau qui ont bien du mal à rejoindre le Rhône ou la mer ; ce sont le Vigueirat issu du nord des Alpilles et le canal de la vallée des Baux issu du sud des Alpilles. Ces deux émissaires, avant les aménagements, se perdaient dans les marais d'Arles et des Baux. Lors des crues du Rhône non encore endigué, ces marais se remplissaient et pouvaient (supposons-nous) déborder par-dessus le verrou de Fourchon, et s'étaler alors vers d'autres marais situés plus au sud d'Arles (Meyranne) et qui nous concernent moins. Le bassin versant du Vigueirat représente 193 km2. Il s'évacue par le Vigueirat (souvent appelé à tort canal du Vigueirat2) qui traverse le col de Fourchon puis rejoint le port de Fos. Il a dû être fortement endigué (depuis le lieu-dit Saint-Gabriel) pour que son écoulement traverse gravitairement le verrou de Fourchon. Du fait des digues, les parcelles riveraines ne peuvent pas être assainies vers le Vigueirat. Ce cours d'eau modeste qui ne devait pas souvent envoyer des eaux vers la mer est en fait devenu un petit fleuve. Le Vigueirat voit les débits de son bassin versant plafonnés à environ 35 m3/s par les ponts de la RD33 à St-Gabriel qui se mettent en charge dès 30 m3/s. Ainsi les débits du bassin versant du Vigueirat se partagent en crue entre son lit endigué et la plaine du Grand-Trébon. En outre, sa capacité étant par endroit largement inférieure à 35 m3/s dans la partie endiguée, il peut déborder, comme en 2003 à Fort d'Herval sur sa rive gauche (vers les marais d'Arles). Le bassin versant du canal de la vallée des Baux est légèrement plus grand, avec 220 km2. Pour assainir et cultiver les vastes marécages d'Arles et des Baux, ainsi que la plaine rive gauche du Vigueirat, des réseaux de fossés ont été creusés. Tous ces fossés rejoignent par pompage le canal de la vallée des Baux qui se jette dans le canal de navigation d'Arles à Fos après avoir entaillé le col de Fourchon et après être passé en siphon sous le Vigueirat.3 1.2 - Les autres ouvrages surélevés D'autres ouvrages surélevés peuvent jouer un rôle important lors des grandes inondations. Ce rôle est toujours aggravant à l'amont par effet de rehausse de la ligne d'eau ; il est au contraire favorable à l'aval par effet de laminage de crue (stockage transitoire d'un volume d'eau) ; mais ce rôle positif peut s'inverser en cas de rupture. Ces remblais qui traversent le lit majeur sont le canal des Alpines, la roubine du Roy, le canal de Craponne, la voie ferrée RFF et plusieurs routes. Voir figure 1. Le canal d'irrigation des Alpines, situé au nord du Trébon, dérive des eaux de la Durance et se termine dans le Rhône. Son débit est totalement maîtrisé et ce canal ne joue un rôle sur les inondations que du fait qu'il est surélevé. La roubine du Roy, située au coeur de la ville d'Arles, joue le rôle d'une décharge des eaux du Vigueirat vers le Grand Rhône, du moins si le Rhône n'est pas, ou plus, en crue. Elle est fortement endiguée entre le Vigueirat et la voie ferrée. Deux ouvrages surélevés anciens ne sont cités que pour mémoire car ils sont transparents4 vis-à-vis des inondations : Cet affleurement en calcaire du Hauterivien culmine aux alentours de 15 m NGF alors que toute la plaine est entre 2 et 6 m NGF. 2 Le Vigueirat n'est absolument pas un canal. C'est une rivière endiguée, tout comme le Rhône, la Loire, le Vidourle... qui ne sont pas qualifiés de canaux. 3 En fait, nous n'avons pas voulu compliquer encore plus en signalant que le canal de la vallée des Baux a le mauvais goût de changer de nom pour devenir le « tronc commun » une fois reçu le « canal de vidange » qui draine le casier des marais d'Arles. 4 « Transparent » : qui n'aggrave pas les inondations car ne surélève pas la ligne d'eau à l'amont, même en crue. 1 5/69 - le canal de Craponne est ici un aqueduc (maçonné) dont, de surcroît, de longs tronçons ont été supprimés par les travaux routiers récents ; la voie ferrée Tarascon Marseille passe (ici) sur de très grands viaducs. Beaucaire Tarascon Canal des Alpines (irrigation) Canal navigation Rhône à Sète Rhône Voie RFF Chaîne Vigueirat des Grand Trébon Alpilles Canal irrigation BRL Barreau projeté la Vidange RD 33, pont de Barbegal prolongement RD 570N Canal vallée des Baux Petit Rhône Fourques A 54 RD 570N Roubine du Roy Centre historique Pont de Crau RD 133N RD 453N Verrou de Fourchon (col) entre Crau et centre historique Canal envisagé Arles Costière de la Crau Vigueirat Grand Rhône 4 km Canal navigation Arles à Fos Canal navigation Rivière ou autre canal Zone élevée remarquable Voie ferrée surélevée Route surélevée Brèche en 2003 Figure 1 - schéma général du secteur Arles Tarascon Les remblais plus récents ne sont transparents que jusqu'à une certaine limite : - le plus en aval est la voie rapide RD 133N qui constitue la limite aval de la zone de Fourchon ; - la RD 453N de Saint Martin de Crau à Arles qui longe le canal de Craponne est le remblai le plus haut qui surélève le verrou de Fourchon ; malgré la présence des deux ponts (Vigueirat et canal de la vallée des Baux), cette route peut faire barrage aux écoulements qui proviendraient du nord, jusqu'à une certaine limite ; 6/69 - la RD 570N (rocade périphérique à l'est d'Arles) rejoint cette RD 453N au niveau d'un grand rond-point ; c'est sa prolongation au nord -baptisée barreau- qui est appelée à jouer un rôle dans le cadre de la protection nord d'Arles contre les crues. 1.3 - Un découpage de la vallée gauche du Rhône en casiers Divers remblais cités plus haut barrent la vallée de rive gauche, et tendent à s'opposer aux débordements du Rhône. Ils créent des casiers de fait. Nous appelons casiers de grands espaces du lit majeur dans lesquels des débordements peuvent se produire à la faveur des crues ; ils sont limités côté fleuve et côté aval par des digues ou des remblais ; côté amont et côté coteau, ils se referment naturellement sur le relief ou sont aussi limités par des digues ou remblai divers. En cas de venue d'eau par l'amont, ces casiers ont un rôle favorable d'écrêtement des crues, et quand leur contenance est dépassée, ils déversent (brutalement s'il y a une brèche) dans le casier aval et ainsi de suite. Selon l'importance des débordements, un casier est sollicité, ou deux, ou trois... Bien sûr, aucun casier n'est sollicité par le Rhône si la voie ferrée ne connaît pas de désordre ou si elle n'est pas dépassée. Mais les casiers peuvent éventuellement être sollicités aussi par les eaux des bassins versants locaux (Vigueirat, vallée des Baux), sans parler de la pluie qui tombe directement. Casier des Alpines. Le premier casier, en partant de Tarascon, est celui délimité à son aval par le canal des Alpines, en fait par la digue côté droit de ce canal (figures 1 et 2). C'est un canal d'irrigation dont la prise est en Durance. Le casier des Alpines a été sollicité en décembre 2003 par les flots qui se sont échappés de deux trémies sous la voie ferrée (trémie des Ségonnaux, trémie du mas de Teissier). Ce casier ne dispose pas de système de ressuyage. En décembre 2003, une brèche a été volontairement pratiquée pour éviter que le remous amont ne vienne inonder par l'aval les quartiers sud de Tarascon. Les eaux ainsi libérées se sont déversées dans le casier du Trébon, mais sans intervention humaine, une brèche se serait vraisemblablement produite. Ce casier a une petite superficie (4 km2) et n'écrête que modérément les crues. Le canal des Alpines n'ajoute pas de débit car il suffit de fermer les vannes d'entrée. Casier de Grand Trébon - Monplaisir. Ce casier est situé environ 3 m en contrebas du casier des Alpines et couvre une grande superficie, 27 km2. Sa limite aval est formée à l'est par la digue de rive droite du Vigueirat et au sud par la digue de rive droite de la roubine du Roy (figure 1). La roubine du Roy a évité en décembre 2003 l'inondation par le nord du quartier de Griffeuille et plus au sud de celui de Genouillade. Ce casier est ressuyé par un contre-fossé qui longe la digue droite du Vigueirat. Ce fossé aurait bien du mal à traverser la ville d'Arles du nord au sud et il a fallu le faire passer sous le Vigueirat par les deux siphons de Flèche et de Quenin. Les deux roubines de Flèche et de Quenin rejoignent un grand fossé d'assainissement appelé « la Vidange ». La Vidange rejoint ensuite le canal de la vallée des Baux (figure 1). En 2003, ce système de ressuyage s'est avéré insuffisant pour évacuer toutes les eaux stockées dans le casier de Grand Trébon - Monplaisir, d'autant que le siphon de Quenin s'est obstrué. Il a fallu aménager en urgence des passages busés sous la digue nord de la roubine du Roy afin de vidanger le casier vers le Grand Rhône une fois qu'il avait amorcé sa décrue. Le barreau projeté pour protéger Arles coupera ce casier en deux parties : au nord le casier du Grand Trébon, au sud la zone urbaine de Monplaisir qui sera protégée et donc « sortie » du casier. 7/69 Casier des anciens marais d'Arles et des Baux. Ce casier de 36,6 km2 est limité au sud par le verrou naturel de Fourchon et par la route RD 453N qui le surélève. En l'absence d'arrivée d'eaux provenant du Rhône ou du Vigueirat, et s'il pleut très fort sur son bassin propre, l'écoulement se fait bien entendu de l'amont vers l'aval, c'est-à-dire de l'est vers l'ouest : le marais des Baux se remplit avant celui d'Arles. Mais, en cas d'arrivée d'eaux extérieures, venant soit du Rhône par trop plein du casier du Trébon, soit du Vigueirat par déversement sur sa digue sud ou par brèche, ce casier peut fonctionner à l'envers : il est envahi par l'aval, et l'écoulement remonte le canal de la vallée des Baux vers l'amont. Cela s'est produit en 2003 suite à la brèche de la digue gauche du Vigueirat à Fort Hébral. La séparation hydraulique entre le marais d'Arles (21,6 km2) et celui des Baux (15 km2) est faite par la RD 33 à Barbegal qui se comporte comme un barrage à pertuis ouvert dans les deux sens (figure 1). En 2003, le casier des marais ne s'est pas complètement empli et n'a pas déversé sur le verrou de Fourchon (fort heureusement, car cela aurait inondé toute la zone tertiaire de Fourchon). Cf. figure 2. Mais cela pourrait se produire en cas de crue encore plus forte, ou bien même en cas de crue plus faible et de grosse brèche dans la voie ferrée. Cote NGF 10 8 Voie RFF Canal des Alpines Rhône 6 Casier des Alpines 4 km2 Vigueirat Verrou de Fourchon 4 2 Plaine du Trébon 27 km2 Marais d'Arles 21,6 km2 Figure 2 - section schématique de la vallée du Rhône rive gauche, sud de Tarascon (sens des débordements amont aval). Les niveaux d'eau (en bleu) sont ceux observés en 2003. 8/69 2 - Les références de débits de crue à Beaucaire Nous résumons ici les valeurs de débits de pointe à la station de référence de Beaucaire des crues historiques, en les comparant aux débits de pointe de différentes périodes de retour obtenus par ajustement statistique (loi de Gümbel). Un débat avait eu lieu pour estimer la valeur du débit maximum observé en décembre 2003. Il a été tranché en 2005 par une conférence de consensus, dont nous admettons les conclusions [13]5. Cette conférence avait aussi validé les ajustements fréquentiels Ajustements (source EGR à partir des données 1920-2000) : Q1000 = 14 160 m3/s Q500 = 13 300 m3/s Q100 = 11 300 m3/s Q10 = 8 400 m3/s Crues historiques : · novembre 1840 : 13 000 m3/s (d'après Pardé) · mai 1856 : 12 500 m3/s (d'après Pardé) ; cf. hydrogramme noir de la figure 3 ; · octobre 1993 : de l'ordre de 9 500 m3/s · janvier 1994 : de l'ordre de 10 500 m3/s (11 000 ± 10 % selon CNR, 10 000 ± 10 % selon D. Duband) ; cf. hydrogramme vert ; · décembre 2003 : 11 500 m3/s ± 5 % selon conférence de consensus [13] ; cf. hydrogramme rouge ; Débit à Beaucaire en m3/s 15000 14000 Q1000 13000 12000 11000 10000 9000 8000 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 1994 1856 2003 Jours Janvier 1994 Décembre 2003 Crue 1856 Crue Q1000 Figure 3 - hydrogrammes de crues historiques ou de crues de référence à Beaucaire 5 Les numéros entre crochets renvoient à la bibliographie en fin de rapport. 9/69 Si l'on raisonne sur le débit de pointe (et non sur le volume), la crue de 2003 est un peu plus que centennale ; celle de 1840 serait environ cinq-centennale et celle de 1856 serait entre centennale et cinq-centennale. Il n'est pas utile de chercher à donner une période de retour précise à ces crues historiques du XIXe siècle pour trois raisons : - le climat était différent : en 1840 et 1856, c'était la fin du petit âge glaciaire ; - le Rhône en amont de Beaucaire a été très fortement aménagé depuis ; - les estimations de débit de cette époque sont entachées d'une grande incertitude, d'autant que des brèches lors de ces crues ont dérivé et retardé une partie des débits. Par la suite, la crue de 1856 sera baptisée crue de référence. 10/69 3 - La crue de décembre 2003 La crue de décembre 2003 fut la plus forte connue depuis 1856. Elle a provoqué deux grosses brèches sur le Petit-Rhône au Mas d'Argence et à Claire-Farine. En amont d'Arles, le remblai RFF et la digue de rive droite étaient en limite de débordement. Voir photo de couverture. Les passages routiers sous la voie ferrée, appelés trémies, sont fermés côté Rhône par des cavaliers (ou digues) en terre en forme de bec de canard (photo 1). Ces cavaliers et la voie ferrée elle-même forment une ligne de défense continue contre les crues du Rhône de Tarascon à Arles, mais les cavaliers constituent des points bas. Ils sont sensiblement calés à la cote de la plateforme ferroviaire, c'est-àdire au niveau de la base du ballast. Les dos d'âne des routes sont presque à la même cote (entre 0 et 20 cm plus bas), mais de toutes façons, ils ont été fermés par des cordons de terre ou des sacs posés pendant la crue par des riverains. De son côté, RFF tentait de limiter les surverses sur les cavaliers en faisant poser des sacs de sable par hélicoptère. Le 3 décembre au soir, les cavaliers des deux trémies des Ségonnaux et du mas Tessier ont déversé et se sont rompus par l'érosion provoquée par la surverse, celle-ci se concentrant sur des points bas. Ces cavaliers étaient aussi affaiblis par des circulations d'eau internes, déjà révélées par la crue de 1994 et traitées par injection. Pendant la crue de 2003 et avant formation des brèches, on a observé des écoulements d'eau claire au pied des cavaliers de la trémie de mas de Teissier. À la trémie des Ségonnaux, on a observé un écoulement d'eau chargée et un début de glissement du cavalier nord [11]. Le soir, la SNCF déversait des blocs dans la trémie à partir d'un train spécial pour tenter de l'obstruer. Photo 1 - Trémie du mas Tessier le 3/12/2003. Côté Rhône en haut de la photo, côté casier des Alpines en bas. Deux brèches sont en cours de formation sur le cavalier en forme de bec de canard. Elles débitent environ 100 m3/s. La section du pont routier contrôle l'écoulement. Par effet de remous, elle provoque l'ennoiement par l'aval de la section déversante et évite ainsi l'approfondissement des brèches. La crue de 2003 a tangenté le niveau de la plateforme, sans dépasser le niveau inférieur des rails. Des témoignages indiquent effectivement des infiltrations à travers le ballast. Le remblai a donc 11/69 déversé par écoulement au travers du ballast [11]. Celui-ci n'a pas été emporté du fait du faible gradient hydraulique auquel il était soumis (grande largeur de la plateforme). Le remblai limoneux sous le ballast a pu résister à ces surverses grâce à la carapace constituée par les pierres concassées du ballast qui ont « imprégné » le haut du remblai. En tout état de cause, la tenue du remblai RFF pendant la crue de 2003 était limite. Sans les brèches des trémies, la ligne d'eau du Rhône aurait été plus haute de 10 à 15 cm et aurait entraîné une plus forte sollicitation du ballast. Peut-être des brèches se seraient-elles produites dans la voie ferrée elle-même. N'étant pas contrôlées à leur aval, ces brèches auraient pu se développer jusqu'à la base du remblai ferroviaire, libérant alors des débits et des volumes sans commune mesure avec ceux qui ont été libérés en fait. Le débit maximum qui a transité par les trémies est estimé à 200 m3/s environ (entre 170 et 2406). Elles ont évacué un volume de 15,4 hm3 qui s'est ajouté à celui (1,3 hm3) provenant du Vigueirat7 pour stocker 16,7 hm3 dans la plaine du Grand-Trébon et dans le casier délimité par le canal des Alpines [11]. Le volume ainsi déversé via les trémies ne représente que 0,45 % du volume de la crue du Rhône. Le canal du Vigueirat voit arriver 45 m3/s de son propre bassin versant, mais en aval de Saint-Gabriel il est endigué et sa capacité est limitée à 35 m3/s, provoquant un déversement de 10 m3/s sur sa berge droite, c'est à dire dans la plaine du Grand-Trébon. La digue opposée cède au milieu de la journée du 4/12 au fort d'Herval (en face Fontvieille), contribuant à remplir le casier des marais d'Arles et des Baux, et cessant la contribution du Vigueirat au remplissage du casier du Grand Trébon-Monplaisir. La plaine d'inondation de rive gauche du Rhône est en fait un véritable escalier en quatre marches, dont les trois premières ont été franchies en décembre 2003 (figure 2) : - le lit endigué du Rhône limité par le remblai ferroviaire avec un niveau d'eau maximal entre 11 et 9 m en 2003 ; - le casier du canal des Alpines, limité par les digues de ce canal, avec de l'eau à la cote 8 m ; - la plaine du Grand Trébon-Monplaisir, limitée à l'est par les digues du canal du Vigueirat et au sud par la roubine du Roy, avec de l'eau à la cote 5,2 m en 2003 ; - le marais d'Arles et le marais des Baux (limités au nord par les contreforts des Alpilles et au sud par la costière de la Crau et le verrou de Fourchon) où le niveau de l'eau est de 2 à 3 m, ces eaux provenant quasi exclusivement de la vallée des Baux et de celle du Vigueirat (plus les eaux du Rhône provenant des deux siphons sous le Vigueirat). Le marais des Baux a été inondé dans un premier temps par son propre bassin versant. Ce canal est en relief et les canaux de drainage du marais rejoignent le canal principal par pompage. Les pompes se sont noyées lors de l'inondation et les marais se sont remplis puis ont déversé dans le canal par surverse sur ses digues qui se sont endommagées. Dans un second temps, ce canal a été alimenté « à l'envers » par l'eau provenant du Rhône via le marais d'Arles. La RD 33 (de Fontvieille à Raphèle) fait barrage et a limité cette intrusion par l'aval. Le siphon de Flèche s'effondre le 5/12 en fin de matinée, limitant l'apport au casier des marais d'Arles et des Baux, et retardant la vidange du casier du Grand-Trébon-Monplaisir. Le Vigueirat après s'être partiellement délesté dans les deux marais poursuit son chemin au droit du quartier de Fourchon. Il l'épargne mais de justesse, et c'est heureux car ce quartier se serait retrouvé piégé par le remblai de la RD 453N, voie rapide Arles-Salon. Seul un débordement ponctuel se produit à la station de pompage de pont de Crau. Côté gardois, le Rhône n'a pas franchi ses digues, mais la marge était faible. Et même, il y a eu un début de surverse en rive droite du Rhône en amont de Fourques au niveau du point bas occasionné Valeurs cohérentes avec l'estimation BCEOM de 243 m3/s, page 33 de l'étude d'impact du barreau. Ainsi que les volumes provenant du canal des Alpines, négligeables car les vannes de tête de ce canal, au niveau de la Durance avaient été fermées dès le 3/12 au matin. 7 6 12/69 par une rampe d'accès à la piste de service. L'écoulement a été stoppé au plus fort de la crue par apports de matériaux en crête [9']. Voir aussi photo de couverture. Mais le Petit Rhône les a franchies en rive droite au Mas d'Argence et à Claire Farine. Sans ces brèches, il serait également sorti en rive droite au droit du pont suspendu de Fourques. L'inondation de la plaine a été très étendue, franchissant le canal BRL puis le canal de navigation du Rhône à Sète, venant ainsi aux abords de la ville de Bellegarde puis, ayant franchi l'A54, aux abords de Saint-Gilles. Par effet de remous, la zone inondée s'est rapprochée à l'est de la digue droite du Rhône aux environ de la prise BRL et de Saujean. Au bilan, la crue de décembre 2003 a été une crue-test montrant à la fois : - que certaines protections en rive gauche étaient (malheureusement) dépassées, mais de peu (cavaliers des trémies, berge du canal des Alpines), d'où l'inondation de la plaine rurale du GrandTrébon et du quartier de Monplaisir ; - que le Petit Rhône endigué a débordé, côté gardois ; - que d'autres protections des deux rives étaient à la limite d'être dépassées et donc de rompre : à droite digue entre Fourques et Beaucaire, à gauche remblai RFF, digue de la roubine du Roy, digues du Vigueirat, et qu'ainsi d'autres quartiers d'Arles (Griffeuille, Genouillade, Alyscamps, Fourchon, Trinquetaille) et la plaine de Beaucaire à Fourques, ont évité l'inondation de justesse ; le remblai du musée d'Arles antique (IRPA) était aussi en limite de débordement. 13/69 4 - Modélisations hydrauliques en aval de Beaucaire 4.1 - Historique des études Les crues de 1993, 1994 et plus récemment de 2003 ont confirmé la nécessité d'une action concertée pour lutter contre les inondations du Rhône. Ainsi l'Etat et les Collectivités ont entrepris différentes phases d'études sur le Rhône et en particulier sur le secteur qui nous concerne (à l'aval de Beaucaire). L'Etude Globale Rhône (EGR) portée par l'établissement public Territoire Rhône a permis de faire la synthèse des connaissances et de définir plusieurs pistes d'aménagement. Cette étude a été reprise dans le cadre du Plan Rhône (validé en 2006) qui fixe les grands principes d'aménagement et en prévoit les financements. Le plan Rhône a ensuite été décliné sur le secteur en aval de Tarascon dans un « Pré-schéma Sud » établi par la DIREN de Bassin. Le Syndicat Mixte Interrégional d'Aménagement des Digues du Delta du Rhône et de la Mer (SYMADREM) est maintenant le principal maître d'ouvrage des travaux de protection définis dans le pré-schéma Sud du Plan Rhône. Nous nous intéresserons ici aux aspects hydrauliques de ces différentes études et présenterons plus particulièrement les modélisations numériques construites pour définir et étayer les différents scénarios d'aménagements contre les inondations. 4.2 - Principes de modélisation retenus Les principales phases d'études, ont suivi un ordre logique : les premières étapes (EGR, Plan Rhône et pré-schéma Sud) avaient pour but de synthétiser les connaissances sur les inondations et leurs conséquences, d'établir les grands principes de lutte contre ces inondations et d'en évaluer la pertinence ; la deuxième phase (études du SYMADREM) consiste à étudier en détail les solutions d'aménagements répondant aux principes fixés. Les solutions retenues pour la modélisation se sont inscrites dans cette logique : la première étape nécessitait l'établissement d'un modèle global permettant de simuler un grand nombre de scénarios ; la phase la plus récente avait pour sa part besoin d'un modèle plus détaillé permettant de dimensionner précisément les ouvrages. Dès lors, les choix d'une modélisation monodimensionnelle pour la première phase, et d'une modélisation bidimensionnelle pour les études de projet n'appellent pas de remarque particulière. Voici les deux différences principales entre ces deux types de modélisation. La modélisation monodimensionnelle (1D) simplifie la représentation de l'espace, en la réduisant à une seule dimension, et en moyennant dans cette dimension les différentes composantes des équations de l'hydraulique. Elle schématise les principaux axes d'écoulement : l'écoulement en lit mineur est ainsi considéré comme monodirectionnel. Ce type de modélisation suppose donc que l'on puisse négliger les vitesses des écoulements transversaux devant celles de l'écoulement principal. Dans les modèles 1D à casiers, le champ d'inondation est également décrit, sous la forme de « casiers » interconnectés qui représentent les différentes zones de stockage des volumes débordés dans le lit majeur. Ce type de modèle a l'avantage d'être robuste, plus facile à mettre en oeuvre qu'un modèle 2D, et permet d'effectuer les simulations dans un temps de calcul réduit. 14/69 La modélisation bidimensionnelle (2D) représente les écoulements en deux dimensions. Elle permet ainsi une modélisation plus détaillée, et en particulier dans les zones singulières (diffluence Grand Rhône-Petit Rhône, goulet d'Arles). Elle est plus adaptée pour décrire le champ des vitesses dans le lit majeur. Ces vitesses sont moyennées le long d'une verticale. La modélisation 2D nécessite un plus grand nombre de données d'entrée et entraîne des temps de calcul sans commune mesure avec ceux d'une modélisation 1D. 4.3 - Présentation des principaux modèles utilisés Nous nous intéresserons ici uniquement aux modélisations mises en place pour étudier le Rhône et sa plaine à l'aval de Beaucaire. 4.3.1 - Le modèle 1D construit dans le cadre de l'Étude Globale Rhône Objectifs de la modélisation Ce modèle a été conçu par la société EGIS (anciennement BCEOM) pour le compte de l'établissement public Territoire Rhône. Il a été utilisé pour deux phases d'études distinctes: d'abord dans le cadre de l'EGR sur la base de crues de référence établies avant l'évènement de 2003, puis pour une étude complémentaire (2005) commandée par la DIREN de bassin pour l'établissement du pré-schéma sud du Plan Rhône. Enfin, il a été utilisé toujours par EGIS, mais pour le compte du SYMADREM pour étudier l'impact du barreau de protection nord d'Arles (voir chapitre 7). La construction de ce modèle répondait aux objectifs suivants : afficher les risques d'inondation ; fournir des éléments d'aide à la décision pour une stratégie d'aménagement. Les études ont ainsi suivi deux étapes : la connaissance de « l'état actuel », c'est-à-dire sans travaux d'aménagement. Les simulations ont ainsi permis d'évaluer les niveaux de protection offerts par les endiguements, ainsi que les conséquences éventuelles de différents scénarios (hypothèses de rupture des digues, type de crues, niveaux marins) ; la simulation de plusieurs types d'aménagement afin d'évaluer leurs bénéfices par rapport à la situation actuelle. Description du modèle 1D à casiers Le modèle a été construit à partir du logiciel STREAM, il s'agit d'un modèle 1D à casiers. Le secteur modélisé couvre environ 180 000 ha (en tenant compte des casiers) sur environ 60 km de Beaucaire à la mer (figure 4). La topographie et la bathymétrie ont été représentées à partir de profils établis tous les 100 à 500 m (selon les zones). 15/69 Figure 4 - emprise du modèle 1D à casiers (EGIS) Source : schéma de prévention des inondations du Rhône à l'aval de Beaucaire ; modélisations complémentaires, BCEOM, juin 2005 [12] Calage du modèle 1D à casiers Le modèle, initié avant la crue de 2003, a été calé sur les crues de novembre 1994 (9 700 m3/s à Beaucaire) et de janvier 1995 (4 700 m3/s), en simulant différentes possibilités de brèches. Ce calage (paramétrage du modèle) a ensuite été confronté aux mesures et aux étendues inondées (en simulant les brèches) pour les crues d'octobre 1993 (9 800 m3/s à Beaucaire) et de janvier 1994 (11 000 m3/s). Ces valeurs de débit doivent être revues légèrement à la baisse, pour être en cohérence avec la réévaluation du débit de décembre 2003 par la conférence de consensus [13], mais comme il en est de même pour la crue de calage de novembre 1994, le modèle est cohérent avant 2003. Cet échantillon de crue représentait alors (avant la crue de 2003), les crues les plus importantes sur lesquelles des données suffisamment précises étaient disponibles. 16/69 Les différents scénarios étudiés 1. Scénarios de l'EGR Pour la partie « connaissance de l'aléa » : n° du scénario 1 2 3 Type de crue Débit de pointe considéré 8 340 m3/s 10 440 m3/s Niveau marin (en m NGF) 0,6 0,6 Crue 10 ans à fort volume Crue 50 ans Crue 100 ans de type 10 890 m3/s 0,6 cévenole (hydrogramme pointu) 4 Crue 100 ans à fort volume 11 860 m3/s 0 5 Crue 100 ans à fort volume 11 860 m3/s 1,3 6 Crue 500 ans 13 300 m3/s 1,3 3 7 Crue 1000 ans 14 370 m /s 0 8 Crue 1000 ans 14 370 m3/s 1,3 Toutes les simulations ont été faites en tenant compte de différentes hypothèses de brèches dans les digues. Les scénarios 4 et 6 ont également été simulés sans rupture. Pour la simulation des aménagements : Les crues de débits de pointe 11 860, 12 500 et 13 300 m3/s à Beaucaire ont été utilisées. 2. Scénarios du pré-schéma sud Les crues de débits de pointe 11 860, 12 500, 13 300 et 14 370 m3/s à Beaucaire furent mises à profit pour : · évaluer la capacité de protection des digues (dans leur configuration post-2003) et les débits éventuels débordés ; · analyser les impacts de nouveaux aménagements. 3. Scénarios de l'étude du barreau par le SYMADREM Les scénarios hydrologiques envisagés pour l'étude de la protection nord d'Arles [35] ont été choisis dans la logique de l'étude EGR en tenant compte de la crue 2003 survenue entre temps. la situation dite actuelle pour la crue de décembre 2003 (11 500 m3/s en pointe, niveau marin observé, soit 0,4 m en moyenne avec une pointe à 0,95 m ; deux brèches dans les cavaliers des trémies sous la voie RFF et deux sur le Petit Rhône côté Gard à Mas d'Argence et à Claire Farine) ; le scénario 6 de l'EGR correspond à une situation encore plus grave à tous points de vue : crue cinq-centennale (hydrogramme synthétique mono-fréquence) soit 13 300 m3/s, durée plus longue que la crue de 2003, + niveau marin à 1,3 m + grosse brèche au mas de Ranchier (au droit de la confluence au Rhône du canal des Alpines) sur le Rhône débitant 980 m3/s alors que les brèches 2003 avaient débité environ 200 m3/s (cf. chapitre 3) ; pas de brèches sur le Petit-Rhône ; ce scénario se décline en deux : brèches du Vigueirat s'il déverse ou confortement des digues du Vigueirat et ouvrage de transfert ; le scénario dit 750 du pré-schéma sud qui prend en compte une crue dite extrême, la crue millénale de 14 160 m3/s en pointe (hydrogramme bleu), supposée provoquer un lâcher de 750 m3/s via le remblai RFF vers le Grand-Trébon et provoquant à son tour une rupture du Vigueirat au moment de la surverse maximale. 17/69 Si l'on se limite à l'examen de la situation en crue de la vallée rive gauche, du Trébon à Fourchon, l'importance de la crue du Rhône n'est pas un facteur prépondérant devant l'hypothèse de déversement ou de formation de la brèche. Le tableau ci-dessous résume les paramètres clé. Débit déversé depuis le Rhône 243 m3/s page 34 Scénario 2003 Scénario 6 Scénario 750 Volume déversé depuis le Rhône 18,7 hm3 page 44 Apports des BV Vigueirat et Baux 40 hm3 90 hm3 40 hm3 984 m3/s page 47 200 hm3 page 95 750 m3/s 90 hm3 Les numéros de page en petits caractères sont ceux de l'étude EGIS [35]. Il apparaît que le scénario 750, bien que sous-tendu par la crue du Rhône la plus forte, est moins pénalisant que le scénario 6. Les tests de sensibilité réalisés Le modèle 1D à casiers de l'EGR a été soumis à plusieurs tests de sensibilité afin d'évaluer les incertitudes à prendre en compte dans l'analyse des résultats des différentes simulations. · · · L'influence du niveau marin sur les lignes d'eau. Les simulations effectuées ont permis de montrer que le niveau marin a beaucoup plus d'influence sur le Grand Rhône que sur le Petit Rhône. Son effet sur la ligne d'eau est négligeable en amont de la défluence. L'influence de la rugosité des lits (coefficient de Strickler). Ce coefficient a un impact important sur la ligne d'eau simulée. Une variation de l'ordre de 15 % (pour le lit mineur) fait varier d'environ 50 cm la ligne d'eau sur le Grand Rhône (légèrement moins entre Beaucaire et Arles) et de 30 à 40 cm celle du Petit Rhône (pour une hypothèse de débit à Beaucaire de 11 300 m3/s). La loi de répartition des débits entre le Petit et le Grand Rhône en fonction du débit à Beaucaire. Ce test a permis de mettre en évidence une relative constance de cette répartition (entre 11 et 13 % des débits sont dérivés vers le Petit Rhône). 4.3.2 - Le modèle 2D construit dans le cadre des projets du SYMADREM Objectifs de la modélisation 2D Afin d'évaluer l'incidence des différents travaux préconisés par le pré-schéma Sud, le SYMADREM a confié en 2008 à la Compagnie Nationale du Rhône (CNR), une « étude de calage précis entre Beaucaire et Arles », qui doit se dérouler en quatre phases (collecte et analyse des données ; construction et calage du modèle ; calage des ouvrages déversants ; scénarios d'aménagement). À ce jour, la phase 3 est en cours de validation. Pour ce faire, un nouveau modèle a été conçu pour : étudier plusieurs solutions d'aménagement en tenant compte du débit maximum acceptable en Arles ; proposer un calage précis des digues, cohérent avec les objectifs de protection du Plan Rhône. - Les étapes furent les mêmes que pour la modélisation 1D : 1- une simulation de l'état « initial » (avant aménagements) ; 2 - le test de plusieurs solutions d'aménagements. 18/69 Principes de la modélisation 2D du Rhône endigué Le modèle mis au point par la CNR s'appuie sur le code de calcul TELEMAC. Il s'agit d'une modélisation bidimensionnelle aux éléments finis du lit mineur endigué. Cela sous-entend que si le modèle est capable d'évaluer les éventuels volumes débordés et les débits associés, il n'est pas prévu pour représenter les débordements hors du lit endigué. Des études spécifiques, en cours ou en projet, seront ainsi nécessaires pour préciser les conséquences de ces débordements éventuels et prévoir, le cas échéant, les solutions appropriées pour les gérer. Ces études nécessiteront d'autres modèles, étroitement liés au modèle 2D « lit mineur » qui leur fournira des données d'entrée. Ce choix de « modèles imbriqués » peut paraître complexe, mais est courant, du fait de la lourdeur de la constitution et du calage d'un modèle global 2D. Par ailleurs, les temps de calcul nécessaires à un tel modèle seraient extrêmement lourds (à titre d'exemple, la modélisation d'une situation par le modèle « lit mineur » nécessite déjà plus de 24 heures de calcul avec plusieurs ordinateurs en parallèle). Il permet aussi de raccourcir les délais d'étude, par recours à plusieurs cabinets d'ingénierie pouvant travailler simultanément. La construction de deux (ou plusieurs) modèles pour représenter de façon séparée le lit mineur et le lit majeur repose toutefois sur une hypothèse qu'il faut au préalable vérifier : les conditions d'écoulement dans le lit majeur n'influent pas sur l'écoulement dans le lit mineur. Cette hypothèse est vérifiée à condition que : · les débits circulant dans le lit majeur ne retournent pas dans le lit mineur (dans notre cas, la protection par des digues l'assure) ; · les écoulements éventuels par-dessus les digues se fassent en condition dénoyée, c'est-à-dire que la charge hydraulique à l'aval de la digue n'influence pas la charge à l'amont (dans le lit mineur). Cette condition est vérifiée dans le cas présent, car le lit mineur du Rhône est à une altitude plus élevée que les plaines constituant le lit majeur (vallée en toit). L'emprise du modèle (figure 5) s'étend depuis l'aval du barrage CNR de Vallabrègues (modélisation du Gardon et des plaines de Comps/Aramon/Montfrin et de Vallabrègues/Boulbon) jusqu'à la « mer » (le modèle s'arrête en fait un peu avant les embouchures sur le Petit et le Grand Rhône, faute de données bathymétriques disponibles). 19/69 Figure 5 - emprise du modèle 2D (CNR) Source : étude de calage précis entre Beaucaire et Arles / Rapport de phase 3 ­ CNR ­ Octobre 2008 [36] Le maillage de ce domaine comporte 222 000 éléments, avec des tailles de maille entre 30 et 125 m. Les données bathymétriques utilisées sont postérieures à la crue de 2003. Les conditions aux limites sont représentées sur la figure 5. Il s'agit des débits sur le Gardon, à l'aval de l'usine de Beaucaire et au barrage de Vallabrègues et des cotes aux limites aval du modèle sur le Petit et le Grand Rhône (tenant compte de l'influence marine8). 8 ... ainsi que d'un décalage de cote de 30 cm pour le Grand Rhône pour compenser l'absence de données bathymétriques des 4 derniers kilomètres. 20/69 Calage du modèle 2D Le modèle « lit mineur » a été calé en quatre sous-parties : Gardon-Beaucaire, Beaucaire-Arles, Grand Rhône et Petit Rhône. Cette méthodologie de calage, consistant à caler les différents biefs indépendamment les uns des autres, a l'avantage de ne pas répercuter les incertitudes liées aux différentes données d'entrée et les approximations liées au calage d'un secteur sur les autres. Le calage d'un modèle « global » cumulerait les différentes incertitudes de l'aval vers l'amont. Ce modèle a été calé sur la crue de 2003, en tenant compte des brèches des digues de rive droite du Petit Rhône à Claire Farine et au mas d'Argence. Si le calage n'a été possible que sur un seul évènement (faute de suffisamment de données sur les autres situations), on peut toutefois noter que la crue de 2003 a atteint des débits significatifs (durée de retour légèrement supérieure à 100 ans), en relation avec les problématiques étudiées. Nous ne parlerons pas ici des valeurs des coefficients de Strickler retenues lors de la phase de calage. En effet, ce coefficient intègre plusieurs phénomènes physiques. Il représente ainsi plus un coefficient de calage qu'une véritable grandeur physique. Sa valeur numérique est donc difficile à évaluer de façon intrinsèque Les différents scénarios étudiés par CNR Les simulations effectuées supposent qu'il ne se forme pas de brèches, même si les digues sont submergées. Mais elles tiennent compte des débits déversés dans cette éventualité. Les situations modélisées sont les suivantes (voir hydrogrammes à Beaucaire en figure 3) : Type de crue Type janvier 1994 Type décembre 2003 Crue de référence (1856) Crue exceptionnelle (Q1000) Débit maximum à Beaucaire 10 500 m3/s 11 500 m3/s 12 500 m3/s 14 160 m3/s Niveau marin considéré (en m NGF) 1,3 0,98 (niveau maximum observé en 2003) 1,3 1,3 Les tests de sensibilité réalisés par CNR Différents tests de sensibilité ont été réalisés, afin d'évaluer les incertitudes du modèle calé : sur les débits de pointe ; ainsi une variation de ± 5 % du débit à Beaucaire (pour un débit de 11 500 m3/s), influe en moyenne de ± 20 cm sur la ligne d'eau entre Beaucaire et Arles ainsi que sur le Grand Rhône, et de ± 60 cm sur le Petit Rhône jusqu'à St Gilles (valeur moindre en aval) ; relatives aux coefficients de Strickler considérés ; une variation de 10 à 18 % (selon les secteurs) de ce coefficient engendre une variation de la ligne d'eau de l'ordre de ± 40 cm entre Beaucaire et Arles (localement plus dans Arles) ainsi que sur le Grand Rhône, de ± 20 cm sur le Petit Rhône : liées à la bathymétrie ; la prise en compte d'une bathymétrie antérieure à la crue de 2003 (type 2002) a pour conséquence d'augmenter la ligne d'eau de manière générale (de 3 cm à Beaucaire à 16 cm en Arles) ; liées à l'évolution du niveau marin ; ces simulations ont été réalisées en régime permanent. Les tests ont permis de montrer que l'évolution (entre 0,22 et 1,5 m NGF) de ce niveau n'avait d'influence sur la ligne d'eau dans le Grand Rhône qu'à l'aval d'Arles (pour un débit à Beaucaire de 11 500 m3/s) et sur le Petit Rhône qu'à l'aval de Saint-Gilles. 21/69 Notons au passage en ce qui concerne l'influence du changement climatique, que la conséquence hydraulique la plus notable, l'élévation du niveau de la mer, sera sans influence sur le problème qui nous concerne. Il n'en ira malheureusement pas de même pour les secteurs plus en aval comme Salin de Giraud et Port-Saint-Louis-du-Rhône. 4.4 - Avis sur les différentes phases de modélisation 4.4.1 - Comparaisons entre les résultats des deux principales modélisations Bien qu'il soit délicat de comparer les résultats de modèles 1D et de modèles 2D, dont les principes de modélisation et les données bathymétriques diffèrent (cf. § 4.3.2), quelques éléments permettent de s'assurer de la cohérence des résultats obtenus à partir des deux modélisations. Niveau de protection offert par les digues sur le tronçon Tarascon-Beaucaire/Arles-Fourques La protection actuelle (c'est-à-dire dans l'état post 2003) affichée par le modèle 1D est de 10 500 à 11 000 m3/s en rive gauche et de 11 500 m3/s en rive droite entre Tarascon et Arles. Le modèle 2D prévoit, pour sa part, une protection légèrement inférieure à la crue de 2003 (11 500 m3/s) en rive gauche et légèrement supérieure à 11 500 m3/s en rive droite. Les débits de début de débordements sont donc légèrement supérieurs avec le modèle 2D (bien qu'étant globalement du même ordre que ceux obtenus avec le modèle 1D), ce qui s'explique par le fait que les résultats ont été obtenus avec des principes de modélisation différents (pour un niveau d'eau donné, la modélisation en régime permanent donne toujours, en phase de montée de crue, un débit inférieur à celui obtenu avec une modélisation en régime transitoire9). Débit maximum acceptable (avant débordement) dans la traversée d'Arles Les deux modèles donnent des résultats comparables, en évaluant ce débit maximum autour de 12500 m3/s à Beaucaire. 4.4.2 - Conclusion générale sur les phases de modélisation L'ensemble des éléments présentés concernant la modélisation, aussi bien 1D que 2D permettent de considérer que ces deux phases de modélisation, sur lesquelles se sont adossées la plupart des études menées sur le tronçon de Beaucaire à la mer, s'appuient sur des bases solides. Les différents choix effectués (phasage 1D/2D ­ modélisation « lit mineur »/ « lit majeur »), tout comme les méthodologies employées (calage, tests de sensibilité) apparaissent cohérents. La précision absolue du modèle est de l'ordre de 20 cm en cote, mais on peut estimer que la précision relative entre deux aménagements comparés est de l'ordre du centimètre. Les modèles utilisés par le SYMADREM sont donc tout à fait adaptés pour évaluer les différents scénarios d'aménagement envisagés et pour les études en cours et à venir. Ces conclusions valident donc les grands principes de continuité entre les études EGR puis celles du SYMADREM. 9 ...si l'écoulement est à très faible pente, ce qui est le cas ici (on dit que l'onde est diffusive : la crue s'amortit lors de sa propagation). 22/69 5 - Actions prévues au pré-schéma sud entre Tarascon et Arles Le pré-schéma sud [17] concerne la vallée du Rhône en aval de Viviers, et nous nous intéressons plus spécialement à l'aval de Tarascon jusqu'à Arles. « Les objectifs (pour cette partie la plus aval de la zone) du pré-schéma sud sont : éviter les ruptures de digues ; assurer une protection élevée dans les secteurs les plus sensibles ; ajuster la protection entre Beaucaire et Arles en fonction du débit capable en Arles ; sur le Petit Rhône et le Grand Rhône, ajuster le niveau de protection pour limiter au maximum les ruptures de digues et tendre vers une protection centennale au droit des agglomérations et si possible pour la majorité des secteurs d'habitat diffus ; gérer le comportement du système pour les crues entre le débit de protection et la crue millénale : c'est-à-dire organiser le devenir des débits excédentaires sans risque de rupture de digue et en assurant le ressuyage rapide des terres inondées. » Le pré-schéma sud du plan Rhône a identifié une liste d'actions, dont le montant des travaux a été estimé à 300 M. Nous reprenons celles qui nous concernent plus particulièrement (figure 6). Les codes signifient BA = Beaucaire-Arles, GR = Grand Rhône. Source [17], actualisée en ce qui concerne la maîtrise d'ouvrage, suite aux décisions récentes du conseil syndical du SYMADREM. Il doit en particulier être noté que les six actions BA4a à BA4g sauf BA4e seront toutes portées par le SYMADREM, alors que le pré-schéma sud envisageait aussi le syndicat intercommunal de la vallée des Baux et la ville d'Arles pour trois d'entre elles. La cohérence des actions n'en sera que renforcée. L'action BA4e sera portée par l'ASA du canal des Alpines, en cohérence avec les actions du SYMADREM, en particulier pour l'action BA4b qui consiste à édifier une levée basse en amont du casier des Alpines pour éviter l'inondation du quartier sud de Tarascon par le remous depuis l'aval. Il serait aussi possible, qu'après accord avec l'ASA du canal des Alpines, le SYMADREM porte également l'action BA4E, et donc en fait toutes les actions BA4. BA1 BA2 GR1 BA4a BA4b BA4c BA4d BA4f BA4e BA4g Renforcement digue rive droite Beaucaire à Fourques Sécurisation remblai RFF Renforcement des quais d'Arles Protection rapprochée Arles nord Protection rapprochée sud Tarascon Amélioration ressuyage casier du Trébon Amélioration ressuyage casier des marais Franchissement du Vigueirat Transparence canal des Alpines Digue amont Fourchon Tranche 1 1 1 1 1 1 2 2 3 3 Maître d'ouvrage SYMADREM RFF ? SYMADREM ? SYMADREM SYMADREM SYMADREM SYMADREM SYMADREM SYMADREM ASA canal Alpines SYMADREM Il convient de noter que la réalisation de ces opérations (BA1 et BA2) nécessite également de traiter des risques de contournement des crues par les sites industrialo-portuaires (SIP) d'Arles, Beaucaire et Tarascon localisées sur les plateformes CNR et aujourd'hui submersibles dès une crue centennale du Rhône (soit par rehausse des plateformes CNR soit par rehausse ou création d'endiguements). Ces opérations auront un impact sur la ligne d'eau amont. Nous y reviendrons au chapitre 7. 23/69 Tarascon 4 km BA4b Canal des Alpines BA2 BA1 BA4c BA4a Fourques Petit Rhône A 54 Vigueirat la Vidange prolongement RD 570N Canal vallée des Baux RD 570N Roubine du Roy Arles Canal projeté GR1 Centre historique BA4g BA4d Pont de Crau RD 133N Costière de la Crau Grand Rhône Canal navigation Arles à Fos Vigueirat RD 453N BA4a Action de protection du pré -schéma sud Canal navigation Rivière ou autre canal Zone élevée remarquable BA4e Action de ressuyage du pré -schéma sud Voie ferrée surélevée Route surélevée Figure 6 - actions prévues par le pré-schéma sud dans le secteur Arles Tarascon 24/69 6 - Étude de calage ; confortement de la voie RFF 6.1 - L'étude de calage 6.1.1 - Objectifs du modèle et du projet sous tendu L'étude de calage confiée par le SYMADREM à la CNR a pour objectifs principaux de [21] : construire un modèle hydraulique du Rhône endigué, calé sur la crue de décembre 2003 (modèle présenté au § 4.3.2) ; déterminer le débit acceptable en traversée d'Arles (compris entre 11 000 m3/s et 12 500 m3/s) en prenant en compte une revanche ; définir le calage et l'implantation des tronçons déversants en rives droite et gauche du Rhône entre Beaucaire et le défluent suivant les objectifs de protection et les principes de calage définis ci-après ; déterminer les impacts hydrauliques du projet, au droit des zones à enjeux, en amont et en aval ; définir les paramètres nécessaires au dimensionnement des ouvrages hydrauliques et déterminer pour les différents scénarios d'aménagements, les hydrogrammes de déversement en rives gauche et droite, qui permettront de modéliser la propagation des débordements, dans le cadre d'une autre étude à venir, celle de la gestion des eaux déversées en rive gauche. Pour le tronçon Beaucaire Arles, les objectifs de protection retenus par le SYMADREM sont [21] : le maintien des protections à cote identique en traversée d'Arles, à l'exception de point bas localisés qui seront rehaussés (remblai de l'IRPA) ; l'aménagement de tronçons de digue renforcés pour résister à la surverse, dimensionnés pour : éviter de solliciter les tronçons résistants à la surverse jusqu'à une crue identique à celle de 2003 supposée sans brèche, soit une crue légèrement supérieure à la crue centennale ; limiter pour une crue millénale le niveau d'eau en Arles au niveau maximum acceptable ; assurer une égale répartition des déversements en rives gauche et droite du Rhône ; limiter les impacts des travaux au droit des zones à enjeux, situées en amont et aval des tronçons à aménager ; l'aménagement du reste des digues pour admettre sans surverser la crue millénale avec une revanche de l'ordre de 50 cm. 6.1.2 - Résultats du modèle en situation actuelle Le modèle 2D utilisé pour cette étude a été présenté au § 4.3.1 ainsi que les bénéfices de la seconde dimension. En situation actuelle il confirme les connaissances antérieures en les affinant grâce à la fois à des données bathymétriques plus récentes et au calage sur la crue de 2003, supérieures aux précédentes crues de calage et donc plus proche des crues contre lesquelles il faut se protéger. Pour les crues supérieures à celle de 2003, les digues du Rhône en amont d'Arles déversent largement (plus précisément en amont du PK 277 (Saxy) en rive gauche et du PK 279 (Fourques amont) en rive droite. Le modèle devient théorique, pour la situation dite actuelle, en supposant que ces digues résistent. En réalité, pour ces crues, il y aurait rupture totale de digue sur au moins une rive, les débits dérivés entre Tarascon et Arles seraient bien plus élevés et la ligne d'eau serait plus basse aussi bien en aval (moins de débit) qu'en amont (abaissement de ligne d'eau sur une certaine 25/69 distance amont). Mais si on rehaussait les digues pour les empêcher de déverser, par raison symétrique, il y aurait au contraire une ligne d'eau plus haute en aval comme en amont. Nous ne commenterons qu'un résultat fondamental. En butant sur l'affleurement calcaire de la cité antique d'Arles, le Rhône opère un brutal virage à droite (figure 7). Le coude prononcé, joint à un resserrement du lit, crée une forte perte de charge singulière dont le modèle 2D montre bien les conséquences. Tout se passe ici comme s'il y avait un seuil avec une hauteur de chute de l'ordre de 80 cm à 1 mètre pour les fortes crues (décembre 2003 à millénale). Cette chute avait effectivement été constatée en décembre 2003 au pont de Trinquetaille. Ce resserrement (ou goulet) constitue presque une section de contrôle de l'écoulement. Par voie de conséquence, des aménagements qui abaisseraient la ligne d'eau aval n'auraient qu'un bénéfice limité à l'amont. A contrario, des aménagements qui surélèveraient la ligne d'eau aval, la surélèveraient plus faiblement en amont. Nous reviendrons sur ce point au chapitre 10. Petit Rhône Pont de Trinquetaille Grand Rhône Figure 7 - relevé bathymétrique secteur Fourques Arles (source SYMADREM) 26/69 6.1.3 - Résultats du modèle en situation aménagée Après diverses simulations d'aménagement, la solution retenue à ce jour consiste à établir deux zones aptes au déversement de grande longueur (qui pourraient représenter 5 km sur chaque rive). Deux hypothèses ont été testées, le calage de ces tronçons pour la crue 2003 sans brèches, ou la même chose + 10 cm (texte en bleu italique). Les autres tronçons de digues seraient calés plus haut dans les deux cas à la crue millénale avec une revanche de 50 cm. Avec le calage de la cote des tronçons aptes au déversement au niveau de la crue de 2003, le tableau 1 montre les gains obtenus en Arles, de l'ordre de 10 cm pour les crues 1856 et millénale (par rapport à la situation dite actuelle tenant compte des actions réalisés après 2003 et supposant que les digues résistent). Ces gains ne sont plus que de 4 cm environ si l'on rehausse de 10 cm les zones aptes au déversement (tableau 2). Dans les deux cas, les déversements sont équivalents en débit et en volume sur les deux rives (les petites différences sont comparables à la précision des calculs, et, si nécessaire, un léger ajustement de longueur permettrait de les rendre identiques) : Déversoir calé à 2003 Pour la crue de référence (12500 m3/s) Pour Q1000 (14180 m3/s) Déversoir calé à 2003 + 10 cm Pour la crue de référence (12500 m3/s) Pour Q1000 (14180 m3/s) Débit déversé depuis le Rhône rive droite rive gauche 3 406 m3/s 425 m /s 1 079 m3/s 1 008 m3/s Volume déversé depuis le Rhône rive droite rive gauche 3 33 hm 33 hm3 115 hm3 109 hm3 Débit déversé depuis le Rhône rive droite rive gauche 318 m3/s 330 m3/s 972 m3/s 909 m3/s Volume déversé depuis le Rhône rive droite rive gauche 23 hm3 23 hm3 97 hm3 92 hm3 En se référant au § 4.3.1, nous constatons qu'il se trouve que les déversements en rive gauche obtenus par CNR pour Q1000 sont comparables à ceux du scénario 6 de l'étude du barreau en termes de débit (1 008 m3/s contre 984 m3/s) et deux fois moindres en termes de volume (115 hm3 contre 200 hm3). Or nous verrons au chapitre 7 que l'étude EGIS montre que la gestion des volumes déversés dans le Trébon pour le scénario 6 est réalisable. On peut donc conclure par anticipation, que le traitement des volumes déversés après sécurisation du remblai RFF sera également réalisable, moyennant ajustement. Il est intéressant de noter que dans les trois villes, après aménagements, la crue millénale ne provoque pas de débordement au-delà des digues (il y a bien sûr des débordements à Beaucaire pour les parkings et bâtiments situés entre le fleuve et la digue) : Arles Beaucaire Tarascon Montagnette Revanche pour Q1000 avec digues 49 cm 65 cm 88 cm 45 cm aptes au déversement calées à 2003 Perte de revanche si digues aptes au 7 cm 3 cm 4 cm 3 cm déversement calées à 2003 + 10 cm 27/69 Ces valeurs de revanche intègrent des aménagements ponctuels en cours ou prévus à court terme (création d'un parapet de 80 cm à l'IRPA, traitements légers au quai de la Roquette et aux abords du pont « des lions » en Arles, remontée de 25 cm pour 50 m de parapet en amont de Beaucaire, reprise des deux portes coulissantes trop basses à Beaucaire, rehausse de 37 cm du parapet le long de la RD 81 à Tarascon). 28/69 Site Usine de Beaucaire Beaucaire Amont Déversoir de Boulbon Château de Tarascon Amont pont routier Aval pont routier Amont Pont VF Aval Pont VF Ecluse Beaucaire SIP Beaucaire amont Amont nouveau pont Aval nouveau pont TEMBEC aval Trémie mas de Teissier Trémie des ségonnaux RFF canal Alpines Port d'Arles Aval SIP Arles Amont coude Pont de Trinquetaille Pont RN 113 IRPA Ecluse d'Arles Barriol PK 265,0 265,5 267,3 Protection Rive Gauche 14,33 10,52 10,49 13,70 13,70 13,70 13,70 13,70 12,04 12,53 11,32 11,16 11,21 10,87 10,57 10,17 10,11 9,66 9,38 8,48 7,82 7,04 7,37 7,76 Etat Etat initial initial -Q1000 crue 1856 12,82 12,82 12,82 12,46 12,37 12,34 12,22 12,17 12,03 11,88 11,82 11,73 11,10 10,83 10,54 10,17 9,36 8,71 8,45 7,51 7,02 7,31 7,26 7,25 13,21 13,21 13,20 12,79 12,68 12,65 12,51 12,45 12,31 12,12 12,06 11,96 11,28 10,99 10,68 10,30 9,50 8,85 8,57 7,62 7,11 7,41 7,37 7,36 268,0 268,0 268,5 269,5 270,5 272,0 274,0 275,5 279,0 280,5 282,0 282,5 Calé sur 2003 Crue 1856 12,82 12,82 12,82 12,46 12,37 12,34 12,21 12,16 12,02 11,86 11,80 11,70 11,03 10,73 10,42 10,03 9,23 8,59 8,34 7,43 6,95 7,22 7,17 7,16 Calé sur Ecart 2003 - initial/projet Q1000 crue 1856 13,31 13,30 13,30 12,90 12,79 12,76 12,62 12,56 12,41 12,21 12,14 12,03 11,27 10,91 10,55 10,14 9,35 8,71 8,45 7,52 7,03 7,32 7,26 7,25 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 -0,01 -0,01 -0,02 -0,02 -0,03 -0,07 -0,10 -0,12 -0,14 -0,13 -0,12 -0,11 -0,09 -0,07 -0,09 -0,09 -0,09 Ecart initial/projet Q1000 0,10 0,10 0,10 0,11 0,11 0,11 0,11 0,11 0,10 0,09 0,08 0,07 -0,01 -0,08 -0,13 -0,17 -0,15 -0,14 -0,12 -0,10 -0,08 -0,10 -0,11 -0,11 284,0 Tableau 1 - tronçon résistant au déversement calé sur la crue de 2003, sans brèche Les débordements sont surlignés en bleu. Le vert traduit une amélioration, le rose une aggravation. La situation dite actuelle tient compte des actions réalisés après 2003 et suppose que les digues résistent. Source CNR [36]. Nota : des écarts de 1 cm peuvent provenir des arrondis. On constate donc que, pour la crue millénale, le projet améliore la situation en aval de l'usine TEMBEC mais l'aggrave faiblement en amont. L'aggravation amont est à relativiser, car pour tous les secteurs disposant d'une revanche, comme à Tarascon, elle n'a pas de conséquence négative. Le point le plus important à noter est que, pour la crue de référence (1856), le projet améliore la situation en aval de la voie ferrée à Tarascon, et ne l'aggrave en aucun point. 29/69 Site Usine de Beaucaire Beaucaire Amont Déversoir de Boulbon Château de Tarascon Amont pont routier Aval pont routier Amont Pont VF Aval Pont VF Ecluse Beaucaire SIP Beaucaire amont Amont nouveau pont Aval nouveau pont TEMBEC aval Trémie mas de Teissier Trémie des ségonnaux RFF canal Alpines Port d'Arles Aval SIP Arles Amont coude Pont de Trinquetaille Pont RN 113 IRPA Ecluse d'Arles Barriol PK 265,0 265,5 267,3 Protection Etat initial Rive - crue Gauche 1856 14,33 10,52 10,49 13,70 13,70 13,70 13,70 13,70 12,04 12,53 11,32 11,16 11,21 10,87 10,57 10,17 10,11 9,66 9,38 8,48 7,82 7,04 7,37 7,76 12,82 12,82 12,82 12,46 12,37 12,34 12,22 12,17 12,03 11,88 11,82 11,73 11,10 10,83 10,54 10,17 9,36 8,71 8,45 7,51 7,02 7,31 7,26 7,25 Etat initial Q1000 13,21 13,21 13,20 12,79 12,68 12,65 12,51 12,45 12,31 12,12 12,06 11,96 11,28 10,99 10,68 10,30 9,50 8,85 8,57 7,62 7,11 7,41 7,37 7,36 268,0 268,0 268,5 269,5 270,5 272,0 274,0 275,5 279,0 280,5 282,0 282,5 Calé sur 2003 +10 cm - Crue 1856 12,85 12,85 12,85 12,50 12,40 12,37 12,25 12,20 12,06 11,90 11,84 11,74 11,09 10,79 10,50 10,11 9,30 8,66 8,41 7,48 7,00 7,28 7,23 7,22 Calé sur Ecart Ecart 2003 +10 initial/projet initial/projet cm - Q1000 crue 1856 Q1000 13,33 13,33 13,33 12,94 12,83 12,80 12,66 12,60 12,45 12,25 12,18 12,07 11,33 10,98 10,63 10,23 9,43 8,79 8,52 7,59 7,09 7,38 7,32 7,32 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,02 0,02 0,01 -0,01 -0,04 -0,05 -0,06 -0,05 -0,05 -0,04 -0,03 -0,02 -0,03 -0,04 -0,04 0,13 0,13 0,13 0,14 0,15 0,15 0,15 0,15 0,14 0,13 0,12 0,11 0,05 -0,01 -0,05 -0,08 -0,07 -0,06 -0,05 -0,03 -0,02 -0,03 -0,04 -0,04 284,0 Tableau 2 - tronçon résistant au déversement calé sur la crue de 2003 + 10 cm, sans brèche. Les débordements sont surlignés en bleu. Le vert traduit une amélioration, le rose une aggravation. La situation dite actuelle tient compte des actions réalisés après 2003 et suppose que les digues résistent. Source CNR [36]. Nota : des écarts de 1 cm peuvent provenir des arrondis. On constate que pour les crues de référence comme pour les crues extrêmes, cette fois-ci le projet améliore toujours la situation en aval de l'usine TEMBEC mais un peu moins. Par contre, il l'aggrave en amont y compris pour la crue de référence. Le tableau 3 ci-après compare les différences entre les deux projets. 30/69 Site Usine de Beaucaire Beaucaire Amont Déversoir de Boulbon Château de Tarascon Amont pont routier Aval pont routier Amont Pont VF Aval Pont VF Ecluse Beaucaire SIP Beaucaire amont Amont nouveau pont Aval nouveau pont TEMBEC aval Trémie mas de Teissier Trémie des ségonnaux RFF canal Alpines Port d'Arles Aval SIP Arles Amont coude Pont de Trinquetaille Pont RN 113 IRPA Ecluse d'Arles Barriol PK 265,0 265,5 267,3 Protection Rive Gauche 14,33 10,52 10,49 13,70 13,70 13,70 13,70 13,70 12,04 12,53 11,32 11,16 11,21 10,87 10,57 10,17 10,11 9,66 9,38 8,48 7,82 7,04 7,37 7,76 268,0 268,0 268,5 269,5 270,5 272,0 274,0 275,5 279,0 280,5 282,0 282,5 Calé sur 2003 Crue 1856 12,82 12,82 12,82 12,46 12,37 12,34 12,21 12,16 12,02 11,86 11,80 11,70 11,03 10,73 10,42 10,03 9,23 8,59 8,34 7,43 6,95 7,22 7,17 7,16 Calé sur Calé sur Calé sur 2003 - 2003 +10 cm 2003 +10 Q1000 - Crue 1856 cm - Q1000 13,31 13,30 13,30 12,90 12,79 12,76 12,62 12,56 12,41 12,21 12,14 12,03 11,27 10,91 10,55 10,14 9,35 8,71 8,45 7,52 7,03 7,32 7,26 7,25 12,85 12,85 12,85 12,50 12,40 12,37 12,25 12,20 12,06 11,89 11,84 11,74 11,09 10,79 10,50 10,11 9,30 8,66 8,41 7,48 7,00 7,28 7,23 7,22 13,33 13,33 13,33 12,94 12,83 12,80 12,66 12,60 12,45 12,25 12,18 12,07 11,33 10,98 10,63 10,23 9,43 8,79 8,52 7,59 7,09 7,38 7,32 7,32 Ecart 2003/ 2003+ 10cm crue 1856 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,04 0,04 0,04 0,04 0,05 0,07 0,07 0,08 0,08 0,07 0,07 0,06 0,05 0,06 0,06 0,06 Ecart 2003/ 2003+ 10cm Q1000 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,04 0,04 0,04 0,04 0,04 0,04 0,06 0,07 0,08 0,09 0,08 0,08 0,07 0,07 0,06 0,06 0,06 0,06 284,0 Tableau 3 - surélévation de ligne d'eau due au calage à + 10 cm. Source [36]. Nota : des écarts de 1 cm peuvent provenir des arrondis. L'aggravation due à la hausse de 10 cm est la même pour les deux scénarios de crue, de l'ordre de 5 cm. Au total, la surélévation des tronçons de digue résistant à la surverse présente un inconvénient sur l'ensemble du secteur, y compris à Tarascon et en amont. Ces inconvénients sont à mettre en balance avec l'avantage de solliciter le Grand Trébon pour une crue un peu plus rare (environ à partir de 11 800 m3/s au lieu de 11 500) et d'y déverser des volumes légèrement plus faibles. 31/69 Regard global sur la sécurisation des digues entre Beaucaire et Arles En raisonnant pour le calage des digues résistantes à la surverse sur la base de la crue de 2003 (sans brèche), on observe : pour la plaine du Grand Trébon, l'absence de tout déversement jusqu'à la crue de 2003 sans brèche, soit une augmentation du niveau de protection théorique de 15 à 20 cm (théorique, car en l'état actuel, des ruptures sont hautement probables pour de telles crues) ; pour la plaine du Grand Trébon, pour les anciens marais et pour Fourchon, la garantie de l'absence d'inondation brutale par rupture de remblai jusqu'à la crue millénale (ce bénéfice commençant pour des crues inférieures à celle de 2003) ; le même bénéfice en rive droite, en particulier pour Bellegarde et Saint-Gilles ; pour le Petit Rhône et pour le Grand Rhône, une diminution de débit de 17 % sur la crue de référence (1856) et de 26 % pour la crue millénale ; pour la ville d'Arles, un abaissement de ligne d'eau de 10 cm pour la crue millénale ; pour Fourques, un abaissement de ligne d'eau de 13 cm pour la crue millénale ; à Arles comme à Fourques, cela revient à ramener la pointe de la crue millénale à celle de la crue de référence ; la mise hors d'eau des sites industrialo-portuaires (SIP) d'Arles, Tarascon et Beaucaire ; à Tarascon et Beaucaire et à la plaine de Boulbon une augmentation de ligne d'eau de 10 cm pour la crue millénale, mais une situation inchangée pour la crue de référence (du fait de la mise hors d'eau des SIP situés en aval des deux cités) ; et, bien sûr, les conséquences de ces déversements restent à étudier (étude encours rive droite, à lancer rive gauche). Mais les résultats de l'étude d'impact du barreau montrent que la solution technique est réalisable en rive gauche, y compris en ce qui concerne Fourchon. 6.2 - Sécurisation du remblai RFF 6.2.1 - La faiblesse du remblai ferroviaire vis-à-vis des crues La sécurisation du remblai ferroviaire est une affaire très importante car le risque encouru est à la fois plus fréquent que ce que l'on peut imaginer et plus grave, nous allons tenter de l'expliquer. Le risque de rupture par surverse est relativement bien connu. Même si l'on ne sait pas exactement prédire quelle hauteur de déversement sur la plateforme ferroviaire et quelle durée de déversement provoquera une brèche. Instruit par la crue de 2003, on peut prédire qu'une crue un peu plus forte que la centennale provoquera à coup sûr au moins une brèche. Tous les travaux de recherche et d'expérimentation et toutes les observations de cas réels montrent que lorsque une brèche s'initie au sommet d'un barrage ou d'une digue, et si le déversement ne s'arrête pas, la brèche se développe verticalement jusqu'à la base du remblai. Ensuite, elle s'élargit par érosion sur ses deux faces, d'une largeur qui dépend de la durée de surverse et aussi de la montée du niveau aval qui peut limiter l'énergie de l'eau. La débitance d'une brèche qui s'est développée jusqu'au niveau du terrain est sans commune mesure avec celle des brèches de faibles hauteurs constatées en 2003 sur deux trémies (dont on a expliqué plus haut que le débit avait été limité par la section du pont). Les débits et les volumes sont alors très élevés, par exemple de l'ordre de ceux du scénario 6 (200 millions de m3 soit plus de 10 fois plus qu'en 2003). 32/69 Mais nous voulons insister aussi sur le risque de rupture par érosion interne qui peut survenir pour des crues sensiblement inférieures à la crue de début de surverse, donc sensiblement inférieures à la crue centennale. C'est ainsi que les digues de Camargue s'étaient rompues en 1993 et en 1994 pour des débits de pointe à Beaucaire de l'ordre 9 500 m3/s et 10 500 m3/s soit des crues dont la fréquence est entre décennale et cinquantennale. En 1994, la crue était plus basse qu'en 2003 de 0,6 à 1 m au droit du remblai ferroviaire et des circulations d'eau internes avaient déjà été repérées au niveau des trémies [11]. En 2003, on a observé aussi des écoulements d'eau claire au pied des cavaliers d'une trémie et d'eau chargée avec début de glissement d'un cavalier de l'autre trémie. Le remblai ferroviaire lui même présente des fontis en crête, glissements, renards10, gros terriers, souches pourries. On note en particulier entre la trémie du mas de Teissier et l'usine TEMBEC un début de renard avec un fontis en crête et des sols fins sortant du débouché aval [11]. Les cavaliers des trémies ont été confortés depuis 2003, mais nul doute que le remblai ferroviaire lui-même présente de nombreux risques d'érosion interne. Une érosion interne a une cinétique encore plus rapide qu'une érosion par surverse, à partir du moment où le renard s'est initié. La brèche est de forme analogue à celle d'une brèche de surverse, avec des conséquences exactement similaires. Il doit être ajouté que dans ce genre de remblai médiocre, chaque forte crue développe un peu plus les entraînements de grains et affaiblit un peu plus le remblai. Il en résulte qu'un remblai ayant résisté à une crue pourra très bien ne pas résister à une crue identique ou même inférieure. 6.2.2 - L'étude de sécurisation du remblai RFF Les conclusions de l'étude de calage (§ 6.1), lorsqu'elle sera complètement achevée et validée, conduiront à fixer la cote, la longueur, et la loi de débitance des tronçons résistants à la surverse. Elles fourniront aussi les cotes, plus élevées, des crêtes des digues ne résistant pas à la surverse. Le projet de ces digues fait l'objet d'autres études en cours. Côté rive droite, le SYMADREM les a confiées à ISL. Côté rive gauche, RFF assure la maîtrise d'ouvrage des études et a confié l'étude à un groupement comportant Coyne et Bellier pour la partie génie civil-hydraulique et INEXIA pour la partie ferroviaire. On a donc, dans les deux cas, des organismes d'ingénierie parfaitement qualifiés. Côté gauche, la maîtrise d'ouvrage des travaux n'est pas encore décidée entre RFF et le SYMADREM. Nous évoquerons ce sujet au § 6.3. Au-delà de l'aspect ferroviaire, l'étude RFF comporte un aspect génie civil, le dimensionnement des digues du point de vue de leur stabilité et de leur résistance aux sollicitations (crues, séismes..) et du point de vue hydraulique (par exemple le dimensionnement des dissipateurs d'énergie). Nous avons pu constater la bonne concertation technique entre les deux études de calage et de sécurisation du remblai RFF et, à ce jour, un accord de principe sur les éléments suivants : le tracé de la voie ferrée et la cote du remblai ferroviaire restent inchangés ; la digue résistante à la surverse aurait une longueur de 5 km, comprise approximativement entre les PK 271 et 276 du Rhône, soit entre l'amont de la trémie du mas Teissier au sud de l'usine TEMBEC et le barreau prévu au nord d'Arles ; elle serait située parallèlement à la voie ferrée et écartée de 10 à 15 m (entre le pied côté plaine de la digue et le pied côté Rhône du remblai ferroviaire) ; la voirie publique située approximativement dans l'emprise de la digue projetée serait décalée côté Rhône ; 10 Conduit continu entre l'amont et l'aval d'un ouvrage hydraulique en terre formé par l'entraînement de grains de sol arrachés à l'ouvrage par un mécanisme d'érosion interne dû à l'eau. L'écoulement dans ce conduit arrache des grains sur son pourtour, ce qui amplifie le mécanisme d'érosion qui peut aller jusqu'à la création d'une brèche si l'alimentation en débit ne s'interrompt pas entre temps. 33/69 du fait de la grande longueur du tronçon apte au déversement, les tronçons de digues plus hautes et qui font le raccordement aux sites industriels d'Arles et de Tarascon (usine TEMBEC) sont relativement courts ; ils seront plus ou moins accolés au remblai ferroviaire en fonction des résultats de l'étude géotechnique en cours de réalisation ; l'évacuation des débits déversés pour les crues supérieures à celle de 2003 (sans brèches) se fera par de nombreux passages (10 à 20) sous voie ferrée de dimension moyenne et par les trois trémies existantes (les deux qui ont lâché en 2003 et celle des Prêcheurs) ; cf. figure 8 ; chaque passage, large de 10 à 15 m, serait préfabriqué et pourrait être réalisé avec une très courte interruption du trafic (de l'ordre de deux jours) ; le cheminement des déversements vers les passages sous remblai ferroviaire sera organisé dans l'espace inter remblais tout en permettant la circulation d'engins d'entretien de ces deux remblais ; la dissipation de l'énergie lors des déversements sera réalisée en partie dans l'espace entre remblais et à l'aval du remblai ferroviaire ; le talus du remblai ferroviaire côté Rhône devra être protégé. La suite de l'étude permettra de dimensionner les nouveaux ouvrages, en particulier avec les données issues de la campagne de reconnaissance géotechnique qui sera finalisée fin 2008. La plus ou moins grande proximité de la digue sans surverse et du remblai ferroviaire sera décidée au vu des résultats de cette campagne en fonction de l'aptitude du remblai ferroviaire à supporter ou non des contraintes supplémentaires. Elle permettra aussi de préciser la conception de la digue apte au déversement afin que les tassements différentiels soient aussi faibles que possible. Digue 10 à 15 m Figure 8 - schéma de principe envisagé pour le passage en sous verse sous la voie ferrée (source RFF, étape préparatoire de l'étude, comité technique du 30/09/08) Nous avions envisagé un temps que la digue déversante puisse servir de support à la voie ferrée. Cela aurait permis d'éviter toute interruption du trafic pendant les travaux et surtout d'éviter la construction des passages sous remblai. Mais après échange avec RFF et la SNCF, nous ne mettons plus cette solution en avant car elle entraînerait une digue déversante beaucoup plus large, donc plus coûteuse et plus consommatrice d'espace dans le ségonnal, et car elle ne permettrait plus l'usage de la voie ferrée en situation de crise. On voit donc se dessiner très nettement une configuration où le remblai ferroviaire devient transparent vis-à-vis des crues et où digue et voie ferrée deviennent deux ouvrages relativement distincts. La situation a bien progressé depuis l'établissement du pré-schéma sud. Ces options techniques nous semblent tout à fait pertinentes. En particulier le parti d'un déversement long est judicieux car il permet, même pour une crue millénale, de faibles lames d'eau dont le pouvoir érosif est limité. Dans le même esprit, le choix de nombreux orifices sous la voie ferrée permet d'éviter des afflux d'eau trop concentrés dans la plaine. Le positionnement rectiligne (le pré-schéma sud envisageait des demis cercles) et très rapproché de la digue apte à la surverse permet de ne presque pas restreindre l'emprise du ségonnal, bénéfique pour l'écrêtement des crues. 34/69 Il ne crée pas une perte de charge singulière supplémentaire lorsque le ségonnal est sollicité par les eaux du Rhône. Enfin, les solutions actuellement étudiées de passage en « sous verse » sont infiniment préférables au passage en surverse qui avait été cité dans le pré-schéma sud comme une variante possible. Cette solution s'avère non réalisable compte tenu de la perméabilité du ballast et serait de toute façon risquée. Nous attirons l'attention sur le fait que les portions aptes au déversement pourront connaître des tassements différents sur les deux rives du Rhône, et pour chacune d'elles dans le sens de leur longueur. Ce qui compromettrait le bon fonctionnement général en crue. L'étude de génie civil de ces deux ouvrages doit donc être soignée sous cet aspect. Un contrôle topographique devra être organisé qui permettra de programmer d'éventuels réajustements de cote si nécessaire. Nous suggérons que le passage en « sous verse » des débits de débordement soit acté dès maintenant afin de ne pas perdre du temps à étudier les avantages ou inconvénients du passage en surverse sur la voie ferrée, solution qui apparaît maintenant tout à fait irréaliste. Si la coordination entre RFF et SYMADREM nous semble sur de très bons rails pour ce qui concerne la gestion des endiguements, la coordination pour ce qui concerne la gestion de la plaine reste à faire. Il importe donc que le calendrier de réalisation de l'étude de la gestion des eaux déversées soit respecté pour qu'il y ait plusieurs mois de chevauchement avec l'étude de sécurisation du remblai ferroviaire. Il faut en effet positionner les débouchés sous le remblai ferroviaire en relation avec la problématique du ressuyage. Le fait que la DDE 13 soit l'AMO de RFF et soit aussi, avec la DDAF 13, l'AMO de l'étude de ressuyage est évidemment un élément facilitateur. Conclusion du § 6.2 regroupée avec celle du paragraphe suivant 6.3 - Maîtrise d'ouvrage pour le confortement du remblai RFF Nous abordons ce sujet sous l'aspect de la cohérence des actions hydrauliques, le rapport général l'abordant d'une façon plus globale. Il nous semble préférable de clarifier dès que possible ce point, afin que la poursuite des études (étude de calage et surtout étude de sécurisation du remblai RFF) ne reposent pas sur des malentendus potentiels. Cette clarification nous paraît devoir s'imposer sur la base suivante : le SYMADREM a une vocation hydraulique, la RFF a une vocation ferroviaire. La maîtrise d'ouvrage de la partie de confortement du remblai RFF (zones calées à Q1000 + 50 cm) et du tronçon nouveau de digue résistant à la surverse nous paraît devoir être celle du SYMADREM. De son coté, RFF aurait la maîtrise d'ouvrage de tous les passages sous son remblai. En ce qui concerne l'entretien, il assurera l'entretien de la totalité du tronçon résistant à la surverse et l'entretien du confortement dans les zones protégées jusqu'à Q1000 + 50 cm. RFF assurera l'entretien de son ouvrage pour les seuls besoins ferroviaires, et donc sera évidemment déchargé de l'entretien du talus côté Rhône dans les portions qui seraient épaulées par un nouveau remblai surélevé. Une convention définissant les domaines physiques d'intervention du SYMADREM et de RFF, les procédures de concertation pour la suite des études et les procédures de concertations pour certains travaux d'entretien devrait être initiée sans attendre la fin de l'étude de sécurisation. Ainsi, celle-ci pourrait s'achever sur des bases clarifiées. 35/69 Ce partage des tâches et des maîtrises d'ouvrage, s'impose d'autant plus qu'il apparaît maintenant plus clairement que l'on se dirige vers une solution où le remblai ferroviaire devient transparent au sens hydraulique. À ce stade des études et, compte tenu à la fois des principes techniques et du constat de bonne collaboration des acteurs, il nous paraît que le choix du maître d'ouvrage devient possible sans délais. Regard global sur le mode de sécurisation du remblai ferroviaire (§ 6.2 et 6.3) Le remblai ferroviaire peut être l'objet de brèches qui se développent jusqu'à sa base par surverse, ou par renard, même pour des crues inférieures à celle de 2003, peut être pour des crues du type de celles de 1993 et 1994. Les études actuellement menées par le SYMADREM pour le calage des digues résistantes à la surverse et par RFF pour le confortement de son remblai avancent en bonne synergie et permettent de dégager une vision claire sur un mode de confortement réaliste et efficace. La présence de l'État dans les groupes de pilotage est un garant de la bonne synergie entre les actions en cours, et celles, nombreuses, à venir. Le remblai RFF deviendra en fait transparent et sera équipé de nombreux petits passages inférieurs en plus des trois grands existent (trémies). Le tronçon de digue apte au déversement représente environ 80 % de la longueur de remblai ferroviaire. Ce sera une nouvelle digue rectiligne parallèle au remblai RFF. Pour le bon achèvement des études hydrauliques et ferroviaires de tout ce secteur, y compris la plaine du Grand Trébon, il conviendrait : que puisse être fait rapidement le choix d'un maître d'ouvrage pour la digue aussi bien partie déversante que partie surélevée accolée au remblai ferroviaire ; ce maître d'ouvrage devrait être le SYMADREM et une convention avec RFF traiterait des problèmes communs pour la fin des études, le déroulement des travaux et l'entretien ultérieur. Elle ne devrait pas présenter de difficulté technique ; que le SYMADREM puisse engager aussi vite que possible l'étude de gestion des eaux déversées pour qu'elle puisse avancer de pair avec la fin de l'étude RFF. 36/69 7 - Protection des quartiers nord d'Arles Ce paragraphe se réfère essentiellement à l'étude EGIS [35]. Les numéros de page en petits caractères sont ceux de cette étude (version juillet 2008) qui complète le volet hydraulique de l'étude d'impact de la protection nord d'Arles [20] par l'étude du scénario 750. 7.1 - Principe de la protection par ajout d'un « barreau » Le tronçon de digue projeté pour protéger les quartiers nord d'Arles (Monplaisir) relie la digue du Vigueirat et la voie ferrée. Il comporte deux parties : - un remblai routier déjà édifié destiné à prolonger la rocade RD 570N et qu'il est prévu de transformer en digue par un dispositif d'étanchéité (une géomembrane est prévue, mais ce pourrait être aussi un masque en argile) ; - un remblai à construire, souvent appelé barreau. Par extension, c'est l'ensemble des deux que nous appellerons barreau (référencé 1 sur la figure 3 ci-après et BA4a dans le préschéma sud). Cette digue (ou barreau) est orientée sensiblement est-ouest, perpendiculairement à la voie ferrée. Elle vient se refermer à l'ouest sur le remblai de la voie RFF, à très faible distance du terre-plein de la gare d'Arles. À l'est, elle se referme sur le remblai de rive droite du Vigueirat. La protection rapprochée est donc constituée du barreau, de la digue du Vigueirat, des hauts quartiers d'Arles et d'un court tronçon de voie ferrée (en tournant dans le sens des aiguilles d'une montre). Cette protection rapprochée concerne 7 000 personnes (Monplaisir) et la ZI nord. Le barreau prévu est calé à la cote 6,8 m NGF et s'étend sur 1 130 m de long. Il retire 3,5 km2 aux 27 km2 du casier du Grand Trébon. Cette protection rapprochée intervient en second rideau en cas de défaillance du remblai de la voie RFF (ou de ses trémies). Elle constitue donc ce qui est classiquement appelé une digue de second rang. Ce double rideau de protection est classique dans de nombreuses vallées. La digue de premier rang est la première qui est sollicitée par la montée des eaux, ici le remblai de la voie RFF. La digue de second rang, lorsqu'elle existe, est sollicitée lorsque la digue de premier rang ne suffit plus, soit qu'elle déverse par des tronçons résistants à la surverse (s'ils existent), soit qu'elle déverse par dessus sa crête, soit qu'elle soit victime d'une brèche avant ou après avoir surversé. Classiquement, la digue de premier rang longe le cours d'eau sur une grande longueur, et une digue de second rang, généralement bien plus courte, protège, en second rideau, des zones de superficie limitée et plus densément habitées. Mais il est tout à fait possible de construire des protections rapprochées s'il n'y a pas de digue longitudinale. On ne peut plus parler dans ce cas de digue de second rang, mais bien de protection rapprochée. En cas de défaillance de la digue de premier rang, la protection rapprochée doit pouvoir jouer son rôle de manière autonome, sans compter sur la digue de premier rang. Elle n'est donc viable que si le petit tronçon de voie ferrée situé entre le barreau et la zone industrielle reste pérenne et de même pour la digue du Vigueirat. Le petit tronçon en cause de la voie ferrée est très surélevé et ne va pas risquer une surverse. Il ne va en principe pas non plus présenter un risque d'érosion interne car les gradients hydrauliques qu'il devra subir seront très faibles. Mais même s'il présentait un tel risque, il serait très facile, vu sa très faible longueur, de le sécuriser dans le cadre du chantier d'édification du barreau. 37/69 Le caractère autonome de la protection de Monplaisir suppose aussi que la digue du Vigueirat située en aval du barreau ne se rompe pas. Après 2003, un imposant rideau de palplanches avait été battu entre la RD 453N et le siphon de Flèche. Il doit être prolongé en 2009 jusqu'à l'emplacement du barreau par la ville d'Arles. Deux autres remblais peuvent subir des désordres en cas de défaillance de la voie RFF ou de ses trémies. Le canal des Alpines, s'il se rompt, ce qui a été subi en 2003, vient légèrement augmenter les hauteurs d'eau dans le casier du Trébon et ne provoque pas de désordre sur la digue projetée. Le remblai du Vigueirat, s'il se rompt en amont du barreau, ne peut que le soulager (mais aggrave alors la situation dans le casier des anciens marais). En conclusion au stade des principes, on doit concevoir la protection nord d'Arles comme une protection rapprochée autonome et non comme une digue de second rang dépendant d'une digue de premier rang. Cela implique que les autres remblais qui referment la protection soient sûrs en crue, ce qui est en principe le cas. Cela ne change donc rien en pratique, mais cette différence d'appellation éviterait des malentendus. 38/69 7.2 - Situation actuelle (2008, barreau non réalisé) Voir les lignes en bleu des tableaux de synthèse n° 4 à 6. Pour la crue 2003 (compris brèches RFF et Vigueirat et nouveau siphon de Flèche), le modèle calé sur cette crue confirme les déversements par les trémies (243 m3/s), le remplissage du casier du Trébon entre 5,42 m NF (amont) et 5,22 m (aval), l'absence de débordement sur Vigueirat et roubine du Roy, le remplissage des marais d'Arles et des Baux à 2,06 m NGF et l'absence d'eau au verrou de Fourchon (avec une revanche de 2,44 m par rapport à la route qui surélève le verrou à la cote 5,5 m NGF). La hauteur d'eau à Monplaisir est comprise entre 0 et 1,5 m (pages 34 à 38, plan 5). Pour le scénario 6 avec tenue au déversement des digues du Vigueirat11, le casier du Trébon (6,31 m NGF à l'aval soit 1,09 m plus haut que le scénario 2003) déborde cette fois dans le Vigueirat ; le casier des anciens marais d'Arles et des Baux (5,28 m) est à la limite de déborder sur la RD 453N (environ 5,5 m) ; le quartier de la Genouillade (figure 9) est inondé par débordement sur la digue droite du Vigueirat (5,42 m) ; du même côté du Vigueirat, le quartier des Alyscamps est inondé à 5,25 m. Page 47. La RD 453N protège (sans marge de sécurité) la zone tertiaire de Fourchon, mais celle-ci est quand même inondée par le canal des Baux (tronc commun) qui déborde, et de beaucoup, sur ses deux berges (4,59 m). La hauteur d'eau est de l'ordre de 2,50 m dans Fourchon, et de 2 m à la Genouillade et aux Alyscamps. Vigueirat La Genouillade Canal vallée des Baux Alyscamps Fourchon Pont de Crau Viigueiira t V gue ra Canall Cana valllée des v a é e de s Baux Baux Figure 9 ­ le secteur de Fourchon et la proximité du Vigueirat et du canal de la vallée des Baux : la Genouillade, Alyscamps (au nord du Vigueirat), Fourchon (au sud du Vigueirat), Pont de Crau (à l'est de Fourchon). Extrait de [35]. 11 Il s'agit de la digue droite du Vigueirat, celle qui ferme le casier du Grand Trébon. L'autre digue est supposée avoir la même brèche qu'en 2003 à Fort Hébral, qui envoie les eaux du Vigueirat dans le casier des anciens marais d'Arles. 39/69 Scénario 6 sans tenue au déversement des digues du Vigueirat Une hypothèse pessimiste de brèche est prise en compte : longueur cumulée de 270 m et abaissement jusqu'au terrain naturel. La situation est améliorée pour le casier du Trébon (5,78 m NGF soit -53 cm au vu du plan 10), et bien entendu aggravée à l'aval : 5,51 m soit + 23 cm aux marais d'Arles, 4,75 m soit + 16 cm à Fourchon, 5,50 m soit + 9 cm à Genouillade, 5,29 m soit + 4 cm aux Alyscamps. Source plan 10, page 95. Scénario 750 avec brèche du Vigueirat (page 150) Le niveau de l'eau est nettement plus élevé que pour le scénario 6 (6,31 m NGF contre 5,78), et nous pensons que les hypothèses sur la durée de formation de la brèche sur la digue du Vigueirat en sont la cause. Pour la même raison sans doute, la durée de vidange du casier des marais est nettement plus courte. Fourchon est inondé, moins que dans le scénario 6 (4,01 m NG contre 4,75 m). La hauteur d'eau y est de l'ordre de 2 m (contre 2,5 m dans le scénario 6), et le début de débordement se produit 30 h après le début de déversement sur la voie ferrée. La hauteur maximale à Monplaisir augmente de 50 cm par rapport à la crue 2003 et passe donc à environ 2 m. On constate que la zone tertiaire de Fourchon est menacée selon les scénarios de crue : soit par le débordement du casier des marais ; soit par le débordement du Vigueirat ; soit par le débordement du canal de la vallée des Baux. Sa protection en cas de gros épisode de crue du Rhône et/ou des bassins versants locaux est donc une affaire complexe, où il faut jouer finement à la fois sur les volumes stockés dans les casiers et sur la capacité des exutoires de vidange de ces casiers. 7.3 - Avec barreau seul Ce cas n'est pas un cas de projet, mais il permet de mettre en évidence l'apport des mesures dites compensatoires (pompage...) des paragraphes suivants. Voir lignes rouges des tableaux de synthèse n° 4 à 6. Pour le scénario 2003 (page 97), le niveau dans le Trébon est augmenté de 55 cm du fait de sa perte de superficie (18,5 km2 avec Monplaisir, 15 km2 après édification du barreau) et de la tenue des digues du Vigueirat qui ne déversent pas et résistent. Il reste néanmoins une revanche de 1,03 m sur le barreau. Le casier du Trébon étant plus sollicité, il lamine mieux et à l'aval, le marais d'Arles voit 8 cm de moins. Pour le scénario 6, (page 105), les digues du Vigueirat déversent et se rompent. La présence du barreau augmente les cotes de 5 à 8 cm dans tous les secteurs (+ 8 cm au Trébon, + 7 cm au marais d'Arles et à Genouillade, + 6 cm à Fourchon, + 5 cm aux Alyscamps). Le niveau dans le Trébon est de 5,86 m laissant une revanche sur le barreau de 94 cm. Même si les digues du Vigueirat ne se rompaient pas (page 113), le niveau dans le Trébon s'élèverait à 6,48 m laissant encore une revanche de 32 cm. Le scénario 750 (brèche de 750 m3/s) n'est pas étudié. 40/69 7.4 - Avec protection nord d'Arles, et ouvrage de transfert sur Vigueirat Voir lignes vertes des tableaux de synthèse n° 4 à 6. L'aménagement fait donc en sorte de rendre impossible la rupture de digue du Vigueirat. Il comporte, en plus du barreau (1) huit actions numérotées (1) à (5) et (a) à (e) sur la figure 10 ; les lettres correspondent aux actions dites d'accompagnement. Ce sont : des ouvrages d'évacuation sous la voie ferrée vers le Rhône : - (2) station de pompage de 10 m3/s ; - (4) optimisation de la martelière existante ; - (c) ouvrage gravitaire supplémentaire de section 20 m2 ; des ouvrages sur le Vigueirat : - (3) ouvrage de régulation plafonnant le débit dans le Vigueirat pour le cas où le casier du Trébon surverserait dans le lit du Vigueirat ; - (a) ouvrage de transfert sur le Vigueirat par renforcement des deux digues sur 2 km, calées à 5,89 m en amont et 5,65 m en aval, soit 1,15 m sous la crête du barreau ; - (b) surélévation des deux digues du Vigueirat en amont de l'ouvrage de transfert pour éviter les déversements dans le Vigueirat ; - (e) clapet anti-retour sur le siphon de Flèche qui vidange le casier du Trébon par dessous le remblai du Vigueirat et busage du contre fossé du Vigueirat qui conduit au siphon ; - (f) amélioration gestion des vannes du contre canal du Vigueirat liées au prolongement de la rocade. projet mesure réductrice mesures d'accompagnement b relèvement des digues c ouvrage gravitaire sous S.N.C.F. 2 station de pompage 4 martelière existante a ouvrage de transfert sur le Vigueirat 1 barreau f mode de gestion des vannes du contre canal (automatisation des vannes) e busage du contre canal siphon de Flèche 3 ouvrage de régulation sur le Vigueirat e clapet en sortie du siphon de Flèche Figure 10 - schéma du barreau et des mesures complémentaires avec transparence du Vigueirat (plan 9 page 79 de l'étude EGIS [35]) 41/69 Les nouveaux exutoires permettent que le casier Grand Trébon stocke moins d'eau que dans la situation 2003 : 12,7 hm3 au lieu de 14,5 hm3 ; la réalisation du barreau permet que le quartier de Monplaisir (aval du barreau projeté) ne soit plus inondé alors qu'il recevait 3,1 hm3. Cf. colonnes 3 des tableaux 4 à 6. Du fait de la suppression de l'étalement de la crue dans le quartier de Monplaisir, le Grand Trébon (sans Monplaisir) voit un volume supplémentaire (12,7 hm3 au lieu de 11,4) correspondant à une surcote modérée (8 cm). Page 79. Le temps de vidange passe de 20 jours à 8 jours (cf. colonnes 5 des tableaux 4 à 6). Pour le scénario 6 (brèche de 984 m3/s), le quartier de Monplaisir reste hors d'eau. La cote maximale dans le Trébon est cette fois diminuée (de 4 cm). Page 81. Le temps de vidange passe de 40 jours environ à 14 jours. Le quartier de Fourchon reste inondé (avec 4 cm de plus, mais avec un temps de vidange diminué d'une semaine). On note donc qu'un aménagement modéré (un barreau assez court) permet de mettre hors d'eau le quartier de Monplaisir même pour le scénario 6 d'une très grosse brèche. Le quartier de Fourchon, qui est plus bas, est hors d'eau pour la crue 2003, mais pas pour le scénario 6, sauf à faire une protection spécifique. Il sera parlé de cette protection au chapitre 8. La revanche sur le barreau est importante, mais justifiée vu les enjeux, (53 cm pour le scénario 6 ; 1,50 m pour la crue 2003). Le scénario 750 (brèche de 750 m3/s) n'est pas étudié (ce qui n'est pas gênant, car moins pénalisant que le scénario 6). 7.5 - Avec protection nord d'Arles, sans transfert sur Vigueirat Voir lignes noires des tableaux de synthèse n° 4 à 6. Ce projet a été étudié dans le cadre du pré-schéma sud (comité de pilotage du 7/7/06). Il ne comporte pas les aménagements du Vigueirat sauf le limiteur et l'ouvrage gravitaire de 20 m2. Restent donc (1), (2), (3), (4) et (f), voir figure 11. Cela permettait, au moment de cette étude, de séparer les aménagements sous maîtrise d'ouvrage SYMADREM (liés au barreau) et ceux qui étaient prévus sous une autre maîtrise d'ouvrage au moment de cette étude. Il ne s'agit pas en fait d'une option de projet, mais l'intérêt est de montrer ainsi le bénéfice des autres aménagements. Cela peut aussi constituer une étape intermédiaire, car tous les aménagements ne pourront raisonnablement pas être réalisés la même année. Aujourd'hui, il est acquis que la responsabilité des études de toutes les actions dans la plaine sera portée par le SYMADREM (déjà évoqué au chapitre 5). 42/69 projet mesure réductrice doublement de la martelière plate-forme pour station de pompage 10 m3/s barreau ouvrage de régulation sur le Vigueirat cadre du contre canal du Vigueirat automatisation des vannes du contre canal siphon de Flèche Figure 11 - schéma du barreau et des mesures complémentaires sans transparence du Vigueirat (plan 16 page 123 de l'étude EGIS [35]) Pour le scénario 2003 (page 125), le niveau dans le Trébon est augmenté non plus de 55 cm mais de 13 cm seulement, grâce au pompage. Le marais d'Arles voit 2 cm de moins, celui des Baux 36 cm de moins. Il reste une revanche de 1,45 m sur le barreau. 43/69 Scénario 750 (déversement de 750 m3/s dans le Grand Trébon et ruine du Vigueirat) Les tableaux suivants (4 à 6) synthétisent les conséquences de cet aménagement. Le temps de vidange du casier du grand Trébon est très inférieur à celui du scénario 6. Il augmente de 4 à 6 jours du fait du barreau. L'écoulement à travers les arches de la RD 453N (Arles à Saint-Martin) provoque l'inondation de la zone tertiaire de Fourchon, avec ou sans barreau. Le canal du tronc commun déborde d'abord sur sa rive gauche puis sa rive droite et inonde la zone centrale de Fourchon, seulement avec 3 cm de plus qu'en situation actuelle. D'où le projet de construire une digue en amont de la RD 453N (et de son rond-point) et de surélever les digues du tronc commun jusqu'au siphon de Moncalde. Nous la présentons au chapitre 8 car ce n'est pas une mesure compensatoire du barreau, mais bien une protection de Fourchon à part entière. Cette digue augmente légèrement le temps de vidange du casier qui passe de 6 à 8 jours. Cette digue en amont de la RD 453N aggrave l'inondation du marais des Baux. La réalisation d'un canal de ressuyage dans « le col » de Fourchon à partir du rond-point de la RD 453N permet d'améliorer la vidange de ce marais (qui sera présenté au chapitre 8). Ce canal de vidange permet de gagner un jour sur la vidange du casier. Cette digue aggrave aussi l'inondation du quartier de Pont de Crau (11 cm sans le canal de ressuyage cité ci-dessus, 8 cm avec). Une digue de 1 km et d'environ 2 m de haut supprime cette aggravation. Puisque le barreau possède une revanche (32 cm) pour le scénario 6, même s'il n'y a pas de brèche sur le Vigueirat amont, il en possèdera une après sécurisation du remblai RFF, puisque les volumes déversés pour la crue millénale sont en gros moitié moindre. 44/69 COMPARAISON DES COTES DANS LES CASIERS ET REVANCHE SUR BARREAU Casier Alpines Cote aval Actuel (sans brèche Vigueirat) Actuel (brèche Vigueirat) Barreau seul, sans brèche Vigueirat Barreau seul, brèche Vigueirat Barreau + ressuyage avec transfert Vigueirat Barreau + ressuyage sans transfert Vigueirat 7,71 m Casier Trébon Monplaisir Volume hm3 11,4 + 3,1 Cote aval 5,22 m Durée vidange 20 j page 99 Revanche sur barreau Casier Arles Cote Genouillade Cote vide Alyscamps Fourchon Cote vide Cote vide / 2,06 m situation non susceptible de se produire (digues Vigueirat non déversantes) 7,71 m 16,6 5,77 m (+ 55 cm) page 97 > 50 j page 99 1,03 m 1,98 m (- 8 cm) vide vide vide situation non susceptible de se produire (digues Vigueirat non déversantes). Page 97 7,71 m 12,7 page 80 5,30 m (+ 8 cm) page 79 8j (-12 j) page 79 1,50 m 2,11 m (+ 5 cm) vide vide vide 7,71 m 13,1 page125 5,35 m (+ 13 cm) page124 10 j (- 10 j) page129 1,45 m 2,04 m (- 2 cm) page127 vide vide vide Tableau 4 - premier cas : crue 2003 sans brèches Casier Alpines Cote aval Actuel (sans brèche Vigueirat) Actuel (brèche Vigueirat) plan 10 page 95 Casier Trébon Monplaisir Volume hm3 29,2 + 6,2 20,6 + 4,7 Cote aval 6,31 m page 47 Revanche sur barreau Casier Arles Cote Genouillade Cote 5,42 m Alyscamps Fourchon Cote 4,59 m Durée vidange > 40 j page 49 Cote 5,25 m 8,02 m / 5,28 m 8,02 m 5,78 m (- 53 cm) 6,48 m (+17 cm) 34 j page109 / 5,51 m (+ 23 cm) 5,50 m (+ 9 cm) 5,29 m (+ 4 cm) 4,75 m (+ 16 cm) Barreau seul, sans brèche Vigueirat Barreau seul, brèche Vigueirat Barreau + ressuyage avec transfert Vigueirat 8,02 m 0,32 m page 113 8,02 m 21,9 page 106 5,86 m (+ 8 cm) 6,27 m (- 4 cm) page 81 35 j page109 0,94 m 5,58 m (+ 7 cm) 5,57 m (+7 cm) 5,34 (+5 cm) 4,81 (+6 cm) 4,63 m (+ 4 cm) page 82 8,02 m 29,9 page 82 14 j page 82 0,53 m 5,35 m (+ 7 cm) page 81 Tableau 5 - deuxième cas : scénario 6 (brèche 984 m3/s ; 200 hm3) 45/69 COMPARAISON DES COTES DANS LES CASIERS ET REVANCHE SUR BARREAU Casier Alpines Cote aval Actuel (brèche Vigueirat) p135 Barreau + ressuyage sans transfert Vigueirat Idem + digue amont RD 453N Idem + digue amont + canal ressuyage Casier Trébon Monplaisir Volume hm3 29,2 + 6,2 Cote aval 6,31 m page 150 Revanche sur barreau Casier Arles Cote Genouillade Alyscamps Fourchon Durée vidange 4j page150 Cote Cote Cote 4,01 m 4,04 m (+ 3 cm) / 31 cm 4,25 m 4,30 m (+ 5 cm) page 150 6,49 m (+ 18 cm) 6j page150 6,48 m (+ 17 cm) 6,48 m (+ 17 cm) 8j page150 32 cm 4,35 m (+ 10 cm) vide vide vide 7j page150 32 cm 4,32 m (+ 7 cm) vide vide vide Tableau 6 ­ troisième cas, scénario 750 (brèche 750 m3/s ; 90 hm3) 46/69 En conclusion du chapitre 7 : le barreau conserve une revanche satisfaisante sur les plus hautes eaux, avant comme après les travaux de sécurisation du remblai RFF, avec ou sans effacement des digues du Vigueirat ; le barreau réalisé seul est utile pour la protection du quartier de Monplaisir, jusqu'à un cas plus grave que la crue 2003 et sans doute moins grave que le scénario 6 ; au-delà, un aménagement complémentaire des digues du Vigueirat à son aval doit être étudié, puis, si nécessaire, réalisé ; le Vigueirat doit avoir un aménagement cohérent avec la présence du barreau et donc différent à l'amont et à l'aval : en amont du barreau, la rupture des digues du Vigueirat porterait préjudice au quartier de Fourchon et aux routes, d'où le projet de le sécuriser par un ouvrage de transfert sur les deux digues (action BA4f) ; en aval du barreau, il doit fermer la protection du quartier de Monplaisir, au moins jusqu'à la roubine du Roy ; la nécessité de rehausser ses digues (ou au moins l'une d'elle) reste à étudier ; cette étude doit envisager les deux étapes, avant puis après sécurisation du remblai ferroviaire, ou celle qui est la plus pénalisante des deux (a priori, avant sécurisation) ; la zone tertiaire de Fourchon peut être protégée par une digue basse placée en amont de la RD 453N (action BA4g) ; cette protection n'est pas dictée par la construction du barreau nord ; la vidange du casier des anciens marais peut être améliorée par un nouveau chenal qui traverse le verrou de Fourchon pour rejoindre le canal de navigation (action BA4d) ; il reste à étudier de manière coordonnée ou regroupée l'éventuelle transparence partielle ou totale du canal des Alpines (BA4e) et dans le cadre de l'étude de gestion des eaux déversées en rive gauche la réalisation d'une digue de protection des quartiers sud de Tarascon (action BA4b) ; nous insistons sur le fait que la future étude de gestion des eaux déversées en rive gauche, qui va correspondre aux actions BA4a à BA4g, doit envisager deux hypothèses : - le remblai RFF n'est pas encore sécurisé et une brèche peut se produire, comme dans les scénarios 6 ou 750 du pré-schéma sud ; - le remblai RFF est sécurisé, et il faut gérer les déversements. 47/69 8 - Protection de Fourchon Pour protéger la zone tertiaire de Fourchon, il est prévu une digue en amont de la RD 453N et la surélévation de la digue gauche du tronc commun (de la RD 453N jusqu'au siphon de Moncalde). Cette protection est souhaitable, même en l'absence de la protection nord d'Arles. Deux options sont possibles, soit de s'appuyer sur l'actuelle route, soit de créer une digue en parallèle de la route, côté amont (figure 12 en rose). La cote de la digue serait de l'ordre de 5,0 m selon l'étude pour le scénario 750, ce qui ferait une digue de l'ordre de 2,5 m de hauteur. Cette digue aggrave aussi l'inondation du quartier de Pont de Crau (11 cm sans le canal de ressuyage cité ci-dessous, 8 cm avec). Une digue de 1 km et d'environ 2 m de haut supprime cette aggravation (figure 12 en jaune). Position et cote de cet endiguement devront être ajustées dans l'étude de gestion des débits déversés en rive gauche. C'est l'ensemble de ces deux digues qui constitue l'action BA4g du pré-schéma sud. Digue en amont de la RD 453N Limite à fixer Protection en retrait des zones d'enjeux de Pont de Crau 4,30 4,30 2,50 Rehausse digue canal vallée Baux 2,90 3,20 Cotes en crue (scénario 750) Cotes terrain naturel Figure 12 : localisation schématique de la protection de Fourchon (source EGIS, figures 70, 71) Cette digue en amont aggrave l'inondation du casier des anciens marais d'Arles et des Baux. D'où le projet d'un nouveau canal de ressuyage dans « le col » de Fourchon à partir du rond-point de la RD 453N pour contribuer à vidanger le casier. Comme le canal du marais des Baux (tronc commun), il rejoint le canal de navigation (figure 13). Il s'agit de l'action BA4d du pré-schéma sud. L'impact de ces deux actions a été étudié pour le scénario 750. La présence du barreau n'aggrave la situation à Fourchon que de 3 cm. Le projet de digue de protection de Fourchon est donc bien une action autonome. 48/69 Rehausse digue canal vallée Baux Digue en amont de la RD 453N Canal de ressuyage casier des anciens marais Figure 13 - localisation schématique du projet du canal supplémentaire de ressuyage dans Fourchon (source EGIS, figures 70 à 72) Les travaux de protection de Fourchon seront à revoir en fonction des aménagements prévus pour sécuriser le remblai ferroviaire. C'est l'objet de la future étude de gestion des eaux déversées dans la plaine rive gauche que le SYMADREM s'apprête à lancer. L'étude réalisée à ce jour a l'intérêt de montrer que pour le scénario 750, la protection de Fourchon est une affaire possible. Pour le scénario 6, plus pénalisant, n'ont été regardées que les aggravations (fort modérées dues au barreau, mais pas les parades). Le tableau ci-dessous compare les conditions de déversement prévues à l'issue de l'étude de calage de CNR (résultats provisoires) en les comparant aux scénarios 6 et 750. La protection de Fourchon après sécurisation du remblai RFF est donc tout à fait réalisable techniquement pour le cas d'une crue de référence type 1856, nettement moins pénalisante que le scénario 750. Pour la crue millénale, cela devrait l'être aussi moyennant un ajustement, puisque le volume à traiter est plus élevé de 20 % (109 hm3 contre 90). Le débit de pointe est plus fort de 30 %, mais à Fourchon, c'est bien le volume qui constitue la difficulté. Débit déversé Scénario 6 (avec brèche) 984 m3/s Scénario 750 (avec brèche) 750 m3/s Déversement contrôlé pour 1856 (12500 m3/s) 406 m3/s Déversement contrôlé pour Q1000 1 008 m3/s Volume déversé 200 hm3 90 hm3 33 hm3 109 hm3 49/69 9 - Protection sud de Tarascon Cette action est prévue au pré-schéma sud sous le code BA4b (voir chapitre 5 et figure 6). En décembre 2003, les brèches sur les trémies en inondant le canal des Alpines ont fait craindre que les quartiers sud de Tarascon ne soient inondés depuis l'aval par effet de remous. Avant sécurisation du remblai RFF, les études d'impact de la protection nord d'Arles montraient que le barreau prévu a une incidence sur le casier du Grand Trébon. Pour le scénario 6, le niveau de l'eau au sud du Grand Trébon est augmenté de 17 cm si les digues du Vigueirat tiennent ou de 8 seulement si elles lâchent (tableau 5). Par contre, l'incidence du barreau sur le casier des Alpines est nulle. Après sécurisation du remblai RFF, des déversements se produiront dans l'ensemble formé par les casiers des Alpines et du Grand Trébon. L'étude de gestion des eaux déversées sur la rive gauche permettra de voir les conséquences sur le casier des Alpines. Ces résultats dépendront de la façon dont la transparence du canal des Alpines sera assurée, c'est-à-dire qu'elle dépendra de l'action BA4e qui est à mener sous la maîtrise d'ouvrage de l'ASA du canal des Alpines. La solution technique de transparence du canal des Alpines n'est pas un sujet délicat. Elle est possible par exemple par une large échancrure et un passage en siphon sous cette échancrure. C'est ainsi que le canal du bas Rhône Languedoc traverse la vallée du Vidourle ; En cas de transparence totale du canal, il est possible que les quartiers sud de Tarascon n'aient pas à subir d'inondation venant du sud, l'étude le dira. Dans le cas contraire, une petite digue est-ouest éviterait l'inondation du sud de Tarascon, à l'est de l'usine Tembec, par effet de remous. Il était important que l'étude de la protection sud de Tarascon fasse partie intégrante de l'étude de gestion des eaux déversées en rive gauche, ce qui est maintenant acquis. Nous prenons aussi note que l'étude de transparence du canal des Alpines (BA4e) sera intégrée à cette étude de gestion des eaux déversées. Le choix de la maîtrise d'ouvrage des travaux sur ce canal pourra être vu ultérieurement entre le SYMADREM et l'ASA du canal des Alpines. 50/69 10 - Projet de canal de contournement d'Arles 10.1 - Comment est née l'idée d'un canal de contournement ? 10.1.1 - Chronologie Le processus d'études (cf. figure 14) qui a conduit au Plan Rhône, et à sa déclinaison sous forme de pré-schéma Sud (à l'aval de Beaucaire), a duré plusieurs années. La ville de Tarascon a proposé une autre piste, sous la forme d'un canal de contournement de la ville d'Arles, en août 2007. La définition précise de la géométrie de ce canal et de ses objectifs a été confiée par la commune de Tarascon au Bureau d'Etudes Delft Hydraulics. 03/2006 1998 2003 2004 2005 07/2006 08/2007 Etude Globale Rhône Plan Rhône Validation du Plan Rhône en CIACT Pré-schéma Sud Validation du Pré-schéma Sud au Comité de Pilotage des inondations du Rhône Proposition de réalisation d'un canal de contournement par la ville de Tarascon (étude Delft Hydraulics) Figure 14 - historique simplifié des études 10.1.2 - Les raisons de cette proposition Le Plan Rhône pose comme principe de protéger les secteurs les plus densément peuplés (zones urbanisées de Tarascon, Beaucaire et Arles). Afin d'assurer une protection contre la crue millénale des quartiers urbains d'Arles, le Plan définit une protection moindre (supérieure à la crue centennale toutefois) dans les secteurs avec moins d'enjeux. Parmi ces zones se trouvent la Plaine du Trébon (secteur inondé lors de la crue de 2003), située pour partie sur la commune de Tarascon. La commune considère que la protection offerte pour la zone du Trébon n'est pas satisfaisante. Elle a donc pris le parti d'étudier une solution complémentaire au Plan Rhône, sous forme d'un canal de contournement de la ville d'Arles. 10.1.3 - L'objectif du canal de contournement La faisabilité de la solution proposée par la ville de Tarascon, a fait l'objet d'une première approche par le Bureau d'Etudes Delft Hydraulics entre les mois d'août et d'octobre 2007. L'objectif principal affiché par l'étude serait d'abaisser les lignes d'eau entre Tarascon et Arles suffisamment pour éviter les débordements dans l'hypothèse d'une crue supérieure à celle de 2003. Dans cette perspective, le canal reliant le Petit Rhône et le Grand Rhône aurait pour rôle de minimiser les conséquences hydrauliques du goulet d'Arles. En effet, le rétrécissement du Rhône dans la traversée d'Arles offre un obstacle à l'écoulement. Le canal de contournement dériverait ainsi une partie du débit directement à l'aval d'Arles, via le Petit Rhône. 51/69 10.2 - La modélisation numérique du canal de contournement 10.2.1 - L'intégration dans la modélisation 2D de la CNR La première étude (niveau faisabilité) réalisée par Delft Hydraulics ([25] et [27]) laissait entrevoir des résultats intéressants. En effet, elle prévoyait un abaissement de la ligne d'eau entre Tarascon et Arles de 65 cm pour une crue millénale et concluait sur la nécessité d'affiner les résultats préliminaires à l'aide d'une modélisation numérique. Le SYMADREM, en accord avec la ville de Tarascon et avec Delft, a demandé à la CNR d'étudier la solution du canal de contournement, en l'intégrant dans le modèle 2D qui venait d'être mis au point. Après l'étude par CNR d'un premier scénario défini par Delft, il a été prévu de pouvoir étudier un second scénario, également défini par Delft au vu des résultats du premier. Les deux solutions définies par Delft proposent une implantation identique du canal. Les différences concernent le profil en long (pente, altitude des déversoirs en entrée et en sortie, ouvrages annexes), la géométrie (largeur différente) et la définition des ouvrages complémentaires (deux déversoirs sur le Grand Rhône dans le premier cas, un seul pour le second). Une autre différence, essentielle, réside dans le fait que le deuxième scénario envisage la réalisation complémentaire d'un ouvrage déversant (de 48 m de longueur), fonctionnant à l'aide de clapets, sur le tronçon entre Tarascon et Arles. L'intégration du canal et de ses aménagements connexes (cf. ci-dessous) a nécessité plusieurs aménagements du modèle CNR initial : - le premier scénario prévoyant de dériver (déversoir n°1) une partie des eaux du Grand Rhône vers la Camargue insulaire à l'aide d'un canal complémentaire (à réaliser), la zone comprise entre les deux bras du Rhône a du être modélisée ; elle a ainsi été considérée comme un ensemble de casiers (comme pour une modélisation monodimensionnelle) uniquement reliés au modèle 2D via le déversoir n°1 et son canal d'amenée (cf. figure 15) ; au-delà de la cote 2 NGF, les eaux sont réputées se déverser vers la mer par-dessus la digue existante ; - les deux scénarios projettent de dériver également les eaux du Grand Rhône par un deuxième déversoir en aval du déversoir n°1. Là encore, un canal serait nécessaire, il relierait le déversoir n°2 à un ancien canal existant (canal du Japon), évacuant les débits jusqu'à la mer. Ces aménagements du modèle initial ont pour conséquence de rendre optimistes les résultats des simulations intégrant le canal pour ce qui concerne les volumes (et donc les niveaux atteints) déversés dans la Camargue insulaire (les échanges entre la rive gauche du Petit Rhône, la rive droite du Grand Rhône et la Camargue, autres que ceux qui passent par le déversoir n°1, ne sont pas représentés). De même, les débits transitant par l'ancien canal du Japon sont supposés se déverser directement dans la mer. Toutefois, les conditions d'évacuation de ces débits vers la mer (dans le cas de niveau marin élevé notamment) pourraient s'avérer délicates dans certaines situations. Les objectifs de ces simulations n'étaient toutefois pas d'étudier en détail toutes ces conséquences, mais d'évaluer la faisabilité de la solution « canal de contournement ». 52/69 1- QGardon(t) 2 - QBarrage(t) 3 -QUsine(t) Déversoir scénario 2 Canal de contournement d'Arles Z initial = 0,20 m Déversoir n°1 et canal vers la Camargue « insulaire » scénario 1 6 -Zmer(t) 4 - Zmer Zmer(t) (t) Déversoir n°2 et canal vers le canal du Japon scénarios 1 et 2 7 - Déversement par-dessus la digue à la mer (2 m NGF) 5 - Zmer(t) + 0,3m Figure 15 - emprise du modèle CNR (avec le canal et les aménagements complémentaires) et conditions aux limites. Source CNR [35] 53/69 10.2.2 - Le premier scénario Principes de dimensionnement La première proposition de dimensionnement, faite par Delft Hydraulics pour la commune de Tarascon, fixait les caractéristiques suivantes (figure 16) : - largeur du canal : 400 m ; - cote du fond : de 2 m NGF (en amont à l'amorce avec le Petit Rhône) à 0 NGF (à l'aval à la confluence avec le Grand Rhône) ; - débit de début de déversement du Petit Rhône vers le canal : 4 000 m3/s à Beaucaire, soit un calage du déversoir à la côte 3,85 NGF (estimation CNR) ; - largeur du déversoir sur le Petit Rhône : 600 m. Par ailleurs, pour assurer un fonctionnement hydraulique cohérent, des aménagements complémentaires seraient nécessaires : - abaissement des ségonnaux de 2 m entre la défluence et l'entrée du canal (sur le Petit Rhône) ; - transparence hydraulique à assurer au droit de la RD 113N, de la RD 572N et du pont suspendu ; - construction d'un déversoir (n°1) sur le Grand Rhône (PK 301) et d'un canal de jonction pour évacuer les débits supplémentaires (à partir de 4 000 m3/s à Beaucaire) vers l'étang du Vaccarès ; - construction d'un déversoir de 400 m de long (n°2), toujours en rive droite, en amont de la ville des Salins de Giraud (PK 315), calé lui-aussi pour fonctionner à partir de 4 000 m3/s à Beaucaire (soit à partir d'une cote de 1,3 NGF au PK 315 selon CNR). Ce déversoir nécessitera également la construction d'un canal pour évacuer les débits supplémentaires vers l'ancien canal du Japon. Digue actuelle à 9 m NGF Digue à araser sur 400 ou 600 m pour construire le déversoir Ségonnal actuel à 6,8 m Rhône T.N actuel : 4m Z= 3,85 m NGF pour 3 4 000m /s Partie du ségonnal à décaisser Déversoir calé à 3,85 m NGF Cote du fond du canal projeté de 2 m NGF (amont à 0 m NGF (aval) Figure 16 - coupe du projet au niveau du déversoir amont sur le Petit Rhône (d'après note CNR) 54/69 Les résultats obtenus Débits à Beaucaire Diffluence Petit Rhône amont du canal Traversée d'Arles Canal Grand Rhône aval canal 11 500 m3/s 12 500 m3/s 14 160 m3/s Sans canal Avec canal Sans canal Avec canal Sans canal Avec canal 3 3 3 3 3 11 390 m /s 11 390 m /s 11 890 m /s 12 240 m /s 12 200 m /s 12 790 m3/s 1 400 m3/s 9 990 m3/s / 9 860 m3/s 2 770 m3/s 1 530 m3/s 3 060 m3/s 9 180 m3/s 1 975 m3/s 11 070 m3/s 1 600 m3/s 10 610 m3/s / 10 540 m3/s 3 250 m3/s 9 540 m3/s 2 100 m3/s 11 530 m3/s 8 620 m3/s 10 360 m3/s 1 780 m3/s / 10 315 m3/s 10 340 m3/s Tableau 7 - répartition des débits pour le scénario 1 (d'après étude CNR) - 15 cm Prise d'eau BRL - 40 cm - 32 cm - 90 cm - 94 cm -74 cm - 62 cm - 81 cm - 70 cm - 20 cm En amont du goulet d'Arles (PK 282) - 36 cm En aval du goulet d'Arles (PK 284) - 10 cm - 2 cm + 7 cm Beaucaire/Tarascon -10 cm - 4 cm Fourques Arles - 34 cm - 21 cm Petit Rhône Canal projeté - 54 cm - 52 cm - 45 cm Grand Rhône Déversoir n°1 11 500 * 12 500 * 14 160 * * Hypothèses de débits à Beaucaire (en m3/s) Déversoir n°2 Figure 17 - impact du scénario n°1 sur les niveaux maximum 55/69 Quelle que soit la situation modélisée, le projet conduirait à (figure 17) : · une meilleure débitance dans le tronçon Beaucaire/Tarascon ­ Fourques. La ligne d'eau (par rapport à celle de l'état « initial » de l'étude de calage [36]) serait ainsi réduite : - à Beaucaire, de 15 cm (2003), de 10 cm (1856) et de 4 cm (crue millénale) ; - au niveau de la prise d'eau BRL, de 40 cm (2003), de 32 cm (1856) et de 20 cm (crue millénale) ; - et à Fourques, de 90 cm à 70 cm. Cependant, même avec cet abaissement de la ligne d'eau, la crue type 1856 (crue de référence) déborderait sur ce tronçon ; · une réduction du débit dans le Petit Rhône à l'aval de Fourques ; la ligne d'eau serait ainsi significativement réduite à St-Gilles (entre 62 et 94 cm selon les cas) ; · une augmentation du débit du Grand Rhône à l'aval du canal de contournement, puis une réduction grâce aux déversoirs aval ; la ligne d'eau augmenterait de 7 cm en Arles au PK 284 (à l'aval du pont de la RD 113N), mais serait réduite de 21 cm au PK 282 (en amont du pont de Trinquetaille) pour la situation millénale ; pour les deux autres situations, la ligne d'eau serait réduite en Arles d'environ 35 cm en amont et de 2 (1856) à 10 cm (2003) en aval ; 3 · des volumes importants déversés dans la Camargue insulaire (entre 320 et 2 400 millions de m ) et dans le canal du Japon et donc une surélévation du niveau dans la Camargue de 67 cm à 5 m. On peut donc conclure que le scénario n°1 : contribuerait à réduire de manière sensible les niveaux depuis la prise d'eau BRL vers l'aval à la fois sur le Petit et le Grand Rhône, sauf pour la traversée d'Arles (en aval du PK 282,5) ; aurait un effet plus limité en traversée d'Arles (où la ligne d'eau serait même augmentée pour la crue millénale) et à Beaucaire ; ne permettrait pas d'éviter les débordements pour la crue de référence (12 500 m3/s à Beaucaire) entre Tarascon/Beaucaire et Arles/Fourques. 10.2.3 - Le second scénario Suite à la simulation du premier scénario, Delft Hydraulics s'est appuyé sur une modélisation monodimensionnelle sommaire pour définir le scenario n°2. La définition des nouvelles hypothèses a fait l'objet d'un document de Delft intitulé « Définition du second tir de calcul ­ Version 4 du 21 octobre 2008 », dont le texte est annexé à l'étude de CNR [37]. Il n'est plus question dans ce document d'empêcher les débordements entre Tarascon et Arles (toutes rives confondues) pour la crue millénale (14 160 m3/s). Ainsi, un déversoir latéral y est défini, déversoir localisé entre Tarascon et Arles et fonctionnant à partir de 12 500 m3/s (soit le débit maximum atteint par la crue de 1856). Les objectifs affichés à ce stade sont les suivants : « diminution ou même suppression des déversements amont du défluent par rehaussement ou rétrécissement du déversoir entre Beaucaire et Arles» ; « agrandissement de la débitance du Petit Rhône entre le défluent et le canal afin de « tirer » plus d'eau vers le Petit Rhône » ; « optimisation de l'écoulement du Petit Rhône (traitement de la végétation et décorsetage) ». Principes de dimensionnement La position ainsi que la largeur du canal de contournement et le déversoir n°2 sur le Grand Rhône (PK 315,6) resteraient inchangés. Les modifications par rapport au premier scénario sont : l'ensemble des digues de Beaucaire à la mer (y compris les protections d'Arles, de Beaucaire et de Tarascon) seraient rehaussées afin d'éviter tout débordement ; un déversoir entre Tarascon et Arles (PK 271) aurait pour objectif d'évacuer les débits vers le lit majeur à partir de 12 510 m3/s à Beaucaire (soit un débit juste supérieur au maximum de la crue 56/69 type 1856) ; ce déversoir calé à la cote 7,5 m NGF aurait une longueur de 48 m et un système de clapets contrôlerait son ouverture ; le profil en long du canal projeté change : la cote du fond varierait de -2 NGF (en amont à l'amorce avec le Petit Rhône) à -2,50 NGF (à l'aval à la confluence avec le Grand Rhône) pour la partie la plus profonde du canal (appelée lit mineur) ; une partie du canal pourrait être construite en risberme à + 2,50 NGF (appelée lit majeur) ; le débit de début de déversement du Petit Rhône vers le canal se situerait à 11 600m3/s (soit juste supérieur à la crue de 2003) à Beaucaire (au lieu des 4 000 m3/s initiaux) ; la longueur du déversoir serait réduite à 400 m (au lieu de 600) ; les ségonnaux seraient abaissés de 4,5 m (au lieu de 2 dans le scénario 1) entre la diffluence (PK 280) et l'entrée du canal (PK 283 sur le Petit Rhône) ; le déversoir n°1 sur le Grand Rhône n'est plus prévu. Les résultats obtenus Débits à Beaucaire Diffluence Petit Rhône amont du canal Traversée d'Arles Canal Grand Rhône aval du canal 11 500 m3/s 12 500 m3/s 14 160 m3/s Sans canal Avec canal Sans canal Avec canal Sans canal Avec canal 11 270 m3/s 11 310 m3/s 11 890 m3/s 12 400 m3/s 12 270 m3/s 13 560 m3/s 1 390 m3/s 9 880 m3/s / 9 860 m3/s 1 370 m3/s 1 530 m3/s 3 500 m3/s 1 610 m3/s 3 920 m3/s 9 640 m3/s 2 580 m3/s 11 900 m3/s 9 940 m3/s 10 360 m3/s 0 m3/s / 9 920 m3/s 10 340 m3/s 8 900 m3/s 10 660 m3/s 2 300 m3/s / 11 100 m3/s 10 540 m3/s Tableau 8 - répartition des débits pour le scénario 2 (d'après étude CNR [37]) Prise d'eau BRL - 8 cm - 4 cm - 47 cm + 8 cm - 14 cm - 21 cm - 17 cm - 13 cm + 22 cm Fourques - 4 cm Beaucaire/Tarascon En amont du gouletd'Arles (PK - 13 cm - 6 cm 0 cm + 29 cm Arles + 25 cm En aval du goulet d'Arles (PK 284) - 10 cm + 33 cm + 59 cm Canal projeté Petit Rhône - 20 cm 11 500 * 12 500 * 14 160 * * Hypothèses de débits à Beaucaire (en m3/s) + 11 cm + 36 cm Grand Rhône Déversoir n°1 Déversoir n°2 Figure 18 - impact du scénario n°2 sur les niveaux maximum 57/69 Les résultats de ce scénario 2 sont repris ci-dessous. On rappelle que les digues sont supposées être rehaussées sur tout le tracé. La comparaison s'effectue par rapport aux lignes d'eau obtenues dans l'état dit « initial » de l'étude de calage de la CNR [36], c'est-à-dire avec les digues à leur niveau actuel, supposées résistantes à la surverse (figure 18) : 3 · pour la crue de débit 10 500 m /s à Beaucaire, seul le déversoir fixe sur le Grand Rhône fonctionne ; il a pour effet d'abaisser la ligne d'eau sur le Grand Rhône (de 40 cm au maximum) jusqu'à Arles (10 cm), abaissement qui continue en amont, en franchissant le goulet d'Arles puis en s'estompant progressivement (jusqu'à être nul au PK 269) ; la ligne d'eau sur le Petit Rhône est augmentée du fait de la rehausse des digues, alors qu'en état « initial » elles débordent déjà ; · pour la crue de type 2003, les organes mobiles entre Beaucaire et Arles et vers le canal ne fonctionnent toujours pas ; dans l'état « initial », les débordements sont mineurs entre Tarascon et Arles ; on teste donc une situation quasiment analogue à la précédente ; les résultats le sont également : diminution de la ligne d'eau sur le Grand Rhône (50 cm) s'atténuant vers l'amont (10 cm à Arles et 0 au PK269), augmentation sur le Petit Rhône ; · pour la crue type 1856, l'ouvrage de dérivation du Petit Rhône vers le canal entre en fonctionnement, le déversoir entre Beaucaire et Arles toujours pas ; la ligne d'eau du Grand Rhône serait diminuée sur environ 10 km de part et d'autre du déversoir vers le canal du Japon (PK 315), par contre elle serait augmentée au fur et à mesure que l'on se rapproche de la confluence avec le canal de contournement ; puis, la différence entre les deux lignes d'eau avoisinerait + 35 cm dans Arles ; cela correspondrait à une ligne d'eau, avec la solution canal, variant entre 7,6 et 7,75 m NGF dans Arles (Grand Rhône) en aval du pont de Trinquetaille et de 8,30 à 8,70 m NGF dans Arles (entre le PK 280 et le pont de Trinquetaille) [au niveau du « palier » observé sur la ligne d'eau au niveau du pont de Trinquetaille au goulet d'Arles, cf. partie 6.1.2] ; si l'on suppose que la protection dans Arles est rehaussée, pour les points les plus bas jusqu'à la cote 7,8 m NGF (hypothèse de l'étude CNR), la marge de sécurité (revanche) en rive gauche varierait alors entre 9 cm et 1,30 m (maximum au PK 280 au niveau du Port d'Arles) ; en rive droite, les débordements commenceraient très ponctuellement autour du PK 282,8, ailleurs la revanche varierait entre 20 cm et 1,30 m [rappel : la revanche considérée, dans la traversée d'Arles, par la CNR [36], pour le calage des digues aptes aux déversements est de 50 cm, pour la crue millénale] ; pour la partie entre Beaucaire et Arles, la ligne d'eau avec la solution canal est légèrement plus basse que celle de l'état « initial » ; cela signifie que le canal « compense » la rehausse des digues simulée dans le scénario n°2 et qui, seule, aurait tendance à augmenter la ligne d'eau ; la ligne d'eau obtenue sur ce tronçon dépasse les cotes de protection actuelles d'une dizaine de cm en rive gauche, et jusqu'à 35 cm en rive droite. · pour la crue millénale, tous les organes mobiles seraient en fonctionnement. La situation serait aggravée presque partout (excepté au voisinage immédiat du déversoir sur le Grand Rhône et sur une portion du Petit Rhône), y compris en amont de Beaucaire jusqu'au barrage de Vallabrègues, la plaine d'Aramon-Montfrin et la plaine de Vallabrègues - Boulbon. Dans Arles, en aval du pont de Trinquetaille, la ligne d'eau varierait entre 7,90 et 8,10 m NGF (Grand Rhône). Le Rhône déborderait alors à plusieurs endroits dans Arles, et il faudrait rehausser les protections de l'ordre de 80 cm (au point le plus bas au PK 283), en incluant une revanche de 50 cm, en plus de la rehausse déjà envisagée jusqu'à la cote 7,8 m NGF (soit environ 70 cm). Sur le tronçon entre Beaucaire/Tarascon et Arles/Fourques, le volume déversé est de 55 millions de m3. 58/69 10.3 - Le canal de contournement : une solution intéressante ? 10.3.1 - Les premiers éléments de réponse apportés par la DIREN (avant la phase de modélisation numérique) Les éléments repris ci-dessous sont issus d'une note rédigée par SOGREAH dans le cadre de sa mission d'Assistance à Maîtrise d'Ouvrage (DIREN) pour l'établissement du pré-schéma Sud au vu de la première version de la note de Delft Hydraulics concernant le projet de canal de contournement [27]. L'analyse de SOGREAH soulignait les deux points suivants. 1. « Le projet va accroître les débits dans le Grand Rhône à l'aval d'Arles ». Pour la crue millénale (14 160 m3/s à Beaucaire), et en considérant que les débits du canal projeté se rejetteraient intégralement dans le Grand Rhône (au PK 285.5), SOGREAH anticipait une majoration des débits dans le Grand Rhône (à l'aval d'Arles) de l'ordre de 1 200 m3/s. Ce surplus de débit, induirait, d'après le raisonnement, une surélévation de la ligne d'eau d'environ 60 cm qui se ferait ressentir dans Arles (par effet de remous), en aggravant les risques de débordement. Dans ce cas de figure, les déversements entre Tarascon et Arles (pour les deux rives confondues) sont considérés comme étant réduits de 60 % environ (soit 900 m3/s). Il est à noter que l'avis mentionne que pour éviter cet effet, il faudrait : « poursuivre le canal vers l'aval, éventuellement jusqu'à la mer » ou « assurer le déversement des débits renvoyés de l'amont vers la Grande Camargue par des déversoirs ». Cette dernière solution a finalement été retenue dans les scénarios proposés par Delft Hydraulics pour la modélisation numérique. « Le gabarit du Petit Rhône devra être augmenté entre la diffluence et le départ du canal ». D'après les premiers éléments de dimensionnement (débit transitant par le canal de 1 000 à 1 400 m3/s), la note évaluait que le passage du débit supplémentaire entre la défluence et la prise d'eau du canal projeté nécessiterait une augmentation de 50 % de la section du Petit Rhône sur ce tronçon. 2. 59/69 10.3.2 - Avis technique sur le canal de contournement La première question est de savoir si, indépendamment des travaux qu'il impliquerait, la construction du canal améliorait les conditions hydrauliques entre Beaucaire/Tarascon et Arles/Fourques sans dégrader celles des secteurs plus en amont ou en traversée d'Arles. Effet du projet sur la ligne d'eau ­ apport vis-à-vis des débordements entre Tarascon et Arles ­ Conséquences en amont de Tarascon/Beaucaire Les deux scénarios ne considèrent pas les mêmes hypothèses pour ce tronçon : le premier tient compte de cotes de protection similaires aux cotes des digues actuelles ; le second considère des protections rehaussées partout afin d'éviter tout débordement pour l'hypothèse d'une crue type 1856, et des débordements contrôlés (par un ouvrage de 48 m de long) pour les crues supérieures. Pour le scénario n°2, il est donc important de distinguer les effets, opposés, du canal de contournement qui permettrait globalement de faire baisser la ligne d'eau sur ce secteur, et du rehaussement de toutes les protections qui aurait, lui, pour conséquence d'exhausser le niveau d'eau. La modélisation du scénario 2 montre les effets combinés des deux aménagements projetés (à partir de la simulation 12 500 m3/s puisqu'avant, le canal n'est pas en eau). Quel que soit le scénario envisagé, le Rhône déborderait avec les cotes de protection actuelles, pour les crues type 1856 et millénale. Il faudrait rehausser ces protections (avec les hypothèses du scénario n°2 et pour la crue type 1856) d'environ 35 cm en rive droite et d'une dizaine de cm en rive gauche. Pour la rive gauche, cette valeur n'est que très théorique, car comme nous l'avons vu précédemment le remblai RFF ne résisterait probablement pas à une crue de ce type. Le scénario n°2 ne permettrait donc de toute façon pas de faire l'économie du confortement du remblai. Il est également important de noter que, suite aux simulations réalisées lors du scénario n°1, le scénario n°2 considère les débordements sur le tronçon Beaucaire/Tarascon ­ Arles/Fourques comme inévitables pour la crue millénale. Le rehaussement généralisé des protections (scénario 2), induirait une augmentation globale des lignes d'eau dans l'hypothèse d'une crue millénale (Q=14 160 m3/s). Cette augmentation (plus de 30 cm) se ferait ressentir jusqu'en amont (plaine de Boulbon/Vallabrègues et d'Aramon/Montfrin et barrage de Vallabrègues). Conséquences pour Arles Pour le scénario n°1, les lignes d'eau obtenues pour les scénarios avec et sans canal de contournement diffèrent d'environ 10 cm dans la traversée d'Arles (après le PK 282,5) et ce quelle que soit la situation étudiée (2003, 1856 ou crue millénale). Pour le scénario n°2, le débit supplémentaire apporté par le canal dans le Grand Rhône à l'aval d'Arles et le rehaussement généralisé des digues ont pour conséquence d'augmenter sensiblement les lignes d'eau pour les crues type 1856 et Q1000. Cela imposerait des travaux de rehausse des protections dans le centre d'Arles dès la crue de 1856, rehausses pouvant atteindre 1,00 m sans aucune marge de sécurité (pour la protection de l'IRPA au PK 283, en crue millénale) et 1,50 m si l'on intègre la marge de 50 cm proposée dans l'étude CNR. 60/69 Conséquences pour la Camargue Les volumes d'eau déversés en Camargue dans l'hypothèse du scenario n°1 seraient importants. Ils conduiraient à une inondation moyenne dépassant 3 m dans l'hypothèse de la crue de référence (1856). Le ressuyage de cette zone pourrait être très long. Par ailleurs, le volume d'eau censé être évacué à la mer par le canal du Japon via le déversoir n°2, pourrait être bloqué, dans l'hypothèse la plus défavorable, par un niveau marin élevé. Cette hypothèse provoquerait une hausse de la cote sur une partie du profil qu'il y aurait, alors, lieu d'évaluer précisément. Cette remarque resterait valable dans l'hypothèse du scénario 2. Les conséquences hydrauliques (amélioration ou dégradation) des différents projets proposés ne sont pas les seules à devoir être envisagées. L'évaluation des bénéfices attendus ne peut se faire qu'en relation avec les travaux que supposent ces projets et les coûts qu'ils engendreraient. Sujétions de travaux Le scénario 2 pose comme hypothèse le rehaussement de toutes les protections (de Tarascon/Beaucaire à la mer). Ce rehaussement concernerait à la fois les digues, mais également les ouvrages maçonnés de protection des quais d'Arles ou encore les ouvrages de protection de Beaucaire et de Tarascon. Ce scénario préconise également la réalisation d'un ouvrage déversant, régulé par des clapets (le même système est prévu à l'entrée du canal sur le Petit Rhône). La mise en oeuvre d'un tel système s'avèrerait difficile en cas de crue. D'autre part, les risques de dégradation volontaire d'un tel dispositif sont importants. Par ailleurs, l'ouvrage de dérivation des eaux du Petit Rhône vers le canal serait un déversoir mobile de 400 m de long, qui ne fonctionnerait qu'à partir de la crue centennale, ce qui poserait des problèmes d'entretien et de maintenance. Le profil de la figure 15 schématise les autres travaux qu'il faudrait entreprendre pour la réalisation du projet de canal de contournement (il reste valable pour les deux scénarios). Plusieurs sujétions importantes apparaissent : · il serait nécessaire de décaisser les ségonnaux entre la défluence et la prise d'eau (en rive droite) du canal de dérivation ; ce décaissement représenterait des travaux importants (4,5 m sur environ 3 km) ; · des terrassements seraient également nécessaires en rive gauche, au voisinage de la prise du canal pour assurer le fonctionnement hydraulique du canal (cote de début de déversement à 3,85 m NGF alors que les ségonnaux sont actuellement à 6,8 m NGF à cet endroit) ; · la construction de l'ouvrage de déversement du Petit Rhône (de 400 m de longueur) vers le canal, nécessiterait de détruire la digue sur une hauteur de près de 6 m ; · la construction du canal (qui occupe une emprise de 400 m sur 4,4 km) nécessiterait un décaissement de tout le profil de 1,5 à 6,5 m, soit environ 8 millions de m3 ; · le projet inclut la construction d'un autre déversoir (sur le Grand Rhône), et d'un canal de dérivation vers le canal du Japon. La construction de cet ouvrage induirait le même type de travaux (terrassements et génie civil importants). 61/69 10.4 - Aspect géomorphologique Le premier scénario entraîne une modification des répartitions de débit au-delà d'une crue grosso modo annuelle (4 000 m3/s12) : sur le Petit Rhône en amont de l'entrée du canal (PK 282), une augmentation des débits ; sur le Petit Rhône en aval de l'entrée du canal (PK 282), une diminution des débits ; pour le Grand Rhône en amont de la restitution du canal (PK 285), une diminution des débits pour le Grand Rhône en aval de la restitution du canal (PK 285), une augmentation des débits. Les diminutions de débit diminuent les forces tractrices et favorisent l'exhaussement du lit. Cela sera plus net sur le Petit Rhône où la diminution est forte en valeur relative (par exemple 971 m3/s au lieu de 1387 pour la crue de type 2003, soit 30 % de moins). Au contraire, les augmentations de débit vont favoriser l'enfoncement du lit comme sur le Grand Rhône en amont de Ternin ; mais justement, la présence d'un seuil rocheux devrait limiter cet impact. L'autre conséquence a lieu à l'endroit précis de la diffluence. Au milieu du XIXe siècle, les ingénieurs ont été confrontés à l'ensablement du Petit Rhône. La navigation devenait impossible dans le Petit Rhône et les eaux arrivant en plus grande quantité sur le Grand Rhône tendaient à rendre plus sinueux le lit du grand Rhône au port d'Arles [22]. En 1863 (après la grande crue de 1856), on a donc conforté la tête amont de l'île des Sables qui sépare les deux bras par un perré maçonné, prolongé par une « digue divisoire » (un épi déflecteur) de 100 m. Cet aménagement a donné satisfaction et a permis de stabiliser l'alimentation du bras du Petit Rhône La répartition des débits qui résulterait du canal by-pass augmenterait l'alimentation de ce bras qui passerait de 12 % à 24 %. L'équilibre actuel serait rompu et provoquerait sans doute des problèmes qu'il est difficile de prédire mais qu'il faudrait étudier. Quant au canal lui-même, sa stabilité au sens géomorphologique serait à étudier. Le plus notable est la nécessité d'un entretien régulier, car ce canal étant souvent à sec sera envahi par la végétation. Le second scénario entraîne une modification des répartitions de débit au-delà d'une crue environ centennale (11 600 m3/s) : les conséquences morphologiques devraient être très modérées, non observables en fait. Reste à étudier la stabilité du canal, celle du partiteur de débit à la diffluence et à programmer un entretien annuel du canal bien qu'il ne se mette en eau que tous les 100 ans en moyenne. 10.5 - La dérivation des eaux vers la Camargue La question de la dérivation vers la Camargue insulaire (zone comprise entre les deux bras du Rhône) d'une partie des débits du fleuve, afin d'abaisser le niveau d'eau plus en amont, a été récurrente au cours des différentes phases d'études. D'ailleurs, le projet de canal de contournement, l'évoque clairement dans son scénario n°1 (solution abandonnée par la suite, hors débordements du canal du Japon). Cette hypothèse a été étudiée, plus ou moins directement, à deux reprises : dans l'étude de modélisation complémentaire réalisée par le BCEOM en 2005 [12] et dans une note spécifique de SOGREAH datant de janvier 2008 [31]. 12 C'est le niveau de la petite crue d'avril 2005. La crue annuelle est estimée à 4 280 m3/s par CNR. 62/69 Les calculs effectués par le BCEOM simulent l'ouverture de deux brèches, l'une sur le Grand Rhône (avec des hypothèses de débits déversés de 1 000 et 2 000 m3/s) et l'autre sur le Petit Rhône (débit de 1 000 m3/s). Elles déversent à partir de 10 500 m3/s, les résultats sont présentés pour une crue de débit 12 500 m3/s à Beaucaire (type 1856). Ils montrent que la réduction de ligne d'eau la plus importante est obtenue avec la brèche de 2 000 m3/s sur le Grand Rhône (ce qui correspond à une inondation généralisée de la Camargue insulaire sous 50 cm à 1 m d'eau. Cette inondation aurait pour effet de réduire la ligne d'eau : de 30 cm à la défluence Grand Rhône/Petit Rhône, de 15 cm au niveau de la prise d'eau BRL et de 5 cm à Beaucaire. Ces résultats sont toutefois à considérer avec précaution, car la modélisation 1D utilisée est limitée pour représenter la dynamique des écoulements dans le goulet d'Arles. Ils sont donc probablement optimistes quant à la valeur affichée de réduction de la ligne d'eau. Toutefois, même sur la base de ces résultats, l'inondation généralisée de la Camargue insulaire, dans ces conditions, ne permettrait pas de s'affranchir des débordements, pour une crue similaire à celle de 1856, sur le tronçon Beaucaire/Tarascon ­ Arles/Fourques. Conclusion pour le projet de canal de contournement L'objectif des aménagements proposés était de réduire suffisamment la ligne d'eau sur le tronçon Tarascon/Beaucaire ­ Arles/Fourques, afin d'éviter les débordements, idéalement jusqu'à la crue de référence (12 500 m3/s). Le scénario n°1 ne permettrait pas de répondre à cet objectif, même s'il réduit légèrement les lignes d'eau. Le scénario n°2, se place dans l'hypothèse d'une rehausse complète des digues sur tout le tracé (de Beaucaire à la mer). Il n'envisage pas une protection totale du tronçon Beaucaire/Arles pour la crue millénale, puisqu'un ouvrage de déversement est prévu sur le tronçon pour fonctionner juste audessus de la crue type 1856. La protection de ce secteur pour la crue de 1856 imposerait d'augmenter les protections de l'ordre de 35 cm en rive droite et 10 cm en rive gauche (le confortement du remblai RFF resterait dans tous les cas nécessaire). Cette rehausse, qui semble de prime abord possible, engendrerait des conséquences importantes dans Arles (où les protections devraient être rehaussées dès la crue type 1856 et de près d'un mètre cinquante par endroit pour la crue millénale). Les conséquences seraient également importantes en amont jusqu'au barrage de Vallabrègues (+ 30 cm par rapport à l'état « initial »). Le canal de contournement (tout comme l'ouvrage de dérivation en entrée) ne fonctionnerait qu'à partir d'une crue centennale. Les questions de la gestion et de l'entretien de ces ouvrages, se poseraient alors. Le projet nécessiterait une étude complémentaire des conditions d'écoulement vers la mer et vers la Camargue insulaire des débits dérivés du Grand Rhône. Par ailleurs, en dérivant une partie du débit du Petit Rhône vers le Grand Rhône, le projet oeuvre en faveur de la réduction de la ligne d'eau sur le Petit Rhône. Cette conséquence, séduisante au premier abord, aurait des incidences importantes sur la morphologie sédimentaire de toute la zone, avec en particulier un ensablement du petit Rhône. 63/69 11 - Conclusions et recommandations. Résumé Notre rapport s'intéresse essentiellement à la rive gauche du Rhône en aval de Tarascon, même si certaines considérations portent sur les deux rives. Le secteur concerné est bien le dernier tronçon situé en extrémité aval du Rhône. C'est donc le tronçon soumis à la plus grande variété de crues du Rhône du fait de la proximité des affluents torrentiels aval, l'Ardèche, le Gardon, la Durance. Ils peuvent suffire à transformer une forte crue en crue catastrophique. La protection de ce secteur est donc difficile. Mais la façon dont il se protège n'a pas de conséquence à l'aval, c'est la mer. Elle peut en avoir à l'amont, sur une certaine distance. La complexité du problème nécessite des actions d'ampleur en regroupant les forces et en mettant en oeuvre des études lourdes et délicates. L'État a regroupé ses services et a associé les collectivités territoriales. Les collectivités territoriales ont mis en place un outil à la hauteur des enjeux, ou presque, le SYMADREM. Presque, parce que la digue de fait que constitue le remblai de la ligne RFF est encore le talon d'Achille pour la protection de la zone. Nous avons pu vérifier la qualité des modèles et des études entreprises d'abord dans le cadre de l'EGR, puis par le SYMADREM dans le cadre des études de projet. Nous avons aussi constaté la bonne continuité de ces deux niveaux d'étude, niveau schéma puis niveau projet. On ne s'en rendra plus compte demain, mais les études de niveau schéma étaient une étape délicate et incontournable. La crue de 2003, dont on connaît les conséquences humaines et économiques désastreuses, a montré quelles limites avaient été dépassées de peu (cavaliers des trémies, digues rive droite du Petit Rhône...) et quelles limites étaient proches d'être dépassées (digues à Fourques, remblai RFF, verrou de Fourchon...). Elle permet ainsi d'imaginer l'ampleur de ce qui a été évité de justesse (ainsi, on peut attendre à Fourchon des hauteurs d'eau de l'ordre de 2 m et un début d'inondation 30 h après le début de déversement sur la voie ferrée). La crue de 2003 montre donc la voie des parades : ce sont des protections jusqu'à cette crue dans la continuité de ce qui existe, et des protections d'un type nouveau au-delà. Jusqu'à la crue 2003, même légèrement plus, puisque la cible est en fait la crue 2003 sans brèches, des aménagements, non pas modérés mais simples, permettent de se protéger efficacement. Ces actions ont été réalisés en partie (confortement roubine du Roy et connexion avec le Vigueirat, palplanches du Vigueirat, rehausse de la digue droite entre Saint-Gilles et le SIP de Beaucaire inclus, confortement et rehausse des cavaliers des trémies, palplanches usine TEMBEC...). Il reste à sécuriser les digues pour cette crue, et cela concerne en particulier le remblai RFF. Il reste donc aussi à gérer la situation transitoire jusqu'au confortement du remblai RFF. Cela concerne plusieurs quartiers d'Arles : Monplaisir, la Genouillade, Fourchon... Selon que le canal des Alpines est rendu transparent ou non, il faut aussi prévoir un petit endiguement au sud de Tarascon pour éviter d'inonder des quartiers par effet de remous. Pour les crues de type 2003 et au-delà, la sécurisation du remblai RFF est une absolue nécessité, personne n'en doute. Une crue du type de celle de 2003, a fortiori supérieure, si elle déversait pendant quelques heures sur la voie ferrée pourrait engendrer une brèche atteignant la base du remblai. Elle envahirait alors sans difficulté le Trébon en effaçant les remblais intermédiaires du canal des Alpines et du Vigueirat pour venir inonder la zone tertiaire de Fourchon imprudemment 64/69 édifiée sur la voie naturelle de l'eau. Elle inonderait Monplaisir comme en 2003, mais aussi la Genouillade, Griffeuille et les Alyscamps. Au-delà de la crue 2003, on bien est obligé de se mesurer avec le goulet d'Arles. Par la forte remontée de ligne d'eau qu'il provoque pour les grosses crues, c'est un point clé du problème. Il exclut toute solution visant à abaisser la ligne d'eau en aval. Pour empêcher les fortes hauteurs d'eau en Arles, il n'y a pas d'autre voie que de limiter le débit à la valeur maximale acceptable. C'est ce qui a conduit l'EGR et le pré-schéma sud vers la voie des déversements contrôlés en amont qui avaient le double objectif de limiter le débit en Arles tout en excluant d'y parvenir par des déversements brutaux par rupture de digues. C'est le projet de sécurisation du remblai ferroviaire. La dérivation amont est tout naturellement la première solution qui vient à l'esprit. La ville de Tarascon, et son conseil Delft Hydraulics, se sont placés dans la même logique de limitation de débit dans la traversée d'Arles. Mais au lieu de dériver l'eau en amont, ils la dériveraient en aval. L'idée séduit car elle joue sur la diffluence : pour envoyer moins d'eau dans le Grand Rhône, ce projet propose d'en envoyer plus sur le Petit Rhône, par un canal (ou by-pass) mettant le quartier de Trinquetaille en situation d'île. La protection rapprochée13 au nord d'Arles (ou barreau) est une action urgente pour protéger Monplaisir (6 000 personnes) en cas de désordre plus ou moins grave sur le remblai ferroviaire avant qu'il ne soit sécurisé. L'urgence vient du fait qu'une crue supérieure ou égale à celle de 2003 peut très bien survenir dans les quelques années qui nous séparent de cette sécurisation. Elle vient aussi du fait que le remblai a été affaibli par la crue de 2003, ce n'est pas une simple présomption. Une crue, certes forte, mais inférieure à celle de 2003 peut aussi provoquer un désordre. Lorsque le remblai RFF sera sécurisé, cette protection rapprochée gardera toute sa signification. Lorsqu'une protection améliore la situation de zones très densément occupées et aggrave celle de zones rurales peu densément habitées, il est fortement préférable de mettre en oeuvre des parades de type passif, et donc d'exclure des ouvrages mobiles de type grands clapets ou grandes vannes. Il en irait différemment si tous se protégeaient contre le même ennemi, par exemple la mer. Pour une raison de maintenance et de difficulté à ne pas baisser la garde après de longues périodes calmes, nous recommandons également d'éviter des organes mobiles qui n'entrent en fonctionnement qu'en moyenne tous les 100 ans. Les projets du pré-schéma sud sont bien dans cette optique, pas le second scénario de canal by-pass. Le projet de déversement long sur des tronçons de digues résistants au déversement sur les deux rives du Rhône en amont d'Arles Fourques paraît viable. Les études de gestion des eaux déversées sur chaque rive devront trouver les parades aux conséquences de ces déversements telles que protection rapprochées et facilitation du ressuyage après crue. L'étude d'impact du barreau montre la faisabilité technique de ces opérations, y compris en ce qui concerne Fourchon. Nous suggérons que l'étude de gestion des eaux déversées en rive gauche, dont nous soulignons l'urgence, considère deux situations de projet, avant et après sécurisation du remblai RFF. Le premier scénario de canal by-pass présente l'avantage de reposer sur des ouvrages passifs. Il présente un bénéfice modéré en amont de la diffluence, atteignant 5 cm à Tarascon pour la crue millénale. Il n'exclut donc pas la réalisation de travaux sur les digues des deux rives pour éviter leur surverse. Sa réalisation ne diminuerait pas notablement l'ampleur des travaux à entreprendre néanmoins sur les digues. Le canal dériverait trop souvent des eaux du Petit Rhône et provoquerait 13 Appellation préférable à celle de digue de second rang. 65/69 son ensablement progressif. Le bras de hautes eaux que serait le canal devrait faire l'objet d'un entretien fréquent. Au contraire, le second scénario de canal by-pass évite presque intégralement les conséquences morphologiques sur le Petit Rhône, au prix d'un grand clapet mobile qui ne sollicite le canal que pour les crues au-delà de 11 600 m3/s à Beaucaire, soit un peu plus que la crue de 2003. L'entretien régulier du lit du canal est également nécessaire, alors que, rarement sollicité, on aura tendance à l'oublier. Contrairement au premier scénario, il y a un déversement (mobile) entre Arles et Tarascon, très petit au regard de celui prévu par le SYMADREM. L'étude de ce second scénario, montre que, s'il est possible de remonter les digues sur le tronçon Beaucaire/Tarascon afin de retarder les débordements (il faudrait par exemple les remonter de 35 cm pour faire « passer » sans revanche la crue type 1856), les conséquences de cette rehausse qui concernerait tout le linéaire de Beaucaire à la mer) seraient importantes pour Arles (dès la crue 1856) et en amont de Beaucaire (pour la crue millénale). Elle fait toucher du doigt qu'au-delà de la crue 2003, le supplément de débit ne peut être entonné entre des digues même très hautes. Au total, les diverses simulations réalisées par le SYMADREM dans la foulée du pré-schéma sud et celles qui appuient le projet de la ville de Tarascon se complètent. Elles font prendre conscience qu'au-delà d'une certaine crue, qui se trouve correspondre à peu près à celle de 2003, un peu plus que centennale, les débits supplémentaires sont très difficiles à gérer. Il faut les détourner à l'amont des enjeux et non à l'aval. En dérivant à l'amont, le bénéfice se fait sentir jusqu'à la mer. En détournant à l'aval via un canal, le bénéfice ne se fait sentir jusqu'à l'aval que pour le Petit Rhône et le bénéfice amont décroît progressivement, pour s'annuler à une distance modérée qui se chiffre ici en kilomètres. C'est cette même raison qui justifie que les zones de déversement vers le Trébon et sur la rive opposée soient situées le plus en amont possible si on veut qu'elles soient efficaces à Beaucaire, Tarascon et pour la plaine de Boulbon. Bien entendu, les plateformes industrielles des quartiers sud de Tarascon et Beaucaire constituent une limite amont infranchissable si on ne veut pas les inonder. Les baisses de ligne d'eau dues aux déversements intervenant juste en aval et les hausses de ligne d'eau dues à l'absence de déversement sur ces plateformes se compensent exactement jusqu'aux crues équivalentes à celles de 1856. Il reste un bilan en légère hausse (10 cm) pour la crue millénale. Des aménagements locaux qui restent à étudier devraient permettre de les compenser, là où ils induisent une gêne. Gérard DEGOUTTE Réginald SARRALDE 66/69 Bibliographie Titre [1] Mission interministérielle sur les inondations de la vallée du Rhône en aval de Lyon d'octobre 1993 et de janvier 1994 ; 1ère partie, inondations en Camargue Mission interministérielle sur les inondations de la vallée du Rhône en aval de Lyon d'octobre 1993 et de janvier 1994 ; rapport de synthèse La gestion de l'eau en Camargue : la protection contre les inondations Date 25/4/ 1994 5/ 1994 3/5/ 1999 Auteur CGPC MISE Objet Mission d'inspection Mission d'inspection Mission d'inspection Commanditaire Ministère environnement Ministère environnement Ministère de l'environnement P 41 [2] [3] CGPC MISE Inspection spécialisée de l'environnement (P. BALLAND, C. LEFROU, M. CONRUYT) SOGREAH 70 [4] [5] [6] Étude globale pour une stratégie de réduction des risques dus aux crues du Rhône ; étude du transport solide ;1ère étape : rapport de synthèse ; 2ème étape : bilan et perspectives ; 3ème étape, orientation de gestion Étude globale pour une stratégie de réduction des risques dus aux crues du Rhône Gestion du risque inondation et changement social dans le delta du Rhône : les « catastrophes » de 1856 et 1993-1994 Étude globale pour une stratégie de réduction des risques dus aux crues du Rhône ; modélisation hydraulique du delta ; scénarios d'aménagement de 4ème étape Étude globale pour une stratégie de réduction des risques dus aux crues du Rhône ; modélisation hydraulique de la zone deltaïque du Rhône en aval de Beaucaire Quai du Rhône en Arles ; étude préliminaire et diagnostic : phase 1, diagnostic technique, rapport principal PV de la visite des 18 et 19/2/2004 sur la digue du syndicat intercommunal des digues de Beaucaire à la mer La sécurité des digues du delta du Rhône : politique de constructibilité derrière les digues. Rapport d'inspection suite à la crue de décembre 2003. 8/ 2000 EGR Institution interdépartementa le des bassins Rhône Saône Etablissement public territoire Rhône 62 58 81 96 146 11/ 2002 2002 ou 2003 1/ 2003 1/ 2003 9/ 2003 2/ 2004 10/ 2004 HYDRATEC DESMID ­ CNRS (B. PICON, P. ALLARD coord) BCEOM EGR Etude historique EGR [7] [8] BCEOM EGR [9] [9'] [10] ISL, Fugro Cemagref Inspection générale de l'environnement Protection des berges à Arles Contrôle de sécurité Mission d'inspection / Crue de 2003 Institution interdépartementa le des bassins Rhône Saône Institution interdépartementa le des bassins Rhône Saône SYMADREM SNRS Ministère de l'environnement 94 191 78 26 104 (P. BALLAND, X. MARTIN, P. MONADIER, M. THIBAULT, B. PORTIER, C. LAURAIN, Y. NASSIET, E. ROBERT DESAINT-VINCENT) [11] Voie ferrée Arles Tarascon ; étude de la crue de décembre 2003 ; étude hydraulique et diagnostic du remblai Schéma de prévention des inondations du Rhône à l'aval de Beaucaire ; modélisations complémentaires Conférence de consensus : débit maximal de la 10/ 2004 6/200 5 10/20 SOGREAH [12] [13] BCEOM Groupe Voie ferrée TarasconArles / Crue de 2003 Plan Rhône Crue de RFF 70 DIREN RhôneAlpes DIREN Rhône- 45 13 67/69 [14] crue du Rhône de décembre 2003 à Beaucaire Protection des quartiers nord d'Arles, Mission de maîtrise d'oeuvre, étude hydraulique Assistance technique pour l'élaboration du plan de prévention contre les inondations du Rhône ; propositions d'hypothèses de travail pour les études préliminaires de la sécurisation du remblai RFF entre Beaucaire et Arles Les plans de prévention des risques inondation du fleuve Rhône et de ses affluents à crue lente Pré-schéma du Rhône aval ; éléments pour une stratégie de gestion des crues du Rhône à l'aval de Montélimar Protection des quartiers nord d'Arles, Mission de maîtrise d'oeuvre, scénario 750, note hydraulique Protection des quartiers nord d'Arles, mission de maîtrise d'oeuvre ; note technique complémentaire sur le risque de submersion de la digue de protection nord Protection des quartiers nord d'Arles, dossier d'enquête publique. Volume 2 : étude d'impact 05 3/ 2006 6/ 2006 d'experts BCEOM [15] SOGREAH 2003 Protection des quartiers Nord d'Arles Plan Rhône / Voie ferrée TarasconArles PPRi Plan Rhône Protection des quartiers Nord d'Arles Protection des quartiers Nord d'Arles Protection des quartiers Nord d'Arles Plan Rhône Alpes SYMADREM DIREN RhôneAlpes 3 [16] [17] [18] 7/ 2006 7/ 2006 10/ 2006 11/ 2006 2/ 2007 DIREN RhôneAlpes SOGREAH BCEOM DIREN RhôneAlpes DIREN RhôneAlpes SYMADREM 97 71 30 [19] BCEOM SYMADREM 7 [20] BCEOM SYMADREM 226 [21] [22] Plan Rhône, pré-schéma sud : étude de calage précis entre Beaucaire et Arles et de mise en cohérence des ouvrages de protection contre les inondations en rives droite et gauche du Rhône. CCTP Étude historique des aménagements réalisés pour lutter contre le risque inondation dans le grand delta du Rhône 3/ 2007 SYMADREM SYMADREM 38 6/ 2007 [23] Voie-ferrée Paris-Marseille, section TarasconArles, rive gauche du Rhône ; avis sur dossier d'ouvrage Protection des quartiers Nord d'Arles contre les inondations : analyse du dossier de DUP Canal de contournement d'Arles Note sur le projet de canal de contournement d'Arles Canal de contournement d'Arles Plan Rhône, pré-schéma sud : étude du renforcement de la digue du Rhône rive droite entre Beaucaire et Fourques, CCTP Plan Rhône, pré-schéma sud : renforcement du 4/ 2007 4/ 2007 8/ 2007 9/ 2007 10/ 2007 10/ 2007 11/ [24] Adrien MÉJEAN, master « gestion des catastrophes et des risques naturels» Montpellier III PATOUH (CETE Méditerranée, Cemagref) CEREG Etude historique SYMADREM Voie ferrée TarasconArles Protection des quartiers Nord d'Arles Canal de contournem ent Canal de contournem ent Canal de contournem ent Plan Rhône Plan Rhône SN Rhône Saône 45 Mairie de Tarascon Mairie de Tarascon DIREN RhôneAlpes Mairie de Tarascon SYMADREM RFF 14 [25] [26] [27] [28] [29] Delft Hydraulics SOGREAH Delft Hydraulics SYMADREM RFF 15 5 20 103 32 68/69 [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] remblai ferroviaire contre les inondations en rive gauche du Rhône, avant projet de construction d'une digue accolée au remblai ferroviaire entre Tarascon et Arles. cahier des charges. Voie-ferrée Paris-Marseille, section TarasconArles, rive gauche du Rhône ; visite initiale et avis sur le dossier de synthèse Fonctionnement hydraulique de la Camargue et pré-schéma sud (N° 4240589 R16 v0) Observations de la CNR sur les hypothèses à prendre en compte pour la modélisation du canal de contournement d'Arles Plan Rhône ­ pré-schéma sud ; étude de calage entre Beaucaire et Arles ; rapport de phase 2 ; construction, calage et sensibilité du modèle Plan Rhône ­ pré-schéma sud ; étude de calage entre Beaucaire et Arles ; modélisation du canal de contournement, résultats hydrauliques n° 1 (déversoirs calés à 4000 m3/s) Protection des quartiers nord d'Arles ; mission de maîtrise d'oeuvre ; étude hydraulique Plan Rhône ­ pré-schéma sud ; étude de calage entre Beaucaire et Arles ; rapport de phase 3 ; état initial, niveau maximum acceptable en traversée d'Arles, calage des ouvrages déversants et ajustement éventuel, revanche Plan Rhône ­ pré-schéma sud ; étude de calage entre Beaucaire et Arles ; modélisation du canal de contournement, résultats hydrauliques n° 2 2007 1/ 2008 1/ 2008 2/ 2008 5/ 2008 7/ 2008 7/ 2008 10/ 2008 PATOUH (CETE Méditerranée) SOGREAH CNR CNR CNR Voie ferrée TarasconArles Plan Rhône Canal de contournem ent Plan Rhône Plan Rhône SN Rhône Saône DIREN RhôneAlpes SYMADREM SYMADREM SYMADREM 15 7 4 92 24 EGIS eau CNR Plan Rhône Plan Rhône SYMADREM SYMADREM 161 121 11/ 2008 CNR Plan Rhône SYMADREM 40 p 69/69  INVALIDE) (ATTENTION: OPTION DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 31/75 Rapport n°005602-01 Au moment où ce rapport est rédigé, la mission a pu constater que ces études sont effective ment engagées, et que la collaboration technique avec le SYMADREM est bien établie. Le calendrier désormais prévu conduit à l'aboutissement d'une phase préparatoire au printemps 2009. C'est à ce moment que le principe de la solution technique finalisée sera retenu. Les hypothèses actuellement étudiées en priorité conduiraient à construire une digue proche mais distincte du remblai ferroviaire sur la majorité du parcours entre Tarascon et Arles (Figure 8), la digue venant toutefois s'accoler au sud, partie où le remblai est plus élevé, ainsi qu'au nord au niveau de l'usine TEMBEC. Compte tenu des contraintes hydrauliques et d'exploitation ferroviaire, les écoulements à contrôler en cas de crue dépassant la crue de projet (c'est à dire en moyenne moins d'une fois par siècle59) pourraient emprunter une dizaine à une vingtaine de passages sous la voie ferrée, répartissant les écoulements de manière régulière entre Tarascon et Arles. L'enjeu d'un éven tuel débat d'ensemble sur la localisation de ces ouvrages serait illusoire, tous ces écoulements à faible vitesse à leur sortie dans la plaine contribuant à remplir progressivement le Grand Trébon. Une vérification de l'incidence locale (à courte distance) devrait cependant intervenir avant de confirmer la localisation précise de chaque ouvrage. Par ailleurs, si la définition technique du renforcement du remblai ferroviaire semble désor mais en bonne voie, les responsabilités quant à sa réalisation restent à préciser. Figure 8: Principe de la digue accolée avec passage sous voie (Source : RFF) Il est indéniable que RFF ne peut être absent de ces opérations, étant donné l'imbrication physique des deux infrastructures et de leur entretien ultérieur. La mission estime cependant que la maîtrise d'ouvrage de la construction puis de l'entretien de la digue de renforcement ne peut relever de RFF, dont ce n'est pas la vocation. Il doit en outre être rappelé que si ce remblai a assuré une protection de fait contre les crues du Rhône pendant près d'un siècle et demi, à la connaissance de la mission il n'a pu être établi que cette protection relevait d'une obligation juridique déterminée à l'origine. A l'inverse et pour les ouvrages contemporains, il est généralement demandé aux maîtres d'ouvrages d'infrastructures linéaires (voies ferrées ou routières), en application du code de l'environnement60, de veiller à la transparence hydraulique de leurs ouvrages. Cette responsabilité, qui s'exprimera ici par la création de passages inférieurs dans les emprises ferroviaires, doit continuer à relever de RFF. En ce qui concerne la digue elle-même, plusieurs arguments militent en revanche pour qu'il appartienne aux collectivités d'assurer la maîtrise d'ouvrage, comme elles le font pour les autres ouvrages de protection. Les communes (ou les syndicats auxquelles elles adhèrent), 59 60 La crue de projet serait celle de 2003 (voire un peu plus), qui a été estimée légèrement supérieure à la crue centennale. Article L211-1 II 3° du code de l'environnement : veiller à la « libre circulation des eaux ». EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 32/75 Rapport n°005602-01 parmi leurs nombreuses autres attributions, doivent notamment « prévenir, par des précau tions convenables...les inondations61 ». Le plus logique aux yeux de la mission serait donc que le SYMADREM, maître d'ouvrage des autres digues du delta, en particulier sur le tron çon de digue faisant face sur l'autre rive, assume aussi cette responsabilité pour la nouvelle digue à construire. Ce choix permettrait de maintenir dans la durée la volonté de contrôler des déversements équivalents rive gauche et rive droite pour les crues excédant la crue de projet, les digues sécurisées au déversement pouvant être affectées de quelques tassements différen tiels qui appelleront des interventions. Ce choix permettra enfin d'assurer un entretien appro prié de l'ouvrage. Selon la mission, il serait souhaitable que le conseil syndical du SYMADREM se prononce à cet effet au plus tard à la conclusion de la phase préparatoire des études en cours sous la responsabilité de RFF, ce qui donnerait au SYMADREM un plus grand poids dans la détermination finale des choix retenus et dans les études d'avant-projet qui doivent suivre. Les deux maîtres d'ouvrages (RFF et SYMADREM), qui devront étroitement coordonner leurs interventions, seront amenés à préciser leur rôle respectif par convention : par exemple, il leur reviendra de définir ensemble comment s'exprimeront leurs responsabilités réci proques en matière d'aménagement et d'entretien de l'espace intermédiaire à prévoir, ne serait-ce que pour l'écoulement des eaux entre la digue et le remblai. Dans l'hypothèse où RFF serait déjà propriétaire de cet espace intermédiaire en pied de son propre remblai, il pourrait lui appartenir de l'aménager afin d'orienter les volumes déversants (en cas de crue dépassant la crue de projet) vers les passages à prévoir sous la voie ferrée (voir plus haut). Dans l'hypothèse où cet espace ne serait pas déjà propriété de RFF, il conviendrait de l'acquérir ; cet espace devrait alors probablement être inclus dans le projet du SYMADREM, qui en deviendrait propriétaire après déclaration d'utilité publique. Ces deux maîtres d'ouvrage doivent être invités62 à déposer des dossiers coordonnés au titre de la loi sur l'eau63, comprenant une partie technique conjointe. Cette disposition permettra au service chargé de la police de l'eau et au CODERST de vérifier la bonne articulation de leurs interventions, y compris pendant les travaux et pour les phases ultérieures d'entretien. Ce dossier exposera aussi l'incidence des débordements dans le lit majeur en cas de crue excédant la crue de projet. Les riverains seront alors à même, au plus tard au cours de l'en quête publique, d'être complètement éclairés sur leur propre situation. Dans l'attente de la réalisation de cette nouvelle digue, les obligations concernant le remblai ferroviaire prévues tant par l'arrêté préfectoral du 11 juillet 2006 (et sa circulaire de référence) que par le décret 2007-1735 du 11 décembre 2007 doivent être appliquées avec diligence par le maitre d'ouvrage ; elles doivent faire l'objet d'un contrôle attentif, y compris en matière d'inspections sur place, par les services d'Etat chargés de la police de l'eau dans les Bouches du Rhône (Service de la navigation et DDAF dans l'organisation actuelle). 4. Recommandation : le remblai RFF entre Tarascon et Arles, qui n'a pas la fiabili té suffisante, doit être effectivement complété par une digue à construire. Le SYMADREM est invité à prendre position dès le premier trimestre 2009, en ce qui concerne la maîtrise d'ouvrage de la digue, l'aménagement des passages 61 62 63 Article L2212-2 5° du code des collectivités locales. Si nécessaire, le préfet peut aussi prescrire l'établissement de ce dossier par RFF. Article L211-1 et suivants CE. A noter que le Préfet, dans l'hypothèse que l'on espère exclue où l'un des maîtres d'ouvrage serait en retard, dispose du pouvoir de prescription, par arrêté préfectoral pris après avis du CODERST. EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 33/75 Rapport n°005602-01 sous voie relevant de RFF. 5. Recommandation : La sécurité de ce remblai doit être surveillée avec vigilance tant qu'il n'est pas protégé par cette nouvelle digue. Rapport n°005602-01 EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 34/75 6. Le canal de contournement d'Arles Conformément à la lettre de commande, la mission a examiné le projet d'un éventuel canal de contournement d'Arles présenté par la commune de Tarascon. Ce projet de canal part du constat, unanimement admis, que le rétrécissement du grand Rhône en Arles (ou goulet) augmente significativement la ligne d'eau à son amont et tient compte du fait qu'on ne peut agir directement dans le site urbain dense du centre historique d'Arles (on ne peut pas élargir le bras, on ne peut pas diminuer sa rugosité sauf marginalement, on ne peut pas remonter les parapets à l'infini). Il propose donc de court-circuiter ce goulet par un canal de contournement délestant le Petit Rhône vers la Grand Rhône. Son objectif explicite est d'abaisser la ligne d'eau dans Arles, mais aussi dans le Rhône afin de réduire, voire de supprimer, la nécessité de prévoir des débordements en amont d'Arles, réduisant ainsi l'oc currence des inondations dans la plaine du Trébon (Figure 9). Figure 9: Tracé du canal proposé par la municipalité de Tarascon et étudié par le SYMADREM Rapport n°005602-01 EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 35/75 6.1. Faisabilité Deux scénarios pour ce projet ont été proposés par la commune de Tarascon et son conseil, le cabinet Delft Hydraulics, des Pays-Bas. Ils reposent tous les deux sur le même canal, qui fonctionne soit de manière passive, soit avec le contrôle amont d'un organe mobile. Pour aboutir à des débits significatifs, un canal de 400m de large est prévu, complété par un abaissement des ségonnaux du Petit Rhône entre la diffluence et sa prise (Figure 9). C'est donc un projet de grande ampleur en termes d'aménagement et de génie civil. Indépendam ment de son impact hydraulique, sa faisabilité impose dans tous les cas un certain nombre d'actions complémentaires. · Tout d'abord, il faudrait assurer la transparence hydraulique des liaisons routières existantes et croisant le canal. Il s'agit principalement d'une route à quatre voies et de deux routes départementales (D570 et D36). Les liaisons qu'elles assurent devraient être maintenues, même si la D36 semble pouvoir être déviée. Il existe aussi plusieurs64 autres voies communales ou chemins d'exploitation dont il conviendrait de décider s'ils doivent être maintenus ou abandonnés, ainsi que les cas où une circulation dans le canal lui-même (bien entendu fermée en crue) pourrait être envisagée. Le coût des ouvrages de franchissement à prévoir pour maintenir ces liaisons serait à imputer au budget nécessaire à la création du canal. Il pourrait en être de même pour un franchis sement supplémentaire concernant le contournement autoroutier d'Arles actuellement en projet, dans la mesure où celui-ci serait antérieur au canal. La largeur du canal (400m) dimensionne l'enjeu financier de cette question (voir plus loin). · Le pont suspendu de Fourques, qui enjambe le Petit Rhône au niveau où les ségon naux seraient élargis devrait être aménagé. Or, ce pont du XIXème siècle est inscrit à l'inventaire des monuments historiques. S'il n'est pas inconcevable de mettre en eau sa deuxième arche65 qui surplombe actuellement les ségonnaux, il faudra vérifier que les aménagements projetés ne soient pas considérés comme inadaptés au caractère historique de l'ouvrage, y compris sur un plan paysager. · Les bâtiments d'habitation ou d'activité situés à proximité d'un tracé qui reste assez proche de l'ensemble urbain d'Arles, ou sur celui-ci, devraient être expropriés. D'après ce qui a été dit à la mission, ceci intéresserait quelques dizaines d'habitations, mais aucun inventaire précis n'est actuellement disponible à sa connaissance. · Le recouvrement éventuel des emprises du canal sur des espaces naturels remar quables, retenus en Camargue insulaire au titre de la directive Habitats (dite Natura 2000), imposerait de démontrer qu'il n'existe pas d'autre solution pour protéger la sécurité publique, et de compenser les atteintes aux milieux remarquables. Une vérifi cation rapide effectuée par la mission montre que l'emprise du canal serait proche du zonage des milieux naturels remarquables, sans empiéter sur ceux-ci. Des incidences indirectes seraient cependant à étudier : par exemple comment opérer la mise en dépôt des matériaux à extraire du canal envisagé si des superficies66 proches du canal ne peuvent pas être prévues à cet effet. · Le maître d'ouvrage devrait acquérir l'emprise foncière du canal, en incluant deux pistes d'entretien. Cette acquisition est d'abord dictée par l'importance des travaux (de 64 65 66 Faute d'un décompte plus précis à ce stade, quatre voies (au moins) peuvent être repérées sur une carte. Un tel exemple d'aménagement est par exemple intervenu à Béziers, pour un projet d'ampleur paysagère cependant moindre Ces remblais, dont le volume extrait serait significatif (8 millions de m3), nécessiteraient un espace de dépôt de l'ordre de 400 hectares dans l'hypothèse où le remblai serait d'une hauteur de 2 à 3 mètres. EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 36/75 Rapport n°005602-01 l'ordre de huit millions de mètres-cubes de terrassements). Elle l'est également pour s'assurer qu'aucune emprise (construction, etc.) ne soit réalisée sur le canal et ses abords. Cette obligation serait difficile à maintenir dans tout autre cas, en particulier pour prévenir (dans la deuxième scénario étudié pour le canal) un événement n'ar rivant qu'à une occurrence lus que centennale. Il ne serait pas exclu également que le maître d'ouvrage doive acquérir les surfaces nécessaires au dépôt des déblais volu mineux. Les deux scénarios ont fait l'objet de simulations dans le cadre de l'étude de calage réalisée pour le SYMADREM par la CNR. Leur principe et leur conséquence sont analysés dans le rapport des experts de la mission (chapitre 9), nous en résumons ici les résultats essentiels pour l'objet de notre rapport. Ils concernent les modifications apportées par l'ajout du canal au comportement hydraulique du système de protection pris en compte dans l'étude de calage du pré-schéma sud67. Pour ce faire, et pour chaque scénario, trois cas ont été simulés : la crue de 2003 sans brèches (proche de la centennale), la crue de 1856 (référence des plans de surfaces submersibles) et une crue exceptionnelle (millénale). 6.2. Premier scénario Le premier scénario est exclusivement basée sur l'emploi d'ouvrages fixes, comme prévu dans le pré-schéma Rhône aval. Pour gérer les débits additionnels introduits dans le Grand Rhône en aval d'Arles, le canal est complété par deux aménagements. Le premier est un déversoir (n°1) en rive droite du Grand Rhône, alimentant un canal de jonction chargé d'éva cuer les débits supplémentaires vers l'étang de Vaccarès. Le second est également un déver soir (n°2) en rive droite du Grand Rhône, en amont des Salins-de-Giraud, pour évacuer les débits supplémentaires vers le canal du Japon et, au delà, vers la mer. Le canal de contourne ment et ses équipements fonctionneraient à partir d'un débit de 4 000 m3/s à Beaucaire, ce qui correspond environ à la crue annuelle. Les résultats des simulations réalisées sur cette base donnent les indications suivantes. · Entre Tarascon et Arles, pour une crue de type 2003, la ligne d'eau serait effective ment abaissée, de 15 cm à Beaucaire à 40 cm à la prise d'eau BRL, en amont d'Arles. Cette réduction serait plus faible pour la crue de référence (1856), soit respectivement 10 cm et 30 cm. Dans ce cas, le remblai ferroviaire actuel déverserait, ce qui, indé pendamment de l'état du remblai, obligerait à construire une digue le long de ce remblai si l'on voulait protéger le Trébon de tout déversement jusqu'à la crue de référence. La réalisation du canal ne se substituerait donc pas à la construction de cette digue (par ailleurs indispensable , voir partie 5 du présent rapport) et les deux investissements devraient être financés. · La ligne d'eau est par contre peu modifiée dans la traversée d'Arles pour chacune des crues étudiées (2003, 1856 ou millénale) : les débits y sont plus faibles mais l'ar rivée du canal à l'aval d'Arles rehausse la ligne d'eau par effet de remous aval. · Dans le Petit Rhône, les débits en crue en aval de la prise du canal, seraient sensible ment réduits, ne dépassant plus 1 100m3/s même en crue exceptionnelle, alors qu'on en a connu 1 400 en 2003. Ce résultat, a priori intéressant pour les communes rive raines, soulèverait cependant des questions en matière de sédimentation. · En Camargue insulaire, les volumes déversés seraient significatifs : 320 millions de m3 (67cm de hauteur d'eau moyenne) via le premier déversoir pour la crue de 2003, 67 Rapport hydraulique, chapitre 6. EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 37/75 Rapport n°005602-01 1550 millions de m3 (soit plus de 3m de hauteur d'eau) pour la crue de 1856. Les quartiers est des Saintes-Maries-de-la-Mer seraient inondés dès la crue de 2003. La dérivation d'un débit non négligeable du Petit Rhône au-delà de la crue annuelle aurait un impact géomorphologique (§ 10.4 du rapport des experts) en particulier en provoquant une surélévation des fonds du Petit Rhône et en modifiant l'équilibre délicat de la diffluence. En résumé, le premier scénario simulé ne répond pas suffisamment à l'objectif d'abaisse ment de la ligne d'eau en amont d'Arles pour y exclure tout déversement avant la crue de référence. Il maintiendrait la nécessité de doubler le remblai RFF par une digue fiable, et de réaliser des ouvrages complémentaires. Il aurait des conséquences sur la sédimentation dans le Petit Rhône. Il aurait des incidences défavorables non négligeables en matière de déborde ment en aval sur le Grand Rhône. 6.3. Second scénario Avec un canal ayant les mêmes caractéristiques que précédemment, le second scénario se donne pour objectif (implicite) de protéger l'amont d'Arles jusqu'à la crue de référence (1856). Il repose donc sur un rehaussement des digues des deux rives entre Tarascon et Arles, mais aussi jusqu'à la mer, et sur l'installation de deux organes mobiles dont l'ouverture serait commandée manuellement ou automatiquement à partir de débits constatés à Beaucaire, complétés par un déversoir passif sur le Grand Rhône, près de la mer. Le premier organe mobile se situe à la prise du canal. D'une longueur de 400 m, il s'apparen terait plutôt à un barrage mobile, qui serait activé à partir d'une crue de type 2003 (11 500 m3/s). Le second organe mobile, en rive gauche, au sud de Tarascon, d'une longueur de 48 m, serait ouvert légèrement au delà de la crue de référence (12 500 m3/s). Le troisième ouvrage est un déversoir fixe, celui déjà prévu (n°2) dans le premier scénario pour évacuer le surplus de débit vers la mer via le canal du Japon. Les résultats simulés du deuxième scénario peuvent être ainsi présentés. Entre Tarascon et Arles, pour la crue de référence (1856), le modèle signale un abaissement modéré de la ligne d'eau, sensible (15 cm) au niveau de la diffluence, mais qui se répercute mal en amont. Le besoin de confortement en sera réduit d'autant et l'objectif d'éviter tout débordement jusqu'à la crue de référence dans cette zone semble techniquement accessible, à condition toutefois de conforter et rehausser toutes les digues, en particulier celle qui devra longer le remblai RFF. Sur le grand Rhône, la même crue de référence entraîne une hausse de la ligne d'eau (35 cm) d'Arles au déversoir vers le canal du Japon, induisant aussi un besoin de confortement des digues. En Arles, la crue exceptionnelle induit une hausse significative de la ligne d'eau (60 cm) due à l'arrivée des eaux du canal dans le Grand Rhône. Si l'objectif d'assurer la protection du centre d'Arles jusqu'à cette crue est maintenu, une hausse significa tive des protections locales serait à opérer. Au point bas du terre-plein IRPA 68 par exemple, une hausse de 1,50 m serait alors nécessaire pour garder une sécurité (revanche) de 50 cm. En amont de Beaucaire, la crue exceptionnelle induit une hausse de la ligne d'eau perceptible jusqu'au barrage de Vallabrègues (+ 25 cm). En résumé, le deuxième scénario simulé ne répond pas non plus suffisamment à l'objectif d'abaissement de la ligne d'eau en amont d'Arles. Si on souhaite y exclure tout déversement avant la crue de référence, les incidences à l'amont sont importantes. Le confortement du 68 Actuellement à 7,03m NGF pour une ligne d'eau annoncée à 8m NGF. EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 38/75 Rapport n°005602-01 remblai RFF par une digue fiable continue d'être nécessaire. Si les déversements en Camargue sont réduits par rapport au premier scénario, ce deuxième scénario conduirait à des travaux considérables dans tout le Grand delta : le canal de contournement d'Arles et celui du Grand Rhône vers le canal du Japon, les deux ouvrages mobiles, le confortement des digues à l'amont (y compris le long du remblai RFF), en Arles et à l'aval d'Arles. Les incidences amont sont significatives. Par ailleurs, l'existence des organes mobiles pose en soi deux problèmes. Il s'agit d'abord de la question du maintien en condition opérationnelle d'ouvrages qui ne seraient en fonctionne ment réel que moins d'une fois par siècle en moyenne : le maître d'ouvrage devrait en supporter les coûts d'entretien pendant des périodes très longues, sans en percevoir expé rimentalement le bénéfice69. Il s'agit ensuite de l'acceptabilité de l'ouverture des déversoirs mobiles, qu'elle soit automatique ou commandée. Cette question serait particulièrement sensible au nord d'Arles puisqu'en l'absence de canal l'ouvrage débiterait assez brutalement directement en plaine du Trébon, situation future encore plus rare, mais dans laquelle on ne pourrait exclure que certains riverains réagissent. Une telle perspective pourrait nécessiter de la part des autorités de devoir faire garder l'ouvrage y compris en période de crise, si celles-ci veulent en garantir alors le fonctionnement. A noter qu'une fois l'ouverture effectuée en crue, les personnels assurant la garde de l'ouvrage mobile seraient en revanche isolés, son accessi bilité n'étant plus assurée que par la digue elle-même. Enfin le coût du deuxième scénario serait considérable, puisqu'il faudrait cumuler l'aménage ment de deux canaux (le contournement d'Arles et la liaison entre le Grand Rhône et le canal du Japon), la construction des ouvrages mobiles, les acquisitions foncières et le rétablisse ment des liaisons routières et autoroutières avec les réalisations prévues au pré-schéma sud. Faute d'élément de comparaison contemporains, ce coût ne peut être à ce stade approché que pour certains postes. Le coût d'un pont routier sans aménagement particulier est estimé à 4000 /m². Un pont à deux fois deux voies au dessus du canal aurait une superficie d'environ un hectare, son coût serait donc de l'ordre de 40 millions d'euros (à multiplier probablement par deux compte tenu de l'autoroute en projet) et d'environ 20 millions d'euros pour chacune des deux autres routes. Par ailleurs, le seul chantier français récent d'un ouvrage de dérivation ayant nécessité des déblais importants ainsi que des rétablissements routiers simples (hors autoroutes), c'est à dire les travaux sur le LEZ à l'aval de Montpellier, constate un coût de génie civil d'environ 5000 euros par 1000m3 terrassés, hors acquisitions foncières, dépôt des déblais, rétablisse ment des réseaux (routes, eau, électricité et téléphone), sondages géophysiques et archéolo giques, études et maîtrise d'oeuvre. L'application de ce ratio à un canal de 8 millions de m3 donnerait un coût dépassant les 40 millions d'euros, hors rétablissement autoroutiers. A titre de comparaison, ces deux postes (canal et trois ponts), sans compter les aménagements hydrauliques complémentaires (canaux de liason dans la Camargue, barrages mobiles) représenteraient déjà à eux seuls au moins la moitié des 182 millions d'euros inscrits pour le financement de la totalité du pré-schéma Rhône-aval pour la période 2007-2013 dans le contrat de projet interrégional Plan Rhône. 6.4. Synthèse Les résultats des deux simulations montrent que, même s'il améliore les écoulements en certains secteurs, le canal de contournement du goulet d'Arles soit n'aurait pas d'impact suffi 69 La probabilité qu'aucune crue centennale, déclenchant l'usage du canal, n'intervienne pendant 128 ans, est par exemple de l'ordre de 28%. Rétrospectivement et dans l'hypothèse où ce canal aurait été construit juste après la crue de 1856, il aurait été utilisé à des fins opérationnelles pour la première fois en 2003. EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 39/75 Rapport n°005602-01 sant en amont pour y réduire significativement les risques d'inondation, soit aurait des conséquences négatives importantes en traversée d'Arles et en aval, ainsi qu'en amont de Beaucaire. L'influence du premier scénario serait limitée sur les plus fortes crues en amont de la diffluence alors que son influence en aval serait clairement défavorable. Le deuxième scéna rio réduirait le niveau des risques actuels entre Tarascon et Arles au prix d'une hausse signifi cative de la ligne d'eau en Arles. Son coût serait considérable, puisqu'il faudrait cumuler le creusement de deux canaux, les ouvrages mobiles, les rétablissements routiers et les acquisi tions foncières. Son usage réel en crue pourrait être aléatoire compte tenu de l'emploi d'ou vrages mobiles. Toute tentative éventuelle de poursuivre l'étude d'un tel canal ne pourrait être que décon seillée par la mission, tant les écarts entre les objectifs de protection et les investissements à prévoir sont importants. En tout état de cause, un tel canal n'apparaît que comme un complé ment aux aménagements prévus, ce qui devrait être examiné à l'aune des moyens financiers et matériels que sa réalisation devrait mobiliser, au delà de ceux d'ores et déjà prévus dans le Plan Rhône. Rapport n°005602-01 EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 40/75 7. Les plans de prévention des risques d'inondation et l'ur banisme 7.1. La prévention des inondations de 1858 à 1996 Après les inondations de 1840, celles de 1856 ont eu un retentissement considérable dans toute la vallée du Rhône. Afin de ne pas en perdre la mémoire, les pouvoirs publics ont très tôt (loi du 28 mai 185870) prévu de répertorier les zones alors inondées, au moyen de plans des surfaces submersibles (PSS). L'objectif était double : pouvoir s'opposer aux endigue ments excessifs en amont, qui accroissent l'importance des crues en aval; fournir aux proprié taires des terres inondables une information claire sur les risques qu'ils encourent. La loi précise que « dans les vallées protégées par des digues, sont considérées comme submersibles les surfaces qui seraient atteintes par les eaux si les levées venaient à être rompues ». « La limite de la partie submersible de la vallée du Rhône en aval de Lyon » a été établie en 191171. Respectant le principe énoncé par la loi, la partie de la plaine du grand Trébon isolée du Rhône par le remblai ferroviaire, inondée en 1858, y figure bien comme « submersible ». La zone submersible issue de ce PSS apparaît dans la . Ces informations sont rappelées de nos jours sur le site internet de la préfecture au titre de la réglementation concernant l'information des acquéreurs et des locataires72. Les objectifs des pouvoirs publics en zone inondable se sont élargis en 1935. Il convenait en effet que l'État ne se limite plus à la seule information des propriétaires; l'État devait pouvoir aussi s'opposer à l'extension urbaine en zone inondable, qui gène les écoulements et qui induit un accroissement des « charges que le Trésor supporte du fait que l'État est nécessaire ment amené à venir en aide aux victimes des inondations73 ». Le vocabulaire ne change pas (on parle toujours de surfaces submersibles), ni la prudence derrière les digues: « pour les vallées protégées par des digues ou levées de toute nature, les plans ne tiennent pas compte de l'existence de ces ouvrages ». Mais les pouvoirs de l'État sont considérablement élargis, à partir de 1935 ils correspondent sensiblement à ceux qui sont aujourd'hui employés dans un PPRI (plan de prévention des risques d'inondation) relevant de la loi de 1995. L'État peut ainsi interdire en zone submersible les constructions, voire même ordonner leur destruction (contre indemnité si celles-ci ont été régulièrement établies). 70 71 72 73 La loi de 1858, ainsi que l'ensemble des textes juridiques antérieurs à 1939 cités dans cette section, non disponibles sur Légifrance, figurent en annexe 4 du présent rapport. Décret du 3 septembre 1911, voir en annexe. Arrêtés IAL-13004-01 (Arles) et IAL-13108-01 (Tarascon), du 8 février 2006. Décret-loi du 30 octobre 1935, rapport. A noter, curiosité juridique, que c'est sur la base de cet argument financier que ce texte, en principe de nature législative puisqu'il restreint les droits du propriétaire, a été pris sous forme d'un décret-loi au titre de la défense du franc. Les dispositions d'application du décret-loi de 1935 ont été précisées par un décret réglementaire du 20 octobre 1937. EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 41/75 Rapport n°005602-01 Figure 10: Les zones submersibles du PSS de 1911 (Source SDAGE, 1995) Figure 11: Zones submersibles de l'AZI de 1996 montrant la zone protégée par le remblai RFF (Source PIG - 1996) Contrairement aux transformations74 opérées pour les autres communes de France concer nées, les plans de surfaces submersibles de 14 communes75 du Grand delta, qui relevaient de la loi de 1858, n'ont pas été repris sous le régime juridique de 1935 76. La loi de 1858 n'ayant plus d'effets juridiques directs77, seule subsiste désormais l'information générale précisant les limites atteintes par les eaux en 1856. Cette information a cependant permis jusqu'à un passé récent l'application du droit des sols sur ce territoire, sur la base de l'article R111-2 du code de l'urbanisme, qui prévoit que « le projet [de construction] peut être refusé ou n'être accepté que sous réserve de l'observation de prescriptions spéciales »; cette disposition suppose cependant une appréciation des faits dossier par dossier, et il ne s'agit pas d'une compétence liée. 74 75 76 77 Certaines transformations ont été opérées par décret entre 1979 et 1986. Ceci intéresse quatre communes du Gard (Fourques, Bellegarde, Saint-Gilles, Beauvoisin) et quatorze communes des Bouches-du-Rhône (Rognonas, Barbentane, Boulbon, St-Pierre-de-Méozargues, Tarascon, Arles, Port-Saint-Louis-du Rhône, Saintes-Maries-de-la-Mer, Saint-Etienne-du-Grès, Saint-Martin-de-Crau, Fontvieille, Paradou, Maussane-les-Alpilles, Mouriès). La DPPR avait entrepris au titre de la codification une démarche visant à introduite dans la partie réglemen taire de code de l'environnement un article tendant à faire considérer les plans de 1911 comme des PSS au sens de la réglementation ultérieure. La section des travaux publics du Conseil d'État, lors de sa séance du 19 juin 2007, a précisé que les PSS établis en 1911 ne pouvaient être considérés comme relevant du décret-loi de 1935, proposition qui dépassait les compétences d'une codification Article 8 du décret-loi du 30 octobre 1935. EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 42/75 Rapport n°005602-01 7.2. La prévention des inondations depuis 1996 En 1996, la préfecture des Bouches-du-Rhône publie78 comme projet d'intérêt général (PIG) un atlas des zones inondables (AZI). La dimension en principe restrictive de ce texte doit être soulignée: il s'agissait de mettre en demeure les Maires des communes concernées par un risque d'inondation de réviser ou de modifier leur POS (plan d'occupation des sols), pour les rendre compatibles avec le PIG (projet d'intérêt général). Mais ici la surface considérée comme « submersible » depuis 1911, est séparée pour Arles et Tarascon en deux zones, la zone inondable proprement dite et la zone dite « protégée par des digues ou remblais fiables » (le remblai du chemin de fer entre Arles et Tarascon) marquée en gris sur la . Aucune étude spécifique ne semble avoir justifié cette affirmation en ce qui concerne le remblai du chemin de fer, le constat d'une résistance de fait entre 1856 et 1996 (y compris pour la crue de 1993) semblant avoir prévalu. Dans cet arrêté préfectoral de 1996, les quartiers nord d'Arles, la plaine du Grand Trébon et les quartiers sud de Tarascon sont entièrement situés dans la partie dite protégée. Cet AZI de 1996 entérine donc l'idée communément admise que le territoire considéré était protégé des crues du Rhône. Cette notion de zone protégée a permis le développement urbain et écono mique du territoire, notamment sur la commune d'Arles, les plans d'occupation des sols (POS) des communes intégrant la notion de digue fiable. Un arrêté préfectoral du 21 juin 2000 a prescrit l'établissement d'un PPR pour la commune d'Arles. Il ne semble cependant pas avoir fait l'objet de travaux approfondis depuis lors. En 2002 après une rupture de digue à ARAMON ayant entraîné la perte de plusieurs vies humaines, une circulaire interministérielle79 rappelle que l'ensemble des règles relatives aux zones inondables sont applicables aux zones endiguées, quel que soit le niveau de protection théorique de ces digues. Cette circulaire précise en outre qu' « il convient de cesser de consi dérer comme des digues de protection les remblais des ouvrages conçus et réalisés pour d'autres objectifs (infrastructures de transports,...), hormis s'ils ont également été conçus à cet effet ». La discussion de savoir si le remblai ferroviaire entre Arles et Tarascon répond à cette définition figure en partie 6 de ce rapport, le constat de la mission étant que ce remblai n'a pas été construit comme une digue. L'application de cette circulaire a conduit la DDE des Bouches-du-Rhône, sur instruction du Préfet, à renforcer le contrôle de la légalité des autorisations de construire sur ce territoire situé derrière le remblai ferroviaire, ce qui a conduit dans certains cas le Préfet à déférer au tribunal administratif des permis de construire, assortis de demandes de suspension, sur la base de l'article R111-2 du code de l'urbanisme cité plus haut. Les procédures suivant ces référés ont souvent donné raison à l'État, mais celles ayant eu un résultat opposé traduisent la fragilité de l'argumentaire basé sur le l'utilisation des informa tions figurant au PSS de 191180. Après la crue de 2003 et les traumatismes afférents, la demande sociale a en outre été forte en vue de ne pas interdire toute construction, ce qui a de fait conduit à accorder de nouveaux permis de construire dans cette zone. La situation juridique au regard de l'octroi des permis de construire sur ce territoire est deve nue aujourd'hui très confuse, les parties prenantes aux débats invoquant devant le tribunal 78 79 80 Arrêté préfectoral du 23 août 1996 Circulaire MATE/SDPGE/BPIDPF/CCG n° 234 relative à la politique de l'Etat en matière de risques natu rels prévisibles et de gestion des espaces situés derrière les digues de protection contre les inondations et les submersions marines. Une inspection thématique de la DDE des Bouches du Rhône (contrôles de la légalité liés au risque d'inon dation) menée par Guy Descombes et Mireille Bensussan, de la MIGT 11, aboutissait à ces conclusions le 17 juin 2005. EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 43/75 Rapport n°005602-01 administratif les écarts entre d'une part le POS issu du PIG et l'octroi de certains permis anté rieurs, et d'autre part le recours à l'article R111-2 du code de l'urbanisme81. 7.3. Recommandations Cette confusion juridique ne peut être levée, s'agissant des services de l'État, qu'en appliquant les dispositions prévues depuis la loi de 1995 désormais codifiées à l'article L562-1 et suivants du code de l'environnement, c'est à dire en élaborant un plan de prévision des risques naturels prévisibles (dit PPRi pour les inondations). L'Etat disposera alors d'un document juridique opposable, sur lequel il pourra asseoir sa position vis à vis de la justice administra tive. L'établissement d'un PPR vient d'ailleurs d'être prescrit (octobre 2008) s'agissant de la commune de Tarascon, permettant dans cette zone une approche uniforme des règles à appli quer entre les communes de Tarascon et d'Arles82. Élément de contexte, les résultats de l'enquête d'opinion évoquée plus haut, montrent d'ailleurs que ces PPR sont acceptables s'ils sont placés dans le cadre d'une doctrine commune à l'ensemble du Rhône, assurant une cohérence entre les rives du fleuve et entre l'amont et l'aval. La doctrine commune aux PPRi du Rhône a été validée en commission administrative de bassin le 14 juin 2008, elle prend notamment en compte la constructibilité derrière les digues de protection. Elle est localement ressentie comme adaptée à la situation en vallée du Rhône. Reste encore à définir pour ce PPR l'aléa de référence et l'aléa exceptionnel. En application des textes et des guides méthodologiques en vigueur, la crue de référence est définie comme la crue centennale, ou la plus forte crue historique connue si celle-ci est supérieure: c'est ici le cas pour la crue de 1856. Il est également précisé que les plans de prévision des crues doivent être établis sur la base des équipements effectivement en service, les projets prévus devant conduire, s'il y a lieu, à la modification ultérieure du PPR, lors de la mise en service des équi pements. La dernière question technique à trancher dans cette zone concerne le remblai ferroviaire: pourrait-il aujourd'hui être considéré comme résistant à la crue de référence? La réponse en l'état est clairement négative (voir rapport des experts de la mission, § 6.2.1). L'arrêté préfec toral du 23 août 1996, qualifiant de fiable dans le cadre d'un PIG ce remblai ferroviaire, doit donc être immédiatement rapporté83, ce qui contribuera à clarifier l'actuelle confusion juri dique. Dans la situation actuelle, la crue de référence submergerait le remblai ferroviaire, induisant un risque élevé de rupture qui introduirait dans la plaine du Trébon, les quartiers sud de Tarascon, les quartiers nord d'Arles et dans Fourchon des volumes d'eau considérablement plus élevés qu'en 2003. Le raisonnement suivi par la mission pour aboutir à cette affirmation est le suivant : - la crue de référence pour l'établissement d'un PPR est la crue centennale, ou la plus haute crue historique si celle-ci est supérieure ; pour Arles et Tarascon, la crue de référence est celle de 1856 ; 81 82 83 Tribunal administratif de Marseille, Préfet des Bouches du Rhône c/ commune d'Arles, 11 septembre 2008. Le PPR d'Arles, prescrit en 2000, n'a pas encore été établi (voir plus haut). A la différence des PIG actuellement établis sous le régime prévu par le décret 2001-260 du 27 mars 2001, un PIG de 1996, relevant du décret 83-811 du 8 septembre 1983, n'est pas automatiquement caduc au bout de trois ans. EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 44/75 Rapport n°005602-01 les simulations effectuées par la CNR pour le compte du SYMADREM montrent que, dans l'état actuel et pour cette crue, le remblai ferroviaire est submergé ; - selon les constatations faites après la crue de 2003, la rupture du remblai serait probable en crue de référence (et bien avant) : les volumes introduits dans le Grand Trébon excéderaient alors de manière significative les quelque 18 millions de m3 constatés en 2003 ; - l'étude EGIS a examiné (entre autres) les effets d'un débordement de 200 millions de m3 dans le lit majeur rive gauche. Elle considère qu'en ce cas, dans l'état actuel, des hauteurs significatives d'eau seraient atteintes, de l'ordre de 2 m à 2,5 m dans les quartiers nord d'Arles et dans la zone commerciale de Fourchon. Le temps d'arrivée de l'eau dans Fourchon serait d'une trentaine d'heures après le début de déversement sur la voie ferrée. Peu importe, dans ce raisonnement, que l'étude EGIS soit établie en référence à des scénarios de crue différents de celui de 1856. C'est le volume d'eau déversé qui est prépondérant pour la détermination des hauteurs d'eau en lit majeur, la vitesse de remplissage des casiers n'ayant qu'une incidence limitée. Au besoin, rien n'interdit d'ailleurs à l'Etat, au titre de la préparation du PPR, de demander à EGIS une rapide simulation complémentaire pour s'en assurer, à titre de précaution juridique. Cette simulation aurait également pour intérêt de préciser les zonages. A noter que ces mêmes éléments techniques justifient aussi la stratégie de mise en place sans délai de protections rapprochées, notamment pour les quartiers nord d'Arles. Ce point est traité en partie 5 du présent rapport. Les éléments déjà disponibles sur les effets prévisibles d'une telle crue (1856), détaillés dans leur rapport par les experts de la mission, témoignent du niveau des risques encourus. C'est pourquoi la mission, considérant « que l'urgence [] justifie84 » un encadrement réglementaire solide du droit de construire, recommande pour Arles85 et Tarascon l'élaboration par le Préfet, après consultation des maires concernés, d'un plan de prévention des risques naturels prévi sibles conforme à l'article L562-2 du code de l'environnement. Les dispositions prévues par un tel plan, qui ne peuvent concerner que des constructions nouvelles (zonage, interdiction, prescriptions), seront alors immédiatement opposables. Ces dispositions seraient bien enten du révisées à la mise en service de la protection prévue pour les quartiers nord d'Arles, ou de tout autre ouvrage réduisant le risque. Selon la mission, les délais nécessaires à l'élaboration et à l'adoption d'un tel plan ne devraient pas dépasser quelques mois. Pour mieux respecter ces délais, il serait préférable de se limiter, pour ce premier plan, à la couverture territoriale de la rive gauche du Rhône et à sa zone urbaine rive droite pour la commune d'Arles86, ainsi qu'à la commune de Tarascon. Ce plan s'appliquera pendant 3 ans, délai qui permettra d'établir dans de bonnes conditions un PPR relevant de l'article L562-1 du code de l'environnement87. Point souvent omis : compte 84 - L'urgence est justifiée par le niveau des dégâts prévisibles (ceux de la crue de 2003 ont déjà été considé rables), le fait qu'une crue, même d'occurrence assez élevée, puisse intervenir à tout moment, ainsi que par la pression foncière. Celle-ci est ici élevée, au point de constater une impossibilité juridique à maîtriser la construction par d'autres moyens. En particulier la probabilité limitée d'un événement, inhérent à la notion de risque, ne saurait écarter la notion d'urgence en matière de risques, alors qu'elle est explicitement prévue par le législateur. Aucun PPR pris au titre de l'article L562-2 CE ne semble avoir été annulé par la justice admi nistrative pour défaut d'urgence (source Jurisque prim.net). Voir par exemple <http://www.prim.net/professionnel/procedures_regl/r9_jurisprud2008/attente. html> C.E., 24 juill. 2006, Cne d'Andresy-en-Yvelines et autres, n° 283297. 85 86 87 Rappellons que le territoire d'Arles, plus grande commune de France, s'étend aussi en Camargue insulaire. Rappellons que le territoire d'Arles, plus grande commune de France, s'étend aussi en Camargue insulaire. De manière très pratique, ce délai devrait aussi permettre de traiter les inévitables contentieux à prévoir. EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 45/75 Rapport n°005602-01 tenu de la nature des risques encourus sur les deux communes d'Arles et de Tarascon, avant comme après la réalisation d'ouvrages de protection, il serait approprié que ce dernier plan ne se limite pas à prescrire des mesures concernant la construction, le PPR devrait aussi définir des mesures qui relèvent de la sécurité civile88, à moins que les plans communaux de sauve garde de chaque commune n'aient prévu la totalité des dispositions à prendre en cas de rupture du remblai ferroviaire (alerte des populations, mise en sécurité des personnes, etc.). L'argumentaire, non fondé juridiquement ni reconnu par le Ministère chargé de l'environne ment, mais parfois employé en opportunité pour chercher à retarder l'adoption immédiate d'un PPR, est que d'éventuels travaux futurs pourraient faire disparaître le risque d'inonda tion. Au cas particulier de la zone située derrière le remblai ferroviaire considérée dans son ensemble, cet espoir est malheureusement peu crédible. Les études en cours au SYMA DREM, visant à caler des digues résistantes à la surverse, permettront certainement de prévoir un dispositif sécurisant les digues et réduisant sensiblement les volumes déversés dans le Grand Trébon pour la crue de référence, sans pouvoir supprimer ces débordements. La mise en place de protections rapprochées, qui pourraient concerner Fourchon (voire le sud de Tarascon) comme les quartiers nord d'Arles, serait une réponse appropriée à un tel constat. Comme il est précisé plus haut, le PPR sera alors revu en conséquence. 6. Préconisation : l'arrêté préfectoral du 23 août 1996 (PIG) doit être rapporté sans délai. 7. Recommandation : un plan de prévention des risques d'inondation sur la base des éléments techniques immédiatement disponibles doit être défini en urgence pour Arles et Tarascon . Ce plan sera ensuite adapté en fonction des investissements réalisés. 88 « Ces plans ont pour objet, en tant que de besoin ;... 3° De définir les mesures de prévention de protection et de sauvegarde qui doivent être prises par les collectivités » (Article L562-1 du code de l'environnement). Et dans l'hypothèse, que l'on espère totalement exclue, où le programme des travaux à engager par les collecti vités territoriales serait arrêté, le PPR devrait aussi « définir...des mesures relatives à l'aménagement...des ouvrages » (idem, 4°). EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 46/75 Rapport n°005602-01 8. Le changement climatique La lettre de mission demandait de « chercher les modalités de prise en compte du change ment climatique pour la prévention des inondations dans le secteur Rhône aval ». Les para graphes qui suivent présentent les conséquences possibles de l'augmentation dans l'atmo sphère de la proportion de gaz à effet de serre sur le régime du Rhône dans le Grand delta, en prenant en compte ce que la communauté scientifique tient aujourd'hui pour acquis. 8.1. Impact sur l'hydrologie Se produisant le plus souvent entre octobre et mai, les crues du Rhône dans le Grand delta sont classées en plusieurs types : - les crues dues à des précipitations d'origine océanique affectant le nord du bassin versant ; - les crues dues à des précipitations d'origine méditerranéenne ou cévenole, affectant la partie sud du bassin versant ; - les crues dites généralisées résultant de la combinaison de ces types de précipitations, comme celle de 1856. En ce qui concerne l'hydrologie, il n'existe à la connaissance de la mission qu'une seule étude générale abordant ce sujet sur l'ensemble du bassin du Rhône. Elle a été financée par le MEDD (Ministère de l'écologie et du développement durable) dans le cadre de son programme de gestion des impacts du changement climatique (GICC). Commencée en 2000 et achevée en 2004. Elle89 avait pour thème l'impact d'un doublement de la teneur en gaz à effets de serre sur le régime hydrologique du Rhône, à l'horizon 2050, et utilisait les scénarios du GIEC dans leur version de 2001. . Elle porte sur le Rhône, la Saône, l'Ardèche et la Durance. Basée sur plusieurs simulations dont les résultats ne concordent pas complètement selon les scénarios et modèles de circulation générale utilisés, elle admet une augmentation possible des hauts débits (jusqu'à 12 % de plus) et une diminution importante des étiages (jusqu'à ­ 40 % de mai à septembre), le signal le plus clair étant la diminution de la compo sante nivale des débits. La Durance verrait corrélativement une diminution du pic de fonte et un moindre maigre hivernal. Les conséquences mises en évidence par l'étude intéressent les écosystèmes aquatiques (réduction des espèces d'eau courante), l'agriculture irriguée (plus de besoins, besoins plus constants) et la végétation spontanée des bassins. Si cette étude prospective met en évidence une augmentation possible des hauts débits, elle reconnaît une pertinence limitée des méthodes utilisées, en ce qui concerne l'évaluation des extrêmes. A ce stade l'étude ne s'est d'ailleurs pas prononcée sur la répartition statistique des événements extrêmes (dont les crues font partie). Elle suggère de poursuivre les travaux de simulation en prenant en compte les scénarios climatiques nouveaux et en bénéficiant des progrès de la modélisation. D'autres études ont donc été menées depuis dans le cadre du GICC, avec des modélisations plus précises, sur la base des scénarios utilisés pour le rapport du GIEC de 2007. Aucune ne porte sur le Rhône, mais les résultats obtenus pour des fleuves français de régime océanique indiquent une baisse générale des débits sur toute l'année90. 89 90 GIP MEDIAS ­ Projet GICC Rhône ­ Rapport final révisé, février 2005. Impact du changement climatique sur les ressources en eau et les extrêmes hydrologiques dans les bassins de la Seine et de la Somme (RExHySS) EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 47/75 Rapport n°005602-01 En ce qui concerne les mesures effectivement réalisées, celles-ci ne permettent pas de mettre en évidence une évolution significative de la répartition des débits, dès lors qu'elles s'in téressent à des évènements rares et que le pas de temps des observations jusqu'ici réalisées est trop étroit pour permettre de conclure valablement, en ce qui concerne l'impact du chan gement climatique sur les crues. En conséquence, il n'existe aujourd'hui aucun élément suffisamment fiable qui permette de réviser, dans quelque sens que ce soit, les caractéristiques des crues centennales, millénales et de référence91. 8.2. Impact sur le niveau marin L''écoulement dans les bras du Rhône vers la mer est influencé par le niveau de celle-ci à l'embouchure. C'est le cas lors de crues d'origine méditerranéenne et cévenole, concomitantes de tempêtes sur le littoral entraînant d'importantes surcotes marines92. C'est pourquoi l'in fluence du changement climatique sur le dimensionnement des ouvrages de protection contre les crues du Grand Delta doit aussi être explorée sous l'aspect de la montée séculaire du niveau de la mer. Figure 12: Mise en évidence de la montée du niveau de la mer Méditerranée par les satellites d'altimétrie - Source : Aviso-CNES La montée du niveau de la Méditerranée est attestée par les mesures issues des satellites d'al timétrie, depuis 1992 (Figure 12). Pour le delta du Rhône, elle est confirmée par les données du marégraphe du Grau de la Dent. Cette montée est émaillée d'importantes variations inter annuelles dues à la dynamique particulière de cette mer presque fermée. Sa principale source est le réchauffement de l'eau, la Méditerranée étant considérée comme en voie de tropicalisa tion. Le dernier rapport du GIEC confirme cette augmentation séculaire, donnant une éléva tion moyenne globale du niveau des mers pouvant aller jusqu'à 0,60 m en 2090, chiffre ne pouvant être transposé comme tel dans une mer fermée comme la Méditerranée. L'étude de calage menée par le SYMADREM introduit la contrainte maritime dans leurs simulations, allant jusqu'à des surcotes de 1,50 m NGF. Comme l'étude globale Rhône, elle 91 92 Le calcul de la crue centennale utilisée depuis l'étude globale Rhône, a été fait avec les mesures réalisées sur la période 1920-2000. La surcote, ou marée de tempête, est l'élévation de la mer créée par une tempête, au delà du niveau normal de la marée astronomique. EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 48/75 Rapport n°005602-01 montre que l'influence de ces surcotes diminue lorsque le débit du fleuve augmente. Pour un débit à Beaucaire supérieur à 11 500 m3/s, l'influence de la surcote est nulle sur le Petit Rhône en amont de Saint Gilles et sur le Grand Rhône en amont de Barriol (sud d'Arles). Ceci signifie en particulier que, pour la crue de référence, la surcote marine n'a aucune influence sur l'écoulement en Arles. L'effet de seuil dû au goulet du Rhône en Arles donne une garantie supplémentaire de l'absence d'impact en amont. 8.3. Synthèse La mission estime donc que les évolutions du régime des crues envisagées comme conséquences du changement climatique au XXIe siècle n'entraînent a priori, ni révision des objectifs de protection du secteur de Tarascon-Arles définis dans le pré-schéma Rhône aval, ni refonte du dimensionnement des ouvrages correspondants. Le principe de précaution, dont la valeur juridique doit être rappelée93, invite cependant à se garder fermement de toute hypo thèse qui conduirait à une sous-évaluation, directe ou indirecte, de l'impact des crues à venir. En revanche, le changement climatique doit être pris en compte s'agissant de l'effet potentiel du fonctionnement des ouvrages sur les écoulements en basses eaux. En effet, l'évolution la plus claire actuellement prévisible est la diminution des débits d'étiage, dont l'écoulement sera par ailleurs affecté par l'élévation du niveau de la mer, autre conséquence avérée du changement climatiqque. C'est à cette aune que doit être en particulier évalué tout projet visant à aménager le delta, y compris, le cas échéant, celui d'un éventuel canal de contourne ment d'Arles 93 Loi constitutionnelle 2005-205 du 1er mars 2005. EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 49/75 Rapport n°005602-01 9. Conclusion Un projet d'ensemble de protection contre les inondations, ainsi que de réduction de l'impact prévisible de celles que la géographie des lieux ne nous permet pas de maîtriser est indispensable dans le Grand delta. Les collectivités et l'Etat en sont convenus après la catas trophe de 2003, et les moyens appropriés ont été prévus jusqu'en 2013 dans un contrat de projet interrégional. Le pré-schéma Rhône aval adopté en 2006 établit les principes des aménagements à effectuer. L'appropriation locale de ce projet est difficile, tout particulièrement par certains des rive rains inondés en 2003. Il est vrai que la géographie locale induit des conséquences complexes au plan hydraulique, et que, ici comme souvent ailleurs en France, le développement urbain en a rendu l'approche encore plus ardue. Au delà des difficultés de méthode décrites dans ce rapport ou des différences d'approche classiques entre l'amont et l'aval d'un cours d'eau, il est un point qui mérite d'être souligné. La situation créée par l'implantation au XIXème siècle d'un remblai linéaire (support d'une voie de chemin de fer) dans le lit majeur (c'est à dire inondable) du Rhône est pour nos contemporains difficilement classable : derrière le remblai, est-on protégé des plus fortes crues? Malgré les espoirs que sa construction avait fait naître, l'inondation catastrophique de 1856 ne permettait pas à l'époque de douter de la réponse : cette zone était inondable. Plus de 50 ans après un décret venait le rappeler. Le fait que ce remblai ait résisté pendant plus de 150 ans à des crues du Rhône un peu moins fortes a ensuite peu à peu modifié la perception locale de ce remblai, qui a fini par être consi déré comme fiable. Puis le retour d'une crue d'importance centennale en 2003, qui a franchi cet obstacle, a mis à mal cette confiance. Des repères sécurisants ont été perdus, non encore totalement remplacés par d'autres. Il est donc encore difficile de partager un projet global. A l'issue de plusieurs mois de travaux, la mission a acquis la conviction qu'il n'existe pour tant guère d'autre chemin : les convictions d'avant cette crue, que l'on sait désormais être fausses, doivent être remplacées par des certitudes plus fondées, fussent-elles plus difficiles à admettre. L'ensemble composé d'une sécurisation du niveau de protection observé entre 1856 et 2003 (voire d'un niveau de protection légèrement supérieur) et d'une protection rapprochée des lieux habités les plus denses qui n'existait pas jusqu'ici, constitue aux yeux de la mission une stratégie cohérente et adaptée à ce territoire. Elle amène un double bénéfice par rapport à la situation existante. Les vérifications effectuées à l'occasion de cette mission concluent que cet ensemble de projets ne peut malheureusement guère être encore amélioré au profit des zones les moins denses, compte tenu de la configuration des lieux. Les deux variantes du projet de canal contournant Arles ne peuvent ainsi aboutir, parce que leurs résultats prévisibles sont insuffi sants et à cause de leur coût, très élevé. La mission suggère quelques améliorations de méthode, en particulier dans l'approche des événements à prévoir en lit majeur en cas de crue excédant la crue centennale, elle signale des points de vigilance concernant les projets en cours d'étude. Elle recommande enfin l'em ploi des plans de prévention des risques naturels prévisibles que la loi à défini pour les zones inondables. Rapport n°005602-01 EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 50/75 François GERARD Philippe QUEVREMONT Ingénieur général des Ponts et Chaussées Ingénieur général du Génie rural, des Eaux et des Forêts Rapport n°005602-01 EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 51/75 Annexes Rapport n°005602-01 EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 53/75 Annexe 1. Lettre de mission Rapport n°005602-01 EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 54/75 Rapport n°005602-01 EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 55/75 Annexe 2. Liste des personnes rencontrées DIREN de bassin (DIREN Rhône Alpes) ­ 27/02/08 MEDAT Direction de l'Eau 07/03/08 SOGREAH - 27/02/08 Préfecture de région PACA ­ 01/04/2008 DDE 13 ­ 01/04/2008 DDE 13 Arles ­ 02/04/2008 M. Yves Picoche, directeur adjoint Mme. Anne-Laure Soleilhavoup, chef de l'unité Rhône M. Pascal Berteaud, directeur, M. Noël Godard, M. Maillé, Mme Frédérique Martini. M. Bernard Couvert, antenne de Marseille M. Bonnetain, SGAR M. Simonnet, Sous Préfet d 'Arles Mme. Karine Boutet, chargée de mission M. Paul Serre, Directeur départemental délégué de l'Equipement M. Paul Serre, Directeur délégué M. Jean-Louis Livrozet (DDE 13 ­ Arles) M. Laurent Dumont (DDE 13 ­ Arles) M. Pascal Billy (DIREN de bassin) M. Jean-Pierre Segonds, Directeur départemental M. François Bressand, chef du SPC M. Renaud Durand, chef de l'unité prévention des risques M. Charles Fabre, Maire M. Jerôme Grangier, Maire-adjoint chargé de l'environnement M. André Montagné, chargé de mission environnement M. Jean-Claude Vincent, directeur de l'urbanisme Mme Mireille Jourget, Directrice départementale M. Jean-Luc Masson, Maire-adjoint d'Arles, délégué à l'aménagement du terri toire, vice président du SYMADREM M. Gilles Dumas, Maire de Fourques, vice-président du SYMADREM M. Thibaut Mallet, directeur technique M. Jacques Guillot, adjoint au directeur technique M. Jean-Jacques Decord, directeur administratif M. Paul Pierron, préfet M. Jean-Pierre Segonds, DDE M. Renaud Durand, DDE M. Thibaut Mallet, directeur technique M. Jacques Guillot, directeur technique adjoint Bernard Pommet DDAF 13 Laurent Dumont DDE 13 M. Jean Sinou, CNR M. Martin Pochat, CNR Mme. Anne-Laure Soleilhavoup, DIREN Bassin M. Olivier Braud, DDAF 30 M. Renaud Durand, DDE 30 MM. Bernard Pommet et Mathieu Metral, DDAF 13 MM. Yves Leme et Jean-François Ferrer, SNRS Arles M. Jacques de Saint-Seine, DIREN PACA MM. Michel Kaufmann et Laurent Dumont DDE 13 M. Bernard Couvert SOGREAH, assistance à DIREN R-A DDE 30 Nîmes ­ 22/04/2008 Mairie de Tarascon ­ 22/04/2008 DDAF 30 Nîmes ­ 23/04/2008 SYMADREM Arles ­ 23/04/2008 Préfecture 30 ­ 23/04/2008 SYMADREM Arles ­ 02/06/2008 Services techniques de l'Etat 3/06/2008, Arles Rapport n°005602-01 EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 56/75 DDAF 13 - 16/06/2008 M. Hervé Brulé, Directeur délégué M. Beauchin, chef du service environnement et territoires M. Boyen, Service Natura 2000 M. Métral, Service Eau M. Pommet, Equipements ruraux Conseil régional PACA 16/06/2008 M. Christophe Castaner, Vice-président M. Paul Vétillard, Conseiller du Président DDE 13 - 17/06/2008 DIREN PACA - 17/06/2008 DIREN Languedoc-Roussillon 18/06/2008 Mairie de Beaucaire - 18/06/2008 Associations ­ Arles - 17/06/2008 M. Kauffman, Chef du service aménagement M. Philippe Aurignac, Pôle risques M. Laurent Roy, Directeur régional M. Jacques de Saint-Seine, conseiller hydrologie. Mme Steinfelder, Directrice régionale M. Valette-Viallard, directeur-adjoint Mme Annick Tekatilian M. Bourbousson, Maire M. Deydier, Maire-adjoint à l'agriculture Gérard Bazot et Jean-Pierre Dupuy Collectif des naufragés du Rhône André Girard et André Mialle Association de protection des populations Joseph Guille et Marie-Odile Roussel Ecole primaire du Petit Castellet Henri Ceresola Comité des riverains du Rhône, du Vigueirat et de la Roubine du Roy Roger Weberet Annie Marinhi Association du Trébon-campagne Eléonore de Sabran Association Les Flamants Roses Bruno Emeric Syndicat Tarascon Boulbon Fontvieille Christian Giraud Association Agir Fourques M. Eric Beaumier Riverains de la plaine de Beaucaire M. Jean-Louis Rohou, Secrétaire général M. Roland Commandré Mme Levrault, Chef de service M. Laurent Michel, directeur général M. Michel Croc, Directeur régional M. Arnaud Godart, chargé de mission M. Marc Juvin (SNCF) M. Hervé Schiavetti, Maire d'Arles et président du SYMADREM M. Jean-Pierre Gautier, directeur M. Thibaut Mallet, directeur technique M. Jacques Guillot, directeur technique adjoint M. Jean Sinou, CNR M. Martin Pochat, CNR M. Arnaud Godart, chargé de mission RFF M. Philippe Bouquet, INEXIA (par téléconférence) Mme Rafaele Ghoreychi, SNCF (par téléconférence) Mme Nathalie Corre, COYNE ET BELLIER (par téléconférence) RFF Siège ­ 20/06/2008 DRAF Rhône-Alpes ­16/07/08 MEEDDAT DGPR ­ 18/07/08 MEEDDAT DGPR ­ 22/07/08 RFF Marseille ­ 16/07/2008 Mairie d'Arles ­ 26/08/2008 SYMADREM Arles - 4/11/2008 RFF Marseille ­ 28/11/2008 Rapport n°005602-01 EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 57/75 Annexe 3. Historique des études sur le Grand Delta Rapport n°005602-01 EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 58/75 Figure 13: Tableau récapitulatif des études - Source : Réginald Sarralde Rapport n°005602-01 EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 59/75 Annexe 4. La législation de 1858 et de 1935 Rapport n°005602-01 EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 60/75 Figure 14: La loi du 28 mai 1858 Rapport n°005602-01 EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 61/75 Figure 15: Le décret du 15 août 1858, pris en application de la loi du 28 mai 1858 Rapport n°005602-01 EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 62/75 Rapport n°005602-01 EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 63/75 Rapport n°005602-01 EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 64/75 Rapport n°005602-01 EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 65/75 Figure 16: Le décret du 15 août 1858 (fin) et le décret du 3 septembre 1911, pris en application du précédent, définissant le PSS du Rhône Rapport n°005602-01 EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 66/75 Figure 17: Le décret-loi du 30 octobre 1935, réformant les PSS Rapport n°005602-01 EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 67/75 Rapport n°005602-01 EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 68/75 Rapport n°005602-01 EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 69/75 Rapport n°005602-01 EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 70/75 Rapport n°005602-01 EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 71/75 Figure 18: Décret réglementaire du 20 octobre 1937 Rapport n°005602-01 EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 72/75 Rapport n°005602-01 EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 73/75 Rapport n°005602-01 EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 74/75 Annexe 5. Glossaire des acronymes Acronyme ADS AZS CEMAGREF CGEDD CGPC CNR IGE PIG PPRI PSS RFF SCHAPI SYMADREM Application du droit des sols Atlas des zones inondables Centre d'études du machinisme agricole, du génie rural, des eaux et des forêts Conseil général de l'environnement et du développement durable Conseil général des Ponts-et-chaussées Compagnie nationale du Rhône Inspection générale de l'environnement Projet d'intérêt général Plan de prévention des risques d'inondation Plan des surfaces submersibles Réseau ferré de France Service central hydrologique d'appui à la prévision des inondations Syndicat mixte d'aménagement des digues du Rhône et de la mer. Signification Rapport n°005602-01 EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE LES CRUES DU SECTEUR DE TARASCON-ARLES Page 75/75 n° 005602-01 décembre 2008 Expertise du schéma de protection contre les crues du secteur de Tarascon-Arles Rapport technique CONSEIL GÉNÉRAL DE L'ENVIRONNEMENT ET DU DÉVELOPPEMENT DURABLE Rapport n° : 005602-01 EXPERTISE DU SCHEMA DE PROTECTION CONTRE MES CRUES DU SECTEIUR DE TARASCON-ARLES Partie Technique établi par Gérard Degoutte Ingénieur général du génie rural, des eaux et des forêts Réginald Sarralde Ingénieur des travaux publics de l'État Décembre 2008 Ministère de l'agriculture et de la pêche Conseil général de l'agriculture, de l'alimentation et des espaces ruraux (CGAAER) Service Central d'Hydrométéorologie et d'Appui à la Prévision des Inondations (SCHAPI) Protection contre les crues du secteur Tarascon Arles Rapport hydraulique Gérard DEGOUTTE Ingénieur général du GREF Membre du CGAAER Réginald SARRALDE Ingénieur des travaux publics de l'Etat SCHAPI Le contexte de la mission est décrit dans le rapport d'inspection du CGEDD dont le présent rapport constitue le volet technique. Il concerne les actions prévues pour la protection contre les crues du secteur compris entre Tarascon - Beaucaire au nord et Arles - Fourques au sud. Il s'intéresse plus particulièrement à la rive gauche avec le confortement du remblai RFF et le projet de barreau de protection nord d'Arles. Il s'intéresse aussi au devenir des eaux en cas de brèche ou de déversement au niveau de la voie RFF, ce qui concerne tout le secteur du Grand-Trébon, des anciens marais d'Arles et des Baux et de la zone tertiaire de Fourchon. Les actions correspondantes sont prévues dans le cadre du pré-schéma sud établi en 2006. À l'initiative de la ville de Tarascon, un projet de canal reliant le Petit Rhône au Grand Rhône pour contourner Arles a été envisagé en 2007. Il constitue un projet complémentaire ou une variante à certaines actions du pré-schéma sud. Ce rapport a bénéficié de la relecture de Jean-Michel TANGUY directeur du SCHAPI au démarrage de la mission, ainsi que de celle de Philippe QUÉVREMONT et François GÉRARD du CGEDD. 16 décembre 2008 1/69 SOMMAIRE 0 - Problématique générale d'une vallée endiguée..........................................................................3 1 - Fonctionnement du secteur rive gauche du Rhône en aval de Tarascon (Grand Trébon, Vigueirat, Fourchon) .........................................................................................................................4 1.1 - Les deux cours d'eau de la plaine ............................................................................................4 1.2 - Les autres ouvrages surélevés..................................................................................................5 1.3 - Un découpage de la vallée gauche du Rhône en casiers..........................................................7 2 - Les références de débits de crue à Beaucaire.............................................................................9 3 - La crue de décembre 2003 .........................................................................................................11 4 - Modélisations hydrauliques en aval de Beaucaire...................................................................14 4.1 - Historique des études .............................................................................................................14 4.2 - Principes de modélisation retenus..........................................................................................14 4.3 - Présentation des principaux modèles utilisés.........................................................................15 4.4 - Avis sur les différentes phases de modélisation ....................................................................22 5 - Actions prévues au pré-schéma sud entre Tarascon et Arles .................................................23 6 - Étude de calage ; confortement de la voie RFF .......................................................................25 6.1 - L'étude de calage ...................................................................................................................25 6.2 - Sécurisation du remblai RFF .................................................................................................32 6.3 - Maîtrise d'ouvrage pour le confortement du remblai RFF ....................................................35 7 - Protection des quartiers nord d'Arles ......................................................................................37 7.1 - Principe de la protection par ajout d'un « barreau »..............................................................37 7.2 - Situation actuelle (2008, barreau non réalisé)........................................................................39 7.3 - Avec barreau seul...................................................................................................................40 7.4 - Avec protection nord d'Arles, et ouvrage de transfert sur Vigueirat.....................................41 7.5 - Avec protection nord d'Arles, sans transfert sur Vigueirat ...................................................42 8 - Protection de Fourchon..............................................................................................................48 9 - Protection sud de Tarascon .......................................................................................................50 10 - Projet de canal de contournement d'Arles.............................................................................51 10.1 - Comment est née l'idée d'un canal de contournement ? .....................................................51 10.2 - La modélisation numérique du canal de contournement .....................................................52 10.3 - Le canal de contournement : une solution intéressante ?.....................................................59 10.4 - Aspect géomorphologique ...................................................................................................62 10.5 - La dérivation des eaux vers la Camargue ............................................................................62 11 - Conclusions et recommandations. Résumé ............................................................................64 Bibliographie ....................................................................................................................................67 Photo de couverture : digue droite du Petit Rhône à Fourques en décembre 2003 (cliché Paul ROYET) 2/69 Nul n'ignore que la problématique des crues dans la région d'Arles est particulièrement complexe. On en verra les raisons, naturelles comme artificielles, la proximité des affluents torrentiels du Rhône, le goulet d'Arles, le verrou de Fourchon, la diffluence, les remblais ferroviaires ou de canaux... Tout ceci conduit à des études complexes et longues. C'est le mérite de l'État de les avoir entreprises dans l'EGR, le Plan Rhône et son volet du pré-schéma sud, puis du SYMADREM de les continuer pour passer d'un schéma à des projets d'aménagement. Notre rapport est donc nécessairement long. Un résumé en est tenté au dernier chapitre (page 64). 0 - Problématique générale d'une vallée endiguée La présence d'un système d'endiguement continu sur le Rhône pour tout le secteur qui nous concerne, ainsi que sur le Grand Rhône et le Petit Rhône, met en jeu une problématique classique mais qu'il n'est pas inutile de rappeler en préambule. Les digues fluviales sont une arme à double tranchant : elles protègent des terrains pour des crues faibles ou moyennes, mais elles les mettent en danger en cas de crues fortes ou extrêmes ou si elles sont en mauvais état. Leur rupture provoque alors dans le lit majeur une onde de crue plus brutale que celle qui se serait produite sans la digue. Les digues en terre, comme celles du Rhône, résistent particulièrement mal à la surverse. Elles peuvent aussi périr avant même de surverser, selon divers mécanismes d'érosion interne, d'affouillement au pied de berge ou de glissement. Jusqu'à quand une digue résiste-t-elle ? Une digue correctement conçue, construite et entretenue résiste jusqu'à ce que l'eau atteigne ce qu'on appelle la « cote de danger de rupture ». À un ou quelques cm près, il s'agit en pratique de la cote de la crête de la digue, ou plus précisément de la cote des points bas de cette crête. Mais quand une digue ne satisfait pas aux trois conditions de bonne conception, bonne construction et bon entretien, elle peut périr par érosion interne, même pour des cotes d'eau inférieures à sa crête. Les exemples sont nombreux. L'ennui, c'est qu'il est facile de prédire qu'une digue, même correctement réalisée, se rompra peu après le début de surverse ; mais il n'est pas possible de dire pour quel niveau d'eau une digue non correctement réalisée se rompra ; il est de plus difficile de dire où. Plus encore, une digue non correctement construite pourra résister à un certain évènement, par exemple la crue de 2003, mais s'étant alors affaiblie, elle pourra très bien ne pas résister à une crue arrivant à la même cote, voire même à une cote inférieure. Ce dernier point n'est pas forcément bien connu de toutes les personnes concernées. A contrario, une digue correctement conçue, réalisée et entretenue pourra résister à tous les types de désordre sauf évidemment à celui provoqué par une surverse. C'est-à-dire qu'elle pourra être considérée comme sûre tant que la crue n'atteint pas ce que nous appelons plus bas la crue de danger de rupture. Une première conclusion, non spécifique au Rhône : lorsque des enjeux importants dépendent de digues, les personnes doivent être clairement informées de leur situation précaire et des plans communaux de sauvegarde doivent être réalisés. Lorsque les enjeux sont particulièrement importants, il est urgent de conforter les digues, ou de protéger ces enjeux par d'autres méthodes, si cela s'avère plus avantageux ou plus rapide. La formation d'une brèche peut-elle être un bien ? Les brèches qui se produisent, par surverse, ou tout autre mécanisme, dérivent une partie de l'eau du lit mineur endigué et le soulagent. Cela conduit souvent à penser que les brèches ont donc des conséquences positives en aval et évitent d'autres brèches. Est-ce toujours vrai ? Cela conduit aussi à penser que l'abaissement du niveau de l'eau au droit de la brèche agit en amont par effet de remous, en « tirant » la ligne d'eau vers le bas. Est-ce toujours vrai ? En aval d'une brèche qui vient de se produire, le lit endigué propage un hydrogramme de crue obtenu par différence entre l'hydrogramme amont et celui qui est dérivé vers le lit majeur au travers de la brèche. Lorsque les pointes de ces deux hydrogrammes sont relativement simultanées, le 3/69 bénéfice est réel car la pointe de crue à l'aval de la brèche est diminuée. Lorsque les crues sont rapides, ce bénéfice n'est pas garanti. En effet, la digue peut résister à la surverse pendant quelques minutes à quelques heures, et la brèche peut très bien survenir alors que la montée de crue est déjà terminée. Cette circonstance a clairement été mise en évidence sur le Vidourle après la crue de septembre 2002. Peu importe que cela ait aussi été ou non le cas pour les deux brèches du Petit Rhône en décembre 2003, nous voulons simplement rappeler que l'on ne peut pas escompter à l'avance qu'une brèche aura un réel bénéfice à son aval. Vers l'amont, l'effet hydraulique est d'une toute autre nature. Une brèche, tant qu'elle débite, induit un abaissement de la ligne d'eau par effet de remous. Cela peut constituer un avantage local, par exemple en arrêtant un débordement qui aurait commencé. Mais cela est rarement déterminant sur de longues distances, car peu à peu l'effet des pertes de charges tout au long du cours d'eau « dilue » le bénéfice de l'abaissement aval. Cote de protection et cote de danger de rupture. Nous parlons de la cote de l'eau dans la rivière au droit du tronçon de digue considéré. Commençons par parler d'une digue correctement réalisée. Nous avons déjà défini la « cote de danger de rupture », celle au-delà de laquelle on ne garantit plus la tenue de la digue : c'est la cote de la crête de la digue (ou du point le plus bas de son profil, sauf s'il est aménagé pour être résistant à la surverse). La « cote de protection » est la cote à partir de laquelle les lieux à protéger commencent à être inondés en dépit de la présence de la digue. Dans les aménagements conçus dans un but de protection, on réalise des tronçons de digue aptes à résister au déversement qui permettent d'inonder la plaine lentement quand il n'est plus possible de l'éviter et de diminuer le risque d'érosion par surverse. Il y a alors une marge importante entre ces deux cotes. Mais dans le cas du Rhône, et dans bien d'autres cas de digues anciennes, il n'y a aucune marge : vu l'absence de digue apte au déversement, ces deux cotes sont identiques, la protection des personnes cesse exactement au moment où la digue est en danger de rupture. Cette circonstance fort dangereuse résulte souvent d'un aménagement non voulu : les maisons sont arrivées après la digue. Mais si la digue n'est pas correctement réalisée, c'est encore pire, elle risque de se rompre pour des niveaux de crue inférieurs à la cote de la crête. Cote de protection et cote de danger sont encore identiques, mais en plus c'est une cote que l'on ne connait pas. La crue de danger de rupture est une crue amenant le niveau de l'eau dans la rivière à la cote de danger de rupture. On trouve en France des cas très variables où cette crue peut être moins que décennale ou plus que centennale. 1 - Fonctionnement du secteur rive gauche du Rhône en aval de Tarascon (Grand Trébon, Vigueirat, Fourchon) La plaine de rive gauche du Rhône en aval de Tarascon a un fonctionnement hydraulique déjà complexe en l'absence de crue, bien plus encore quand le Rhône s'en mêle. Il y a deux petits cours d'eau venant de la Crau, le Vigueirat et le canal de la vallée des Baux, il y a de nombreux remblais (routes, voie ferrée, canaux) barrant les écoulements. Il y a surtout en aval de tout ça un verrou naturel à Fourchon qui crée à son amont une cuvette marécageuse, en grande partie assainie maintenant. 1.1 - Les deux cours d'eau de la plaine En aval de Tarascon et jusqu'à la mer, la vallée naturelle (avant tous les aménagements) est barrée transversalement par un ensemble composé du relief de la costière de Crau, de l'affleurement 4/69 calcaire où s'est construite la ville antique d'Arles1 et du col qui les rejoint, baptisé « verrou de Fourchon ». En amont de ce verrou, la vallée reçoit deux petits cours d'eau qui ont bien du mal à rejoindre le Rhône ou la mer ; ce sont le Vigueirat issu du nord des Alpilles et le canal de la vallée des Baux issu du sud des Alpilles. Ces deux émissaires, avant les aménagements, se perdaient dans les marais d'Arles et des Baux. Lors des crues du Rhône non encore endigué, ces marais se remplissaient et pouvaient (supposons-nous) déborder par-dessus le verrou de Fourchon, et s'étaler alors vers d'autres marais situés plus au sud d'Arles (Meyranne) et qui nous concernent moins. Le bassin versant du Vigueirat représente 193 km2. Il s'évacue par le Vigueirat (souvent appelé à tort canal du Vigueirat2) qui traverse le col de Fourchon puis rejoint le port de Fos. Il a dû être fortement endigué (depuis le lieu-dit Saint-Gabriel) pour que son écoulement traverse gravitairement le verrou de Fourchon. Du fait des digues, les parcelles riveraines ne peuvent pas être assainies vers le Vigueirat. Ce cours d'eau modeste qui ne devait pas souvent envoyer des eaux vers la mer est en fait devenu un petit fleuve. Le Vigueirat voit les débits de son bassin versant plafonnés à environ 35 m3/s par les ponts de la RD33 à St-Gabriel qui se mettent en charge dès 30 m3/s. Ainsi les débits du bassin versant du Vigueirat se partagent en crue entre son lit endigué et la plaine du Grand-Trébon. En outre, sa capacité étant par endroit largement inférieure à 35 m3/s dans la partie endiguée, il peut déborder, comme en 2003 à Fort d'Herval sur sa rive gauche (vers les marais d'Arles). Le bassin versant du canal de la vallée des Baux est légèrement plus grand, avec 220 km2. Pour assainir et cultiver les vastes marécages d'Arles et des Baux, ainsi que la plaine rive gauche du Vigueirat, des réseaux de fossés ont été creusés. Tous ces fossés rejoignent par pompage le canal de la vallée des Baux qui se jette dans le canal de navigation d'Arles à Fos après avoir entaillé le col de Fourchon et après être passé en siphon sous le Vigueirat.3 1.2 - Les autres ouvrages surélevés D'autres ouvrages surélevés peuvent jouer un rôle important lors des grandes inondations. Ce rôle est toujours aggravant à l'amont par effet de rehausse de la ligne d'eau ; il est au contraire favorable à l'aval par effet de laminage de crue (stockage transitoire d'un volume d'eau) ; mais ce rôle positif peut s'inverser en cas de rupture. Ces remblais qui traversent le lit majeur sont le canal des Alpines, la roubine du Roy, le canal de Craponne, la voie ferrée RFF et plusieurs routes. Voir figure 1. Le canal d'irrigation des Alpines, situé au nord du Trébon, dérive des eaux de la Durance et se termine dans le Rhône. Son débit est totalement maîtrisé et ce canal ne joue un rôle sur les inondations que du fait qu'il est surélevé. La roubine du Roy, située au coeur de la ville d'Arles, joue le rôle d'une décharge des eaux du Vigueirat vers le Grand Rhône, du moins si le Rhône n'est pas, ou plus, en crue. Elle est fortement endiguée entre le Vigueirat et la voie ferrée. Deux ouvrages surélevés anciens ne sont cités que pour mémoire car ils sont transparents4 vis-à-vis des inondations : Cet affleurement en calcaire du Hauterivien culmine aux alentours de 15 m NGF alors que toute la plaine est entre 2 et 6 m NGF. 2 Le Vigueirat n'est absolument pas un canal. C'est une rivière endiguée, tout comme le Rhône, la Loire, le Vidourle... qui ne sont pas qualifiés de canaux. 3 En fait, nous n'avons pas voulu compliquer encore plus en signalant que le canal de la vallée des Baux a le mauvais goût de changer de nom pour devenir le « tronc commun » une fois reçu le « canal de vidange » qui draine le casier des marais d'Arles. 4 « Transparent » : qui n'aggrave pas les inondations car ne surélève pas la ligne d'eau à l'amont, même en crue. 1 5/69 - le canal de Craponne est ici un aqueduc (maçonné) dont, de surcroît, de longs tronçons ont été supprimés par les travaux routiers récents ; la voie ferrée Tarascon Marseille passe (ici) sur de très grands viaducs. Beaucaire Tarascon Canal des Alpines (irrigation) Canal navigation Rhône à Sète Rhône Voie RFF Chaîne Vigueirat des Grand Trébon Alpilles Canal irrigation BRL Barreau projeté la Vidange RD 33, pont de Barbegal prolongement RD 570N Canal vallée des Baux Petit Rhône Fourques A 54 RD 570N Roubine du Roy Centre historique Pont de Crau RD 133N RD 453N Verrou de Fourchon (col) entre Crau et centre historique Canal envisagé Arles Costière de la Crau Vigueirat Grand Rhône 4 km Canal navigation Arles à Fos Canal navigation Rivière ou autre canal Zone élevée remarquable Voie ferrée surélevée Route surélevée Brèche en 2003 Figure 1 - schéma général du secteur Arles Tarascon Les remblais plus récents ne sont transparents que jusqu'à une certaine limite : - le plus en aval est la voie rapide RD 133N qui constitue la limite aval de la zone de Fourchon ; - la RD 453N de Saint Martin de Crau à Arles qui longe le canal de Craponne est le remblai le plus haut qui surélève le verrou de Fourchon ; malgré la présence des deux ponts (Vigueirat et canal de la vallée des Baux), cette route peut faire barrage aux écoulements qui proviendraient du nord, jusqu'à une certaine limite ; 6/69 - la RD 570N (rocade périphérique à l'est d'Arles) rejoint cette RD 453N au niveau d'un grand rond-point ; c'est sa prolongation au nord -baptisée barreau- qui est appelée à jouer un rôle dans le cadre de la protection nord d'Arles contre les crues. 1.3 - Un découpage de la vallée gauche du Rhône en casiers Divers remblais cités plus haut barrent la vallée de rive gauche, et tendent à s'opposer aux débordements du Rhône. Ils créent des casiers de fait. Nous appelons casiers de grands espaces du lit majeur dans lesquels des débordements peuvent se produire à la faveur des crues ; ils sont limités côté fleuve et côté aval par des digues ou des remblais ; côté amont et côté coteau, ils se referment naturellement sur le relief ou sont aussi limités par des digues ou remblai divers. En cas de venue d'eau par l'amont, ces casiers ont un rôle favorable d'écrêtement des crues, et quand leur contenance est dépassée, ils déversent (brutalement s'il y a une brèche) dans le casier aval et ainsi de suite. Selon l'importance des débordements, un casier est sollicité, ou deux, ou trois... Bien sûr, aucun casier n'est sollicité par le Rhône si la voie ferrée ne connaît pas de désordre ou si elle n'est pas dépassée. Mais les casiers peuvent éventuellement être sollicités aussi par les eaux des bassins versants locaux (Vigueirat, vallée des Baux), sans parler de la pluie qui tombe directement. Casier des Alpines. Le premier casier, en partant de Tarascon, est celui délimité à son aval par le canal des Alpines, en fait par la digue côté droit de ce canal (figures 1 et 2). C'est un canal d'irrigation dont la prise est en Durance. Le casier des Alpines a été sollicité en décembre 2003 par les flots qui se sont échappés de deux trémies sous la voie ferrée (trémie des Ségonnaux, trémie du mas de Teissier). Ce casier ne dispose pas de système de ressuyage. En décembre 2003, une brèche a été volontairement pratiquée pour éviter que le remous amont ne vienne inonder par l'aval les quartiers sud de Tarascon. Les eaux ainsi libérées se sont déversées dans le casier du Trébon, mais sans intervention humaine, une brèche se serait vraisemblablement produite. Ce casier a une petite superficie (4 km2) et n'écrête que modérément les crues. Le canal des Alpines n'ajoute pas de débit car il suffit de fermer les vannes d'entrée. Casier de Grand Trébon - Monplaisir. Ce casier est situé environ 3 m en contrebas du casier des Alpines et couvre une grande superficie, 27 km2. Sa limite aval est formée à l'est par la digue de rive droite du Vigueirat et au sud par la digue de rive droite de la roubine du Roy (figure 1). La roubine du Roy a évité en décembre 2003 l'inondation par le nord du quartier de Griffeuille et plus au sud de celui de Genouillade. Ce casier est ressuyé par un contre-fossé qui longe la digue droite du Vigueirat. Ce fossé aurait bien du mal à traverser la ville d'Arles du nord au sud et il a fallu le faire passer sous le Vigueirat par les deux siphons de Flèche et de Quenin. Les deux roubines de Flèche et de Quenin rejoignent un grand fossé d'assainissement appelé « la Vidange ». La Vidange rejoint ensuite le canal de la vallée des Baux (figure 1). En 2003, ce système de ressuyage s'est avéré insuffisant pour évacuer toutes les eaux stockées dans le casier de Grand Trébon - Monplaisir, d'autant que le siphon de Quenin s'est obstrué. Il a fallu aménager en urgence des passages busés sous la digue nord de la roubine du Roy afin de vidanger le casier vers le Grand Rhône une fois qu'il avait amorcé sa décrue. Le barreau projeté pour protéger Arles coupera ce casier en deux parties : au nord le casier du Grand Trébon, au sud la zone urbaine de Monplaisir qui sera protégée et donc « sortie » du casier. 7/69 Casier des anciens marais d'Arles et des Baux. Ce casier de 36,6 km2 est limité au sud par le verrou naturel de Fourchon et par la route RD 453N qui le surélève. En l'absence d'arrivée d'eaux provenant du Rhône ou du Vigueirat, et s'il pleut très fort sur son bassin propre, l'écoulement se fait bien entendu de l'amont vers l'aval, c'est-à-dire de l'est vers l'ouest : le marais des Baux se remplit avant celui d'Arles. Mais, en cas d'arrivée d'eaux extérieures, venant soit du Rhône par trop plein du casier du Trébon, soit du Vigueirat par déversement sur sa digue sud ou par brèche, ce casier peut fonctionner à l'envers : il est envahi par l'aval, et l'écoulement remonte le canal de la vallée des Baux vers l'amont. Cela s'est produit en 2003 suite à la brèche de la digue gauche du Vigueirat à Fort Hébral. La séparation hydraulique entre le marais d'Arles (21,6 km2) et celui des Baux (15 km2) est faite par la RD 33 à Barbegal qui se comporte comme un barrage à pertuis ouvert dans les deux sens (figure 1). En 2003, le casier des marais ne s'est pas complètement empli et n'a pas déversé sur le verrou de Fourchon (fort heureusement, car cela aurait inondé toute la zone tertiaire de Fourchon). Cf. figure 2. Mais cela pourrait se produire en cas de crue encore plus forte, ou bien même en cas de crue plus faible et de grosse brèche dans la voie ferrée. Cote NGF 10 8 Voie RFF Canal des Alpines Rhône 6 Casier des Alpines 4 km2 Vigueirat Verrou de Fourchon 4 2 Plaine du Trébon 27 km2 Marais d'Arles 21,6 km2 Figure 2 - section schématique de la vallée du Rhône rive gauche, sud de Tarascon (sens des débordements amont aval). Les niveaux d'eau (en bleu) sont ceux observés en 2003. 8/69 2 - Les références de débits de crue à Beaucaire Nous résumons ici les valeurs de débits de pointe à la station de référence de Beaucaire des crues historiques, en les comparant aux débits de pointe de différentes périodes de retour obtenus par ajustement statistique (loi de Gümbel). Un débat avait eu lieu pour estimer la valeur du débit maximum observé en décembre 2003. Il a été tranché en 2005 par une conférence de consensus, dont nous admettons les conclusions [13]5. Cette conférence avait aussi validé les ajustements fréquentiels Ajustements (source EGR à partir des données 1920-2000) : Q1000 = 14 160 m3/s Q500 = 13 300 m3/s Q100 = 11 300 m3/s Q10 = 8 400 m3/s Crues historiques : · novembre 1840 : 13 000 m3/s (d'après Pardé) · mai 1856 : 12 500 m3/s (d'après Pardé) ; cf. hydrogramme noir de la figure 3 ; · octobre 1993 : de l'ordre de 9 500 m3/s · janvier 1994 : de l'ordre de 10 500 m3/s (11 000 ± 10 % selon CNR, 10 000 ± 10 % selon D. Duband) ; cf. hydrogramme vert ; · décembre 2003 : 11 500 m3/s ± 5 % selon conférence de consensus [13] ; cf. hydrogramme rouge ; Débit à Beaucaire en m3/s 15000 14000 Q1000 13000 12000 11000 10000 9000 8000 7000 6000 5000 4000 3000 2000 1000 0 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 1994 1856 2003 Jours Janvier 1994 Décembre 2003 Crue 1856 Crue Q1000 Figure 3 - hydrogrammes de crues historiques ou de crues de référence à Beaucaire 5 Les numéros entre crochets renvoient à la bibliographie en fin de rapport. 9/69 Si l'on raisonne sur le débit de pointe (et non sur le volume), la crue de 2003 est un peu plus que centennale ; celle de 1840 serait environ cinq-centennale et celle de 1856 serait entre centennale et cinq-centennale. Il n'est pas utile de chercher à donner une période de retour précise à ces crues historiques du XIXe siècle pour trois raisons : - le climat était différent : en 1840 et 1856, c'était la fin du petit âge glaciaire ; - le Rhône en amont de Beaucaire a été très fortement aménagé depuis ; - les estimations de débit de cette époque sont entachées d'une grande incertitude, d'autant que des brèches lors de ces crues ont dérivé et retardé une partie des débits. Par la suite, la crue de 1856 sera baptisée crue de référence. 10/69 3 - La crue de décembre 2003 La crue de décembre 2003 fut la plus forte connue depuis 1856. Elle a provoqué deux grosses brèches sur le Petit-Rhône au Mas d'Argence et à Claire-Farine. En amont d'Arles, le remblai RFF et la digue de rive droite étaient en limite de débordement. Voir photo de couverture. Les passages routiers sous la voie ferrée, appelés trémies, sont fermés côté Rhône par des cavaliers (ou digues) en terre en forme de bec de canard (photo 1). Ces cavaliers et la voie ferrée elle-même forment une ligne de défense continue contre les crues du Rhône de Tarascon à Arles, mais les cavaliers constituent des points bas. Ils sont sensiblement calés à la cote de la plateforme ferroviaire, c'est-àdire au niveau de la base du ballast. Les dos d'âne des routes sont presque à la même cote (entre 0 et 20 cm plus bas), mais de toutes façons, ils ont été fermés par des cordons de terre ou des sacs posés pendant la crue par des riverains. De son côté, RFF tentait de limiter les surverses sur les cavaliers en faisant poser des sacs de sable par hélicoptère. Le 3 décembre au soir, les cavaliers des deux trémies des Ségonnaux et du mas Tessier ont déversé et se sont rompus par l'érosion provoquée par la surverse, celle-ci se concentrant sur des points bas. Ces cavaliers étaient aussi affaiblis par des circulations d'eau internes, déjà révélées par la crue de 1994 et traitées par injection. Pendant la crue de 2003 et avant formation des brèches, on a observé des écoulements d'eau claire au pied des cavaliers de la trémie de mas de Teissier. À la trémie des Ségonnaux, on a observé un écoulement d'eau chargée et un début de glissement du cavalier nord [11]. Le soir, la SNCF déversait des blocs dans la trémie à partir d'un train spécial pour tenter de l'obstruer. Photo 1 - Trémie du mas Tessier le 3/12/2003. Côté Rhône en haut de la photo, côté casier des Alpines en bas. Deux brèches sont en cours de formation sur le cavalier en forme de bec de canard. Elles débitent environ 100 m3/s. La section du pont routier contrôle l'écoulement. Par effet de remous, elle provoque l'ennoiement par l'aval de la section déversante et évite ainsi l'approfondissement des brèches. La crue de 2003 a tangenté le niveau de la plateforme, sans dépasser le niveau inférieur des rails. Des témoignages indiquent effectivement des infiltrations à travers le ballast. Le remblai a donc 11/69 déversé par écoulement au travers du ballast [11]. Celui-ci n'a pas été emporté du fait du faible gradient hydraulique auquel il était soumis (grande largeur de la plateforme). Le remblai limoneux sous le ballast a pu résister à ces surverses grâce à la carapace constituée par les pierres concassées du ballast qui ont « imprégné » le haut du remblai. En tout état de cause, la tenue du remblai RFF pendant la crue de 2003 était limite. Sans les brèches des trémies, la ligne d'eau du Rhône aurait été plus haute de 10 à 15 cm et aurait entraîné une plus forte sollicitation du ballast. Peut-être des brèches se seraient-elles produites dans la voie ferrée elle-même. N'étant pas contrôlées à leur aval, ces brèches auraient pu se développer jusqu'à la base du remblai ferroviaire, libérant alors des débits et des volumes sans commune mesure avec ceux qui ont été libérés en fait. Le débit maximum qui a transité par les trémies est estimé à 200 m3/s environ (entre 170 et 2406). Elles ont évacué un volume de 15,4 hm3 qui s'est ajouté à celui (1,3 hm3) provenant du Vigueirat7 pour stocker 16,7 hm3 dans la plaine du Grand-Trébon et dans le casier délimité par le canal des Alpines [11]. Le volume ainsi déversé via les trémies ne représente que 0,45 % du volume de la crue du Rhône. Le canal du Vigueirat voit arriver 45 m3/s de son propre bassin versant, mais en aval de Saint-Gabriel il est endigué et sa capacité est limitée à 35 m3/s, provoquant un déversement de 10 m3/s sur sa berge droite, c'est à dire dans la plaine du Grand-Trébon. La digue opposée cède au milieu de la journée du 4/12 au fort d'Herval (en face Fontvieille), contribuant à remplir le casier des marais d'Arles et des Baux, et cessant la contribution du Vigueirat au remplissage du casier du Grand Trébon-Monplaisir. La plaine d'inondation de rive gauche du Rhône est en fait un véritable escalier en quatre marches, dont les trois premières ont été franchies en décembre 2003 (figure 2) : - le lit endigué du Rhône limité par le remblai ferroviaire avec un niveau d'eau maximal entre 11 et 9 m en 2003 ; - le casier du canal des Alpines, limité par les digues de ce canal, avec de l'eau à la cote 8 m ; - la plaine du Grand Trébon-Monplaisir, limitée à l'est par les digues du canal du Vigueirat et au sud par la roubine du Roy, avec de l'eau à la cote 5,2 m en 2003 ; - le marais d'Arles et le marais des Baux (limités au nord par les contreforts des Alpilles et au sud par la costière de la Crau et le verrou de Fourchon) où le niveau de l'eau est de 2 à 3 m, ces eaux provenant quasi exclusivement de la vallée des Baux et de celle du Vigueirat (plus les eaux du Rhône provenant des deux siphons sous le Vigueirat). Le marais des Baux a été inondé dans un premier temps par son propre bassin versant. Ce canal est en relief et les canaux de drainage du marais rejoignent le canal principal par pompage. Les pompes se sont noyées lors de l'inondation et les marais se sont remplis puis ont déversé dans le canal par surverse sur ses digues qui se sont endommagées. Dans un second temps, ce canal a été alimenté « à l'envers » par l'eau provenant du Rhône via le marais d'Arles. La RD 33 (de Fontvieille à Raphèle) fait barrage et a limité cette intrusion par l'aval. Le siphon de Flèche s'effondre le 5/12 en fin de matinée, limitant l'apport au casier des marais d'Arles et des Baux, et retardant la vidange du casier du Grand-Trébon-Monplaisir. Le Vigueirat après s'être partiellement délesté dans les deux marais poursuit son chemin au droit du quartier de Fourchon. Il l'épargne mais de justesse, et c'est heureux car ce quartier se serait retrouvé piégé par le remblai de la RD 453N, voie rapide Arles-Salon. Seul un débordement ponctuel se produit à la station de pompage de pont de Crau. Côté gardois, le Rhône n'a pas franchi ses digues, mais la marge était faible. Et même, il y a eu un début de surverse en rive droite du Rhône en amont de Fourques au niveau du point bas occasionné Valeurs cohérentes avec l'estimation BCEOM de 243 m3/s, page 33 de l'étude d'impact du barreau. Ainsi que les volumes provenant du canal des Alpines, négligeables car les vannes de tête de ce canal, au niveau de la Durance avaient été fermées dès le 3/12 au matin. 7 6 12/69 par une rampe d'accès à la piste de service. L'écoulement a été stoppé au plus fort de la crue par apports de matériaux en crête [9']. Voir aussi photo de couverture. Mais le Petit Rhône les a franchies en rive droite au Mas d'Argence et à Claire Farine. Sans ces brèches, il serait également sorti en rive droite au droit du pont suspendu de Fourques. L'inondation de la plaine a été très étendue, franchissant le canal BRL puis le canal de navigation du Rhône à Sète, venant ainsi aux abords de la ville de Bellegarde puis, ayant franchi l'A54, aux abords de Saint-Gilles. Par effet de remous, la zone inondée s'est rapprochée à l'est de la digue droite du Rhône aux environ de la prise BRL et de Saujean. Au bilan, la crue de décembre 2003 a été une crue-test montrant à la fois : - que certaines protections en rive gauche étaient (malheureusement) dépassées, mais de peu (cavaliers des trémies, berge du canal des Alpines), d'où l'inondation de la plaine rurale du GrandTrébon et du quartier de Monplaisir ; - que le Petit Rhône endigué a débordé, côté gardois ; - que d'autres protections des deux rives étaient à la limite d'être dépassées et donc de rompre : à droite digue entre Fourques et Beaucaire, à gauche remblai RFF, digue de la roubine du Roy, digues du Vigueirat, et qu'ainsi d'autres quartiers d'Arles (Griffeuille, Genouillade, Alyscamps, Fourchon, Trinquetaille) et la plaine de Beaucaire à Fourques, ont évité l'inondation de justesse ; le remblai du musée d'Arles antique (IRPA) était aussi en limite de débordement. 13/69 4 - Modélisations hydrauliques en aval de Beaucaire 4.1 - Historique des études Les crues de 1993, 1994 et plus récemment de 2003 ont confirmé la nécessité d'une action concertée pour lutter contre les inondations du Rhône. Ainsi l'Etat et les Collectivités ont entrepris différentes phases d'études sur le Rhône et en particulier sur le secteur qui nous concerne (à l'aval de Beaucaire). L'Etude Globale Rhône (EGR) portée par l'établissement public Territoire Rhône a permis de faire la synthèse des connaissances et de définir plusieurs pistes d'aménagement. Cette étude a été reprise dans le cadre du Plan Rhône (validé en 2006) qui fixe les grands principes d'aménagement et en prévoit les financements. Le plan Rhône a ensuite été décliné sur le secteur en aval de Tarascon dans un « Pré-schéma Sud » établi par la DIREN de Bassin. Le Syndicat Mixte Interrégional d'Aménagement des Digues du Delta du Rhône et de la Mer (SYMADREM) est maintenant le principal maître d'ouvrage des travaux de protection définis dans le pré-schéma Sud du Plan Rhône. Nous nous intéresserons ici aux aspects hydrauliques de ces différentes études et présenterons plus particulièrement les modélisations numériques construites pour définir et étayer les différents scénarios d'aménagements contre les inondations. 4.2 - Principes de modélisation retenus Les principales phases d'études, ont suivi un ordre logique : les premières étapes (EGR, Plan Rhône et pré-schéma Sud) avaient pour but de synthétiser les connaissances sur les inondations et leurs conséquences, d'établir les grands principes de lutte contre ces inondations et d'en évaluer la pertinence ; la deuxième phase (études du SYMADREM) consiste à étudier en détail les solutions d'aménagements répondant aux principes fixés. Les solutions retenues pour la modélisation se sont inscrites dans cette logique : la première étape nécessitait l'établissement d'un modèle global permettant de simuler un grand nombre de scénarios ; la phase la plus récente avait pour sa part besoin d'un modèle plus détaillé permettant de dimensionner précisément les ouvrages. Dès lors, les choix d'une modélisation monodimensionnelle pour la première phase, et d'une modélisation bidimensionnelle pour les études de projet n'appellent pas de remarque particulière. Voici les deux différences principales entre ces deux types de modélisation. La modélisation monodimensionnelle (1D) simplifie la représentation de l'espace, en la réduisant à une seule dimension, et en moyennant dans cette dimension les différentes composantes des équations de l'hydraulique. Elle schématise les principaux axes d'écoulement : l'écoulement en lit mineur est ainsi considéré comme monodirectionnel. Ce type de modélisation suppose donc que l'on puisse négliger les vitesses des écoulements transversaux devant celles de l'écoulement principal. Dans les modèles 1D à casiers, le champ d'inondation est également décrit, sous la forme de « casiers » interconnectés qui représentent les différentes zones de stockage des volumes débordés dans le lit majeur. Ce type de modèle a l'avantage d'être robuste, plus facile à mettre en oeuvre qu'un modèle 2D, et permet d'effectuer les simulations dans un temps de calcul réduit. 14/69 La modélisation bidimensionnelle (2D) représente les écoulements en deux dimensions. Elle permet ainsi une modélisation plus détaillée, et en particulier dans les zones singulières (diffluence Grand Rhône-Petit Rhône, goulet d'Arles). Elle est plus adaptée pour décrire le champ des vitesses dans le lit majeur. Ces vitesses sont moyennées le long d'une verticale. La modélisation 2D nécessite un plus grand nombre de données d'entrée et entraîne des temps de calcul sans commune mesure avec ceux d'une modélisation 1D. 4.3 - Présentation des principaux modèles utilisés Nous nous intéresserons ici uniquement aux modélisations mises en place pour étudier le Rhône et sa plaine à l'aval de Beaucaire. 4.3.1 - Le modèle 1D construit dans le cadre de l'Étude Globale Rhône Objectifs de la modélisation Ce modèle a été conçu par la société EGIS (anciennement BCEOM) pour le compte de l'établissement public Territoire Rhône. Il a été utilisé pour deux phases d'études distinctes: d'abord dans le cadre de l'EGR sur la base de crues de référence établies avant l'évènement de 2003, puis pour une étude complémentaire (2005) commandée par la DIREN de bassin pour l'établissement du pré-schéma sud du Plan Rhône. Enfin, il a été utilisé toujours par EGIS, mais pour le compte du SYMADREM pour étudier l'impact du barreau de protection nord d'Arles (voir chapitre 7). La construction de ce modèle répondait aux objectifs suivants : afficher les risques d'inondation ; fournir des éléments d'aide à la décision pour une stratégie d'aménagement. Les études ont ainsi suivi deux étapes : la connaissance de « l'état actuel », c'est-à-dire sans travaux d'aménagement. Les simulations ont ainsi permis d'évaluer les niveaux de protection offerts par les endiguements, ainsi que les conséquences éventuelles de différents scénarios (hypothèses de rupture des digues, type de crues, niveaux marins) ; la simulation de plusieurs types d'aménagement afin d'évaluer leurs bénéfices par rapport à la situation actuelle. Description du modèle 1D à casiers Le modèle a été construit à partir du logiciel STREAM, il s'agit d'un modèle 1D à casiers. Le secteur modélisé couvre environ 180 000 ha (en tenant compte des casiers) sur environ 60 km de Beaucaire à la mer (figure 4). La topographie et la bathymétrie ont été représentées à partir de profils établis tous les 100 à 500 m (selon les zones). 15/69 Figure 4 - emprise du modèle 1D à casiers (EGIS) Source : schéma de prévention des inondations du Rhône à l'aval de Beaucaire ; modélisations complémentaires, BCEOM, juin 2005 [12] Calage du modèle 1D à casiers Le modèle, initié avant la crue de 2003, a été calé sur les crues de novembre 1994 (9 700 m3/s à Beaucaire) et de janvier 1995 (4 700 m3/s), en simulant différentes possibilités de brèches. Ce calage (paramétrage du modèle) a ensuite été confronté aux mesures et aux étendues inondées (en simulant les brèches) pour les crues d'octobre 1993 (9 800 m3/s à Beaucaire) et de janvier 1994 (11 000 m3/s). Ces valeurs de débit doivent être revues légèrement à la baisse, pour être en cohérence avec la réévaluation du débit de décembre 2003 par la conférence de consensus [13], mais comme il en est de même pour la crue de calage de novembre 1994, le modèle est cohérent avant 2003. Cet échantillon de crue représentait alors (avant la crue de 2003), les crues les plus importantes sur lesquelles des données suffisamment précises étaient disponibles. 16/69 Les différents scénarios étudiés 1. Scénarios de l'EGR Pour la partie « connaissance de l'aléa » : n° du scénario 1 2 3 Type de crue Débit de pointe considéré 8 340 m3/s 10 440 m3/s Niveau marin (en m NGF) 0,6 0,6 Crue 10 ans à fort volume Crue 50 ans Crue 100 ans de type 10 890 m3/s 0,6 cévenole (hydrogramme pointu) 4 Crue 100 ans à fort volume 11 860 m3/s 0 5 Crue 100 ans à fort volume 11 860 m3/s 1,3 6 Crue 500 ans 13 300 m3/s 1,3 3 7 Crue 1000 ans 14 370 m /s 0 8 Crue 1000 ans 14 370 m3/s 1,3 Toutes les simulations ont été faites en tenant compte de différentes hypothèses de brèches dans les digues. Les scénarios 4 et 6 ont également été simulés sans rupture. Pour la simulation des aménagements : Les crues de débits de pointe 11 860, 12 500 et 13 300 m3/s à Beaucaire ont été utilisées. 2. Scénarios du pré-schéma sud Les crues de débits de pointe 11 860, 12 500, 13 300 et 14 370 m3/s à Beaucaire furent mises à profit pour : · évaluer la capacité de protection des digues (dans leur configuration post-2003) et les débits éventuels débordés ; · analyser les impacts de nouveaux aménagements. 3. Scénarios de l'étude du barreau par le SYMADREM Les scénarios hydrologiques envisagés pour l'étude de la protection nord d'Arles [35] ont été choisis dans la logique de l'étude EGR en tenant compte de la crue 2003 survenue entre temps. la situation dite actuelle pour la crue de décembre 2003 (11 500 m3/s en pointe, niveau marin observé, soit 0,4 m en moyenne avec une pointe à 0,95 m ; deux brèches dans les cavaliers des trémies sous la voie RFF et deux sur le Petit Rhône côté Gard à Mas d'Argence et à Claire Farine) ; le scénario 6 de l'EGR correspond à une situation encore plus grave à tous points de vue : crue cinq-centennale (hydrogramme synthétique mono-fréquence) soit 13 300 m3/s, durée plus longue que la crue de 2003, + niveau marin à 1,3 m + grosse brèche au mas de Ranchier (au droit de la confluence au Rhône du canal des Alpines) sur le Rhône débitant 980 m3/s alors que les brèches 2003 avaient débité environ 200 m3/s (cf. chapitre 3) ; pas de brèches sur le Petit-Rhône ; ce scénario se décline en deux : brèches du Vigueirat s'il déverse ou confortement des digues du Vigueirat et ouvrage de transfert ; le scénario dit 750 du pré-schéma sud qui prend en compte une crue dite extrême, la crue millénale de 14 160 m3/s en pointe (hydrogramme bleu), supposée provoquer un lâcher de 750 m3/s via le remblai RFF vers le Grand-Trébon et provoquant à son tour une rupture du Vigueirat au moment de la surverse maximale. 17/69 Si l'on se limite à l'examen de la situation en crue de la vallée rive gauche, du Trébon à Fourchon, l'importance de la crue du Rhône n'est pas un facteur prépondérant devant l'hypothèse de déversement ou de formation de la brèche. Le tableau ci-dessous résume les paramètres clé. Débit déversé depuis le Rhône 243 m3/s page 34 Scénario 2003 Scénario 6 Scénario 750 Volume déversé depuis le Rhône 18,7 hm3 page 44 Apports des BV Vigueirat et Baux 40 hm3 90 hm3 40 hm3 984 m3/s page 47 200 hm3 page 95 750 m3/s 90 hm3 Les numéros de page en petits caractères sont ceux de l'étude EGIS [35]. Il apparaît que le scénario 750, bien que sous-tendu par la crue du Rhône la plus forte, est moins pénalisant que le scénario 6. Les tests de sensibilité réalisés Le modèle 1D à casiers de l'EGR a été soumis à plusieurs tests de sensibilité afin d'évaluer les incertitudes à prendre en compte dans l'analyse des résultats des différentes simulations. · · · L'influence du niveau marin sur les lignes d'eau. Les simulations effectuées ont permis de montrer que le niveau marin a beaucoup plus d'influence sur le Grand Rhône que sur le Petit Rhône. Son effet sur la ligne d'eau est négligeable en amont de la défluence. L'influence de la rugosité des lits (coefficient de Strickler). Ce coefficient a un impact important sur la ligne d'eau simulée. Une variation de l'ordre de 15 % (pour le lit mineur) fait varier d'environ 50 cm la ligne d'eau sur le Grand Rhône (légèrement moins entre Beaucaire et Arles) et de 30 à 40 cm celle du Petit Rhône (pour une hypothèse de débit à Beaucaire de 11 300 m3/s). La loi de répartition des débits entre le Petit et le Grand Rhône en fonction du débit à Beaucaire. Ce test a permis de mettre en évidence une relative constance de cette répartition (entre 11 et 13 % des débits sont dérivés vers le Petit Rhône). 4.3.2 - Le modèle 2D construit dans le cadre des projets du SYMADREM Objectifs de la modélisation 2D Afin d'évaluer l'incidence des différents travaux préconisés par le pré-schéma Sud, le SYMADREM a confié en 2008 à la Compagnie Nationale du Rhône (CNR), une « étude de calage précis entre Beaucaire et Arles », qui doit se dérouler en quatre phases (collecte et analyse des données ; construction et calage du modèle ; calage des ouvrages déversants ; scénarios d'aménagement). À ce jour, la phase 3 est en cours de validation. Pour ce faire, un nouveau modèle a été conçu pour : étudier plusieurs solutions d'aménagement en tenant compte du débit maximum acceptable en Arles ; proposer un calage précis des digues, cohérent avec les objectifs de protection du Plan Rhône. - Les étapes furent les mêmes que pour la modélisation 1D : 1- une simulation de l'état « initial » (avant aménagements) ; 2 - le test de plusieurs solutions d'aménagements. 18/69 Principes de la modélisation 2D du Rhône endigué Le modèle mis au point par la CNR s'appuie sur le code de calcul TELEMAC. Il s'agit d'une modélisation bidimensionnelle aux éléments finis du lit mineur endigué. Cela sous-entend que si le modèle est capable d'évaluer les éventuels volumes débordés et les débits associés, il n'est pas prévu pour représenter les débordements hors du lit endigué. Des études spécifiques, en cours ou en projet, seront ainsi nécessaires pour préciser les conséquences de ces débordements éventuels et prévoir, le cas échéant, les solutions appropriées pour les gérer. Ces études nécessiteront d'autres modèles, étroitement liés au modèle 2D « lit mineur » qui leur fournira des données d'entrée. Ce choix de « modèles imbriqués » peut paraître complexe, mais est courant, du fait de la lourdeur de la constitution et du calage d'un modèle global 2D. Par ailleurs, les temps de calcul nécessaires à un tel modèle seraient extrêmement lourds (à titre d'exemple, la modélisation d'une situation par le modèle « lit mineur » nécessite déjà plus de 24 heures de calcul avec plusieurs ordinateurs en parallèle). Il permet aussi de raccourcir les délais d'étude, par recours à plusieurs cabinets d'ingénierie pouvant travailler simultanément. La construction de deux (ou plusieurs) modèles pour représenter de façon séparée le lit mineur et le lit majeur repose toutefois sur une hypothèse qu'il faut au préalable vérifier : les conditions d'écoulement dans le lit majeur n'influent pas sur l'écoulement dans le lit mineur. Cette hypothèse est vérifiée à condition que : · les débits circulant dans le lit majeur ne retournent pas dans le lit mineur (dans notre cas, la protection par des digues l'assure) ; · les écoulements éventuels par-dessus les digues se fassent en condition dénoyée, c'est-à-dire que la charge hydraulique à l'aval de la digue n'influence pas la charge à l'amont (dans le lit mineur). Cette condition est vérifiée dans le cas présent, car le lit mineur du Rhône est à une altitude plus élevée que les plaines constituant le lit majeur (vallée en toit). L'emprise du modèle (figure 5) s'étend depuis l'aval du barrage CNR de Vallabrègues (modélisation du Gardon et des plaines de Comps/Aramon/Montfrin et de Vallabrègues/Boulbon) jusqu'à la « mer » (le modèle s'arrête en fait un peu avant les embouchures sur le Petit et le Grand Rhône, faute de données bathymétriques disponibles). 19/69 Figure 5 - emprise du modèle 2D (CNR) Source : étude de calage précis entre Beaucaire et Arles / Rapport de phase 3 ­ CNR ­ Octobre 2008 [36] Le maillage de ce domaine comporte 222 000 éléments, avec des tailles de maille entre 30 et 125 m. Les données bathymétriques utilisées sont postérieures à la crue de 2003. Les conditions aux limites sont représentées sur la figure 5. Il s'agit des débits sur le Gardon, à l'aval de l'usine de Beaucaire et au barrage de Vallabrègues et des cotes aux limites aval du modèle sur le Petit et le Grand Rhône (tenant compte de l'influence marine8). 8 ... ainsi que d'un décalage de cote de 30 cm pour le Grand Rhône pour compenser l'absence de données bathymétriques des 4 derniers kilomètres. 20/69 Calage du modèle 2D Le modèle « lit mineur » a été calé en quatre sous-parties : Gardon-Beaucaire, Beaucaire-Arles, Grand Rhône et Petit Rhône. Cette méthodologie de calage, consistant à caler les différents biefs indépendamment les uns des autres, a l'avantage de ne pas répercuter les incertitudes liées aux différentes données d'entrée et les approximations liées au calage d'un secteur sur les autres. Le calage d'un modèle « global » cumulerait les différentes incertitudes de l'aval vers l'amont. Ce modèle a été calé sur la crue de 2003, en tenant compte des brèches des digues de rive droite du Petit Rhône à Claire Farine et au mas d'Argence. Si le calage n'a été possible que sur un seul évènement (faute de suffisamment de données sur les autres situations), on peut toutefois noter que la crue de 2003 a atteint des débits significatifs (durée de retour légèrement supérieure à 100 ans), en relation avec les problématiques étudiées. Nous ne parlerons pas ici des valeurs des coefficients de Strickler retenues lors de la phase de calage. En effet, ce coefficient intègre plusieurs phénomènes physiques. Il représente ainsi plus un coefficient de calage qu'une véritable grandeur physique. Sa valeur numérique est donc difficile à évaluer de façon intrinsèque Les différents scénarios étudiés par CNR Les simulations effectuées supposent qu'il ne se forme pas de brèches, même si les digues sont submergées. Mais elles tiennent compte des débits déversés dans cette éventualité. Les situations modélisées sont les suivantes (voir hydrogrammes à Beaucaire en figure 3) : Type de crue Type janvier 1994 Type décembre 2003 Crue de référence (1856) Crue exceptionnelle (Q1000) Débit maximum à Beaucaire 10 500 m3/s 11 500 m3/s 12 500 m3/s 14 160 m3/s Niveau marin considéré (en m NGF) 1,3 0,98 (niveau maximum observé en 2003) 1,3 1,3 Les tests de sensibilité réalisés par CNR Différents tests de sensibilité ont été réalisés, afin d'évaluer les incertitudes du modèle calé : sur les débits de pointe ; ainsi une variation de ± 5 % du débit à Beaucaire (pour un débit de 11 500 m3/s), influe en moyenne de ± 20 cm sur la ligne d'eau entre Beaucaire et Arles ainsi que sur le Grand Rhône, et de ± 60 cm sur le Petit Rhône jusqu'à St Gilles (valeur moindre en aval) ; relatives aux coefficients de Strickler considérés ; une variation de 10 à 18 % (selon les secteurs) de ce coefficient engendre une variation de la ligne d'eau de l'ordre de ± 40 cm entre Beaucaire et Arles (localement plus dans Arles) ainsi que sur le Grand Rhône, de ± 20 cm sur le Petit Rhône : liées à la bathymétrie ; la prise en compte d'une bathymétrie antérieure à la crue de 2003 (type 2002) a pour conséquence d'augmenter la ligne d'eau de manière générale (de 3 cm à Beaucaire à 16 cm en Arles) ; liées à l'évolution du niveau marin ; ces simulations ont été réalisées en régime permanent. Les tests ont permis de montrer que l'évolution (entre 0,22 et 1,5 m NGF) de ce niveau n'avait d'influence sur la ligne d'eau dans le Grand Rhône qu'à l'aval d'Arles (pour un débit à Beaucaire de 11 500 m3/s) et sur le Petit Rhône qu'à l'aval de Saint-Gilles. 21/69 Notons au passage en ce qui concerne l'influence du changement climatique, que la conséquence hydraulique la plus notable, l'élévation du niveau de la mer, sera sans influence sur le problème qui nous concerne. Il n'en ira malheureusement pas de même pour les secteurs plus en aval comme Salin de Giraud et Port-Saint-Louis-du-Rhône. 4.4 - Avis sur les différentes phases de modélisation 4.4.1 - Comparaisons entre les résultats des deux principales modélisations Bien qu'il soit délicat de comparer les résultats de modèles 1D et de modèles 2D, dont les principes de modélisation et les données bathymétriques diffèrent (cf. § 4.3.2), quelques éléments permettent de s'assurer de la cohérence des résultats obtenus à partir des deux modélisations. Niveau de protection offert par les digues sur le tronçon Tarascon-Beaucaire/Arles-Fourques La protection actuelle (c'est-à-dire dans l'état post 2003) affichée par le modèle 1D est de 10 500 à 11 000 m3/s en rive gauche et de 11 500 m3/s en rive droite entre Tarascon et Arles. Le modèle 2D prévoit, pour sa part, une protection légèrement inférieure à la crue de 2003 (11 500 m3/s) en rive gauche et légèrement supérieure à 11 500 m3/s en rive droite. Les débits de début de débordements sont donc légèrement supérieurs avec le modèle 2D (bien qu'étant globalement du même ordre que ceux obtenus avec le modèle 1D), ce qui s'explique par le fait que les résultats ont été obtenus avec des principes de modélisation différents (pour un niveau d'eau donné, la modélisation en régime permanent donne toujours, en phase de montée de crue, un débit inférieur à celui obtenu avec une modélisation en régime transitoire9). Débit maximum acceptable (avant débordement) dans la traversée d'Arles Les deux modèles donnent des résultats comparables, en évaluant ce débit maximum autour de 12500 m3/s à Beaucaire. 4.4.2 - Conclusion générale sur les phases de modélisation L'ensemble des éléments présentés concernant la modélisation, aussi bien 1D que 2D permettent de considérer que ces deux phases de modélisation, sur lesquelles se sont adossées la plupart des études menées sur le tronçon de Beaucaire à la mer, s'appuient sur des bases solides. Les différents choix effectués (phasage 1D/2D ­ modélisation « lit mineur »/ « lit majeur »), tout comme les méthodologies employées (calage, tests de sensibilité) apparaissent cohérents. La précision absolue du modèle est de l'ordre de 20 cm en cote, mais on peut estimer que la précision relative entre deux aménagements comparés est de l'ordre du centimètre. Les modèles utilisés par le SYMADREM sont donc tout à fait adaptés pour évaluer les différents scénarios d'aménagement envisagés et pour les études en cours et à venir. Ces conclusions valident donc les grands principes de continuité entre les études EGR puis celles du SYMADREM. 9 ...si l'écoulement est à très faible pente, ce qui est le cas ici (on dit que l'onde est diffusive : la crue s'amortit lors de sa propagation). 22/69 5 - Actions prévues au pré-schéma sud entre Tarascon et Arles Le pré-schéma sud [17] concerne la vallée du Rhône en aval de Viviers, et nous nous intéressons plus spécialement à l'aval de Tarascon jusqu'à Arles. « Les objectifs (pour cette partie la plus aval de la zone) du pré-schéma sud sont : éviter les ruptures de digues ; assurer une protection élevée dans les secteurs les plus sensibles ; ajuster la protection entre Beaucaire et Arles en fonction du débit capable en Arles ; sur le Petit Rhône et le Grand Rhône, ajuster le niveau de protection pour limiter au maximum les ruptures de digues et tendre vers une protection centennale au droit des agglomérations et si possible pour la majorité des secteurs d'habitat diffus ; gérer le comportement du système pour les crues entre le débit de protection et la crue millénale : c'est-à-dire organiser le devenir des débits excédentaires sans risque de rupture de digue et en assurant le ressuyage rapide des terres inondées. » Le pré-schéma sud du plan Rhône a identifié une liste d'actions, dont le montant des travaux a été estimé à 300 M. Nous reprenons celles qui nous concernent plus particulièrement (figure 6). Les codes signifient BA = Beaucaire-Arles, GR = Grand Rhône. Source [17], actualisée en ce qui concerne la maîtrise d'ouvrage, suite aux décisions récentes du conseil syndical du SYMADREM. Il doit en particulier être noté que les six actions BA4a à BA4g sauf BA4e seront toutes portées par le SYMADREM, alors que le pré-schéma sud envisageait aussi le syndicat intercommunal de la vallée des Baux et la ville d'Arles pour trois d'entre elles. La cohérence des actions n'en sera que renforcée. L'action BA4e sera portée par l'ASA du canal des Alpines, en cohérence avec les actions du SYMADREM, en particulier pour l'action BA4b qui consiste à édifier une levée basse en amont du casier des Alpines pour éviter l'inondation du quartier sud de Tarascon par le remous depuis l'aval. Il serait aussi possible, qu'après accord avec l'ASA du canal des Alpines, le SYMADREM porte également l'action BA4E, et donc en fait toutes les actions BA4. BA1 BA2 GR1 BA4a BA4b BA4c BA4d BA4f BA4e BA4g Renforcement digue rive droite Beaucaire à Fourques Sécurisation remblai RFF Renforcement des quais d'Arles Protection rapprochée Arles nord Protection rapprochée sud Tarascon Amélioration ressuyage casier du Trébon Amélioration ressuyage casier des marais Franchissement du Vigueirat Transparence canal des Alpines Digue amont Fourchon Tranche 1 1 1 1 1 1 2 2 3 3 Maître d'ouvrage SYMADREM RFF ? SYMADREM ? SYMADREM SYMADREM SYMADREM SYMADREM SYMADREM SYMADREM ASA canal Alpines SYMADREM Il convient de noter que la réalisation de ces opérations (BA1 et BA2) nécessite également de traiter des risques de contournement des crues par les sites industrialo-portuaires (SIP) d'Arles, Beaucaire et Tarascon localisées sur les plateformes CNR et aujourd'hui submersibles dès une crue centennale du Rhône (soit par rehausse des plateformes CNR soit par rehausse ou création d'endiguements). Ces opérations auront un impact sur la ligne d'eau amont. Nous y reviendrons au chapitre 7. 23/69 Tarascon 4 km BA4b Canal des Alpines BA2 BA1 BA4c BA4a Fourques Petit Rhône A 54 Vigueirat la Vidange prolongement RD 570N Canal vallée des Baux RD 570N Roubine du Roy Arles Canal projeté GR1 Centre historique BA4g BA4d Pont de Crau RD 133N Costière de la Crau Grand Rhône Canal navigation Arles à Fos Vigueirat RD 453N BA4a Action de protection du pré -schéma sud Canal navigation Rivière ou autre canal Zone élevée remarquable BA4e Action de ressuyage du pré -schéma sud Voie ferrée surélevée Route surélevée Figure 6 - actions prévues par le pré-schéma sud dans le secteur Arles Tarascon 24/69 6 - Étude de calage ; confortement de la voie RFF 6.1 - L'étude de calage 6.1.1 - Objectifs du modèle et du projet sous tendu L'étude de calage confiée par le SYMADREM à la CNR a pour objectifs principaux de [21] : construire un modèle hydraulique du Rhône endigué, calé sur la crue de décembre 2003 (modèle présenté au § 4.3.2) ; déterminer le débit acceptable en traversée d'Arles (compris entre 11 000 m3/s et 12 500 m3/s) en prenant en compte une revanche ; définir le calage et l'implantation des tronçons déversants en rives droite et gauche du Rhône entre Beaucaire et le défluent suivant les objectifs de protection et les principes de calage définis ci-après ; déterminer les impacts hydrauliques du projet, au droit des zones à enjeux, en amont et en aval ; définir les paramètres nécessaires au dimensionnement des ouvrages hydrauliques et déterminer pour les différents scénarios d'aménagements, les hydrogrammes de déversement en rives gauche et droite, qui permettront de modéliser la propagation des débordements, dans le cadre d'une autre étude à venir, celle de la gestion des eaux déversées en rive gauche. Pour le tronçon Beaucaire Arles, les objectifs de protection retenus par le SYMADREM sont [21] : le maintien des protections à cote identique en traversée d'Arles, à l'exception de point bas localisés qui seront rehaussés (remblai de l'IRPA) ; l'aménagement de tronçons de digue renforcés pour résister à la surverse, dimensionnés pour : éviter de solliciter les tronçons résistants à la surverse jusqu'à une crue identique à celle de 2003 supposée sans brèche, soit une crue légèrement supérieure à la crue centennale ; limiter pour une crue millénale le niveau d'eau en Arles au niveau maximum acceptable ; assurer une égale répartition des déversements en rives gauche et droite du Rhône ; limiter les impacts des travaux au droit des zones à enjeux, situées en amont et aval des tronçons à aménager ; l'aménagement du reste des digues pour admettre sans surverser la crue millénale avec une revanche de l'ordre de 50 cm. 6.1.2 - Résultats du modèle en situation actuelle Le modèle 2D utilisé pour cette étude a été présenté au § 4.3.1 ainsi que les bénéfices de la seconde dimension. En situation actuelle il confirme les connaissances antérieures en les affinant grâce à la fois à des données bathymétriques plus récentes et au calage sur la crue de 2003, supérieures aux précédentes crues de calage et donc plus proche des crues contre lesquelles il faut se protéger. Pour les crues supérieures à celle de 2003, les digues du Rhône en amont d'Arles déversent largement (plus précisément en amont du PK 277 (Saxy) en rive gauche et du PK 279 (Fourques amont) en rive droite. Le modèle devient théorique, pour la situation dite actuelle, en supposant que ces digues résistent. En réalité, pour ces crues, il y aurait rupture totale de digue sur au moins une rive, les débits dérivés entre Tarascon et Arles seraient bien plus élevés et la ligne d'eau serait plus basse aussi bien en aval (moins de débit) qu'en amont (abaissement de ligne d'eau sur une certaine 25/69 distance amont). Mais si on rehaussait les digues pour les empêcher de déverser, par raison symétrique, il y aurait au contraire une ligne d'eau plus haute en aval comme en amont. Nous ne commenterons qu'un résultat fondamental. En butant sur l'affleurement calcaire de la cité antique d'Arles, le Rhône opère un brutal virage à droite (figure 7). Le coude prononcé, joint à un resserrement du lit, crée une forte perte de charge singulière dont le modèle 2D montre bien les conséquences. Tout se passe ici comme s'il y avait un seuil avec une hauteur de chute de l'ordre de 80 cm à 1 mètre pour les fortes crues (décembre 2003 à millénale). Cette chute avait effectivement été constatée en décembre 2003 au pont de Trinquetaille. Ce resserrement (ou goulet) constitue presque une section de contrôle de l'écoulement. Par voie de conséquence, des aménagements qui abaisseraient la ligne d'eau aval n'auraient qu'un bénéfice limité à l'amont. A contrario, des aménagements qui surélèveraient la ligne d'eau aval, la surélèveraient plus faiblement en amont. Nous reviendrons sur ce point au chapitre 10. Petit Rhône Pont de Trinquetaille Grand Rhône Figure 7 - relevé bathymétrique secteur Fourques Arles (source SYMADREM) 26/69 6.1.3 - Résultats du modèle en situation aménagée Après diverses simulations d'aménagement, la solution retenue à ce jour consiste à établir deux zones aptes au déversement de grande longueur (qui pourraient représenter 5 km sur chaque rive). Deux hypothèses ont été testées, le calage de ces tronçons pour la crue 2003 sans brèches, ou la même chose + 10 cm (texte en bleu italique). Les autres tronçons de digues seraient calés plus haut dans les deux cas à la crue millénale avec une revanche de 50 cm. Avec le calage de la cote des tronçons aptes au déversement au niveau de la crue de 2003, le tableau 1 montre les gains obtenus en Arles, de l'ordre de 10 cm pour les crues 1856 et millénale (par rapport à la situation dite actuelle tenant compte des actions réalisés après 2003 et supposant que les digues résistent). Ces gains ne sont plus que de 4 cm environ si l'on rehausse de 10 cm les zones aptes au déversement (tableau 2). Dans les deux cas, les déversements sont équivalents en débit et en volume sur les deux rives (les petites différences sont comparables à la précision des calculs, et, si nécessaire, un léger ajustement de longueur permettrait de les rendre identiques) : Déversoir calé à 2003 Pour la crue de référence (12500 m3/s) Pour Q1000 (14180 m3/s) Déversoir calé à 2003 + 10 cm Pour la crue de référence (12500 m3/s) Pour Q1000 (14180 m3/s) Débit déversé depuis le Rhône rive droite rive gauche 3 406 m3/s 425 m /s 1 079 m3/s 1 008 m3/s Volume déversé depuis le Rhône rive droite rive gauche 3 33 hm 33 hm3 115 hm3 109 hm3 Débit déversé depuis le Rhône rive droite rive gauche 318 m3/s 330 m3/s 972 m3/s 909 m3/s Volume déversé depuis le Rhône rive droite rive gauche 23 hm3 23 hm3 97 hm3 92 hm3 En se référant au § 4.3.1, nous constatons qu'il se trouve que les déversements en rive gauche obtenus par CNR pour Q1000 sont comparables à ceux du scénario 6 de l'étude du barreau en termes de débit (1 008 m3/s contre 984 m3/s) et deux fois moindres en termes de volume (115 hm3 contre 200 hm3). Or nous verrons au chapitre 7 que l'étude EGIS montre que la gestion des volumes déversés dans le Trébon pour le scénario 6 est réalisable. On peut donc conclure par anticipation, que le traitement des volumes déversés après sécurisation du remblai RFF sera également réalisable, moyennant ajustement. Il est intéressant de noter que dans les trois villes, après aménagements, la crue millénale ne provoque pas de débordement au-delà des digues (il y a bien sûr des débordements à Beaucaire pour les parkings et bâtiments situés entre le fleuve et la digue) : Arles Beaucaire Tarascon Montagnette Revanche pour Q1000 avec digues 49 cm 65 cm 88 cm 45 cm aptes au déversement calées à 2003 Perte de revanche si digues aptes au 7 cm 3 cm 4 cm 3 cm déversement calées à 2003 + 10 cm 27/69 Ces valeurs de revanche intègrent des aménagements ponctuels en cours ou prévus à court terme (création d'un parapet de 80 cm à l'IRPA, traitements légers au quai de la Roquette et aux abords du pont « des lions » en Arles, remontée de 25 cm pour 50 m de parapet en amont de Beaucaire, reprise des deux portes coulissantes trop basses à Beaucaire, rehausse de 37 cm du parapet le long de la RD 81 à Tarascon). 28/69 Site Usine de Beaucaire Beaucaire Amont Déversoir de Boulbon Château de Tarascon Amont pont routier Aval pont routier Amont Pont VF Aval Pont VF Ecluse Beaucaire SIP Beaucaire amont Amont nouveau pont Aval nouveau pont TEMBEC aval Trémie mas de Teissier Trémie des ségonnaux RFF canal Alpines Port d'Arles Aval SIP Arles Amont coude Pont de Trinquetaille Pont RN 113 IRPA Ecluse d'Arles Barriol PK 265,0 265,5 267,3 Protection Rive Gauche 14,33 10,52 10,49 13,70 13,70 13,70 13,70 13,70 12,04 12,53 11,32 11,16 11,21 10,87 10,57 10,17 10,11 9,66 9,38 8,48 7,82 7,04 7,37 7,76 Etat Etat initial initial -Q1000 crue 1856 12,82 12,82 12,82 12,46 12,37 12,34 12,22 12,17 12,03 11,88 11,82 11,73 11,10 10,83 10,54 10,17 9,36 8,71 8,45 7,51 7,02 7,31 7,26 7,25 13,21 13,21 13,20 12,79 12,68 12,65 12,51 12,45 12,31 12,12 12,06 11,96 11,28 10,99 10,68 10,30 9,50 8,85 8,57 7,62 7,11 7,41 7,37 7,36 268,0 268,0 268,5 269,5 270,5 272,0 274,0 275,5 279,0 280,5 282,0 282,5 Calé sur 2003 Crue 1856 12,82 12,82 12,82 12,46 12,37 12,34 12,21 12,16 12,02 11,86 11,80 11,70 11,03 10,73 10,42 10,03 9,23 8,59 8,34 7,43 6,95 7,22 7,17 7,16 Calé sur Ecart 2003 - initial/projet Q1000 crue 1856 13,31 13,30 13,30 12,90 12,79 12,76 12,62 12,56 12,41 12,21 12,14 12,03 11,27 10,91 10,55 10,14 9,35 8,71 8,45 7,52 7,03 7,32 7,26 7,25 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 -0,01 -0,01 -0,02 -0,02 -0,03 -0,07 -0,10 -0,12 -0,14 -0,13 -0,12 -0,11 -0,09 -0,07 -0,09 -0,09 -0,09 Ecart initial/projet Q1000 0,10 0,10 0,10 0,11 0,11 0,11 0,11 0,11 0,10 0,09 0,08 0,07 -0,01 -0,08 -0,13 -0,17 -0,15 -0,14 -0,12 -0,10 -0,08 -0,10 -0,11 -0,11 284,0 Tableau 1 - tronçon résistant au déversement calé sur la crue de 2003, sans brèche Les débordements sont surlignés en bleu. Le vert traduit une amélioration, le rose une aggravation. La situation dite actuelle tient compte des actions réalisés après 2003 et suppose que les digues résistent. Source CNR [36]. Nota : des écarts de 1 cm peuvent provenir des arrondis. On constate donc que, pour la crue millénale, le projet améliore la situation en aval de l'usine TEMBEC mais l'aggrave faiblement en amont. L'aggravation amont est à relativiser, car pour tous les secteurs disposant d'une revanche, comme à Tarascon, elle n'a pas de conséquence négative. Le point le plus important à noter est que, pour la crue de référence (1856), le projet améliore la situation en aval de la voie ferrée à Tarascon, et ne l'aggrave en aucun point. 29/69 Site Usine de Beaucaire Beaucaire Amont Déversoir de Boulbon Château de Tarascon Amont pont routier Aval pont routier Amont Pont VF Aval Pont VF Ecluse Beaucaire SIP Beaucaire amont Amont nouveau pont Aval nouveau pont TEMBEC aval Trémie mas de Teissier Trémie des ségonnaux RFF canal Alpines Port d'Arles Aval SIP Arles Amont coude Pont de Trinquetaille Pont RN 113 IRPA Ecluse d'Arles Barriol PK 265,0 265,5 267,3 Protection Etat initial Rive - crue Gauche 1856 14,33 10,52 10,49 13,70 13,70 13,70 13,70 13,70 12,04 12,53 11,32 11,16 11,21 10,87 10,57 10,17 10,11 9,66 9,38 8,48 7,82 7,04 7,37 7,76 12,82 12,82 12,82 12,46 12,37 12,34 12,22 12,17 12,03 11,88 11,82 11,73 11,10 10,83 10,54 10,17 9,36 8,71 8,45 7,51 7,02 7,31 7,26 7,25 Etat initial Q1000 13,21 13,21 13,20 12,79 12,68 12,65 12,51 12,45 12,31 12,12 12,06 11,96 11,28 10,99 10,68 10,30 9,50 8,85 8,57 7,62 7,11 7,41 7,37 7,36 268,0 268,0 268,5 269,5 270,5 272,0 274,0 275,5 279,0 280,5 282,0 282,5 Calé sur 2003 +10 cm - Crue 1856 12,85 12,85 12,85 12,50 12,40 12,37 12,25 12,20 12,06 11,90 11,84 11,74 11,09 10,79 10,50 10,11 9,30 8,66 8,41 7,48 7,00 7,28 7,23 7,22 Calé sur Ecart Ecart 2003 +10 initial/projet initial/projet cm - Q1000 crue 1856 Q1000 13,33 13,33 13,33 12,94 12,83 12,80 12,66 12,60 12,45 12,25 12,18 12,07 11,33 10,98 10,63 10,23 9,43 8,79 8,52 7,59 7,09 7,38 7,32 7,32 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,02 0,02 0,01 -0,01 -0,04 -0,05 -0,06 -0,05 -0,05 -0,04 -0,03 -0,02 -0,03 -0,04 -0,04 0,13 0,13 0,13 0,14 0,15 0,15 0,15 0,15 0,14 0,13 0,12 0,11 0,05 -0,01 -0,05 -0,08 -0,07 -0,06 -0,05 -0,03 -0,02 -0,03 -0,04 -0,04 284,0 Tableau 2 - tronçon résistant au déversement calé sur la crue de 2003 + 10 cm, sans brèche. Les débordements sont surlignés en bleu. Le vert traduit une amélioration, le rose une aggravation. La situation dite actuelle tient compte des actions réalisés après 2003 et suppose que les digues résistent. Source CNR [36]. Nota : des écarts de 1 cm peuvent provenir des arrondis. On constate que pour les crues de référence comme pour les crues extrêmes, cette fois-ci le projet améliore toujours la situation en aval de l'usine TEMBEC mais un peu moins. Par contre, il l'aggrave en amont y compris pour la crue de référence. Le tableau 3 ci-après compare les différences entre les deux projets. 30/69 Site Usine de Beaucaire Beaucaire Amont Déversoir de Boulbon Château de Tarascon Amont pont routier Aval pont routier Amont Pont VF Aval Pont VF Ecluse Beaucaire SIP Beaucaire amont Amont nouveau pont Aval nouveau pont TEMBEC aval Trémie mas de Teissier Trémie des ségonnaux RFF canal Alpines Port d'Arles Aval SIP Arles Amont coude Pont de Trinquetaille Pont RN 113 IRPA Ecluse d'Arles Barriol PK 265,0 265,5 267,3 Protection Rive Gauche 14,33 10,52 10,49 13,70 13,70 13,70 13,70 13,70 12,04 12,53 11,32 11,16 11,21 10,87 10,57 10,17 10,11 9,66 9,38 8,48 7,82 7,04 7,37 7,76 268,0 268,0 268,5 269,5 270,5 272,0 274,0 275,5 279,0 280,5 282,0 282,5 Calé sur 2003 Crue 1856 12,82 12,82 12,82 12,46 12,37 12,34 12,21 12,16 12,02 11,86 11,80 11,70 11,03 10,73 10,42 10,03 9,23 8,59 8,34 7,43 6,95 7,22 7,17 7,16 Calé sur Calé sur Calé sur 2003 - 2003 +10 cm 2003 +10 Q1000 - Crue 1856 cm - Q1000 13,31 13,30 13,30 12,90 12,79 12,76 12,62 12,56 12,41 12,21 12,14 12,03 11,27 10,91 10,55 10,14 9,35 8,71 8,45 7,52 7,03 7,32 7,26 7,25 12,85 12,85 12,85 12,50 12,40 12,37 12,25 12,20 12,06 11,89 11,84 11,74 11,09 10,79 10,50 10,11 9,30 8,66 8,41 7,48 7,00 7,28 7,23 7,22 13,33 13,33 13,33 12,94 12,83 12,80 12,66 12,60 12,45 12,25 12,18 12,07 11,33 10,98 10,63 10,23 9,43 8,79 8,52 7,59 7,09 7,38 7,32 7,32 Ecart 2003/ 2003+ 10cm crue 1856 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,04 0,04 0,04 0,04 0,05 0,07 0,07 0,08 0,08 0,07 0,07 0,06 0,05 0,06 0,06 0,06 Ecart 2003/ 2003+ 10cm Q1000 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,03 0,04 0,04 0,04 0,04 0,04 0,04 0,06 0,07 0,08 0,09 0,08 0,08 0,07 0,07 0,06 0,06 0,06 0,06 284,0 Tableau 3 - surélévation de ligne d'eau due au calage à + 10 cm. Source [36]. Nota : des écarts de 1 cm peuvent provenir des arrondis. L'aggravation due à la hausse de 10 cm est la même pour les deux scénarios de crue, de l'ordre de 5 cm. Au total, la surélévation des tronçons de digue résistant à la surverse présente un inconvénient sur l'ensemble du secteur, y compris à Tarascon et en amont. Ces inconvénients sont à mettre en balance avec l'avantage de solliciter le Grand Trébon pour une crue un peu plus rare (environ à partir de 11 800 m3/s au lieu de 11 500) et d'y déverser des volumes légèrement plus faibles. 31/69 Regard global sur la sécurisation des digues entre Beaucaire et Arles En raisonnant pour le calage des digues résistantes à la surverse sur la base de la crue de 2003 (sans brèche), on observe : pour la plaine du Grand Trébon, l'absence de tout déversement jusqu'à la crue de 2003 sans brèche, soit une augmentation du niveau de protection théorique de 15 à 20 cm (théorique, car en l'état actuel, des ruptures sont hautement probables pour de telles crues) ; pour la plaine du Grand Trébon, pour les anciens marais et pour Fourchon, la garantie de l'absence d'inondation brutale par rupture de remblai jusqu'à la crue millénale (ce bénéfice commençant pour des crues inférieures à celle de 2003) ; le même bénéfice en rive droite, en particulier pour Bellegarde et Saint-Gilles ; pour le Petit Rhône et pour le Grand Rhône, une diminution de débit de 17 % sur la crue de référence (1856) et de 26 % pour la crue millénale ; pour la ville d'Arles, un abaissement de ligne d'eau de 10 cm pour la crue millénale ; pour Fourques, un abaissement de ligne d'eau de 13 cm pour la crue millénale ; à Arles comme à Fourques, cela revient à ramener la pointe de la crue millénale à celle de la crue de référence ; la mise hors d'eau des sites industrialo-portuaires (SIP) d'Arles, Tarascon et Beaucaire ; à Tarascon et Beaucaire et à la plaine de Boulbon une augmentation de ligne d'eau de 10 cm pour la crue millénale, mais une situation inchangée pour la crue de référence (du fait de la mise hors d'eau des SIP situés en aval des deux cités) ; et, bien sûr, les conséquences de ces déversements restent à étudier (étude encours rive droite, à lancer rive gauche). Mais les résultats de l'étude d'impact du barreau montrent que la solution technique est réalisable en rive gauche, y compris en ce qui concerne Fourchon. 6.2 - Sécurisation du remblai RFF 6.2.1 - La faiblesse du remblai ferroviaire vis-à-vis des crues La sécurisation du remblai ferroviaire est une affaire très importante car le risque encouru est à la fois plus fréquent que ce que l'on peut imaginer et plus grave, nous allons tenter de l'expliquer. Le risque de rupture par surverse est relativement bien connu. Même si l'on ne sait pas exactement prédire quelle hauteur de déversement sur la plateforme ferroviaire et quelle durée de déversement provoquera une brèche. Instruit par la crue de 2003, on peut prédire qu'une crue un peu plus forte que la centennale provoquera à coup sûr au moins une brèche. Tous les travaux de recherche et d'expérimentation et toutes les observations de cas réels montrent que lorsque une brèche s'initie au sommet d'un barrage ou d'une digue, et si le déversement ne s'arrête pas, la brèche se développe verticalement jusqu'à la base du remblai. Ensuite, elle s'élargit par érosion sur ses deux faces, d'une largeur qui dépend de la durée de surverse et aussi de la montée du niveau aval qui peut limiter l'énergie de l'eau. La débitance d'une brèche qui s'est développée jusqu'au niveau du terrain est sans commune mesure avec celle des brèches de faibles hauteurs constatées en 2003 sur deux trémies (dont on a expliqué plus haut que le débit avait été limité par la section du pont). Les débits et les volumes sont alors très élevés, par exemple de l'ordre de ceux du scénario 6 (200 millions de m3 soit plus de 10 fois plus qu'en 2003). 32/69 Mais nous voulons insister aussi sur le risque de rupture par érosion interne qui peut survenir pour des crues sensiblement inférieures à la crue de début de surverse, donc sensiblement inférieures à la crue centennale. C'est ainsi que les digues de Camargue s'étaient rompues en 1993 et en 1994 pour des débits de pointe à Beaucaire de l'ordre 9 500 m3/s et 10 500 m3/s soit des crues dont la fréquence est entre décennale et cinquantennale. En 1994, la crue était plus basse qu'en 2003 de 0,6 à 1 m au droit du remblai ferroviaire et des circulations d'eau internes avaient déjà été repérées au niveau des trémies [11]. En 2003, on a observé aussi des écoulements d'eau claire au pied des cavaliers d'une trémie et d'eau chargée avec début de glissement d'un cavalier de l'autre trémie. Le remblai ferroviaire lui même présente des fontis en crête, glissements, renards10, gros terriers, souches pourries. On note en particulier entre la trémie du mas de Teissier et l'usine TEMBEC un début de renard avec un fontis en crête et des sols fins sortant du débouché aval [11]. Les cavaliers des trémies ont été confortés depuis 2003, mais nul doute que le remblai ferroviaire lui-même présente de nombreux risques d'érosion interne. Une érosion interne a une cinétique encore plus rapide qu'une érosion par surverse, à partir du moment où le renard s'est initié. La brèche est de forme analogue à celle d'une brèche de surverse, avec des conséquences exactement similaires. Il doit être ajouté que dans ce genre de remblai médiocre, chaque forte crue développe un peu plus les entraînements de grains et affaiblit un peu plus le remblai. Il en résulte qu'un remblai ayant résisté à une crue pourra très bien ne pas résister à une crue identique ou même inférieure. 6.2.2 - L'étude de sécurisation du remblai RFF Les conclusions de l'étude de calage (§ 6.1), lorsqu'elle sera complètement achevée et validée, conduiront à fixer la cote, la longueur, et la loi de débitance des tronçons résistants à la surverse. Elles fourniront aussi les cotes, plus élevées, des crêtes des digues ne résistant pas à la surverse. Le projet de ces digues fait l'objet d'autres études en cours. Côté rive droite, le SYMADREM les a confiées à ISL. Côté rive gauche, RFF assure la maîtrise d'ouvrage des études et a confié l'étude à un groupement comportant Coyne et Bellier pour la partie génie civil-hydraulique et INEXIA pour la partie ferroviaire. On a donc, dans les deux cas, des organismes d'ingénierie parfaitement qualifiés. Côté gauche, la maîtrise d'ouvrage des travaux n'est pas encore décidée entre RFF et le SYMADREM. Nous évoquerons ce sujet au § 6.3. Au-delà de l'aspect ferroviaire, l'étude RFF comporte un aspect génie civil, le dimensionnement des digues du point de vue de leur stabilité et de leur résistance aux sollicitations (crues, séismes..) et du point de vue hydraulique (par exemple le dimensionnement des dissipateurs d'énergie). Nous avons pu constater la bonne concertation technique entre les deux études de calage et de sécurisation du remblai RFF et, à ce jour, un accord de principe sur les éléments suivants : le tracé de la voie ferrée et la cote du remblai ferroviaire restent inchangés ; la digue résistante à la surverse aurait une longueur de 5 km, comprise approximativement entre les PK 271 et 276 du Rhône, soit entre l'amont de la trémie du mas Teissier au sud de l'usine TEMBEC et le barreau prévu au nord d'Arles ; elle serait située parallèlement à la voie ferrée et écartée de 10 à 15 m (entre le pied côté plaine de la digue et le pied côté Rhône du remblai ferroviaire) ; la voirie publique située approximativement dans l'emprise de la digue projetée serait décalée côté Rhône ; 10 Conduit continu entre l'amont et l'aval d'un ouvrage hydraulique en terre formé par l'entraînement de grains de sol arrachés à l'ouvrage par un mécanisme d'érosion interne dû à l'eau. L'écoulement dans ce conduit arrache des grains sur son pourtour, ce qui amplifie le mécanisme d'érosion qui peut aller jusqu'à la création d'une brèche si l'alimentation en débit ne s'interrompt pas entre temps. 33/69 du fait de la grande longueur du tronçon apte au déversement, les tronçons de digues plus hautes et qui font le raccordement aux sites industriels d'Arles et de Tarascon (usine TEMBEC) sont relativement courts ; ils seront plus ou moins accolés au remblai ferroviaire en fonction des résultats de l'étude géotechnique en cours de réalisation ; l'évacuation des débits déversés pour les crues supérieures à celle de 2003 (sans brèches) se fera par de nombreux passages (10 à 20) sous voie ferrée de dimension moyenne et par les trois trémies existantes (les deux qui ont lâché en 2003 et celle des Prêcheurs) ; cf. figure 8 ; chaque passage, large de 10 à 15 m, serait préfabriqué et pourrait être réalisé avec une très courte interruption du trafic (de l'ordre de deux jours) ; le cheminement des déversements vers les passages sous remblai ferroviaire sera organisé dans l'espace inter remblais tout en permettant la circulation d'engins d'entretien de ces deux remblais ; la dissipation de l'énergie lors des déversements sera réalisée en partie dans l'espace entre remblais et à l'aval du remblai ferroviaire ; le talus du remblai ferroviaire côté Rhône devra être protégé. La suite de l'étude permettra de dimensionner les nouveaux ouvrages, en particulier avec les données issues de la campagne de reconnaissance géotechnique qui sera finalisée fin 2008. La plus ou moins grande proximité de la digue sans surverse et du remblai ferroviaire sera décidée au vu des résultats de cette campagne en fonction de l'aptitude du remblai ferroviaire à supporter ou non des contraintes supplémentaires. Elle permettra aussi de préciser la conception de la digue apte au déversement afin que les tassements différentiels soient aussi faibles que possible. Digue 10 à 15 m Figure 8 - schéma de principe envisagé pour le passage en sous verse sous la voie ferrée (source RFF, étape préparatoire de l'étude, comité technique du 30/09/08) Nous avions envisagé un temps que la digue déversante puisse servir de support à la voie ferrée. Cela aurait permis d'éviter toute interruption du trafic pendant les travaux et surtout d'éviter la construction des passages sous remblai. Mais après échange avec RFF et la SNCF, nous ne mettons plus cette solution en avant car elle entraînerait une digue déversante beaucoup plus large, donc plus coûteuse et plus consommatrice d'espace dans le ségonnal, et car elle ne permettrait plus l'usage de la voie ferrée en situation de crise. On voit donc se dessiner très nettement une configuration où le remblai ferroviaire devient transparent vis-à-vis des crues et où digue et voie ferrée deviennent deux ouvrages relativement distincts. La situation a bien progressé depuis l'établissement du pré-schéma sud. Ces options techniques nous semblent tout à fait pertinentes. En particulier le parti d'un déversement long est judicieux car il permet, même pour une crue millénale, de faibles lames d'eau dont le pouvoir érosif est limité. Dans le même esprit, le choix de nombreux orifices sous la voie ferrée permet d'éviter des afflux d'eau trop concentrés dans la plaine. Le positionnement rectiligne (le pré-schéma sud envisageait des demis cercles) et très rapproché de la digue apte à la surverse permet de ne presque pas restreindre l'emprise du ségonnal, bénéfique pour l'écrêtement des crues. 34/69 Il ne crée pas une perte de charge singulière supplémentaire lorsque le ségonnal est sollicité par les eaux du Rhône. Enfin, les solutions actuellement étudiées de passage en « sous verse » sont infiniment préférables au passage en surverse qui avait été cité dans le pré-schéma sud comme une variante possible. Cette solution s'avère non réalisable compte tenu de la perméabilité du ballast et serait de toute façon risquée. Nous attirons l'attention sur le fait que les portions aptes au déversement pourront connaître des tassements différents sur les deux rives du Rhône, et pour chacune d'elles dans le sens de leur longueur. Ce qui compromettrait le bon fonctionnement général en crue. L'étude de génie civil de ces deux ouvrages doit donc être soignée sous cet aspect. Un contrôle topographique devra être organisé qui permettra de programmer d'éventuels réajustements de cote si nécessaire. Nous suggérons que le passage en « sous verse » des débits de débordement soit acté dès maintenant afin de ne pas perdre du temps à étudier les avantages ou inconvénients du passage en surverse sur la voie ferrée, solution qui apparaît maintenant tout à fait irréaliste. Si la coordination entre RFF et SYMADREM nous semble sur de très bons rails pour ce qui concerne la gestion des endiguements, la coordination pour ce qui concerne la gestion de la plaine reste à faire. Il importe donc que le calendrier de réalisation de l'étude de la gestion des eaux déversées soit respecté pour qu'il y ait plusieurs mois de chevauchement avec l'étude de sécurisation du remblai ferroviaire. Il faut en effet positionner les débouchés sous le remblai ferroviaire en relation avec la problématique du ressuyage. Le fait que la DDE 13 soit l'AMO de RFF et soit aussi, avec la DDAF 13, l'AMO de l'étude de ressuyage est évidemment un élément facilitateur. Conclusion du § 6.2 regroupée avec celle du paragraphe suivant 6.3 - Maîtrise d'ouvrage pour le confortement du remblai RFF Nous abordons ce sujet sous l'aspect de la cohérence des actions hydrauliques, le rapport général l'abordant d'une façon plus globale. Il nous semble préférable de clarifier dès que possible ce point, afin que la poursuite des études (étude de calage et surtout étude de sécurisation du remblai RFF) ne reposent pas sur des malentendus potentiels. Cette clarification nous paraît devoir s'imposer sur la base suivante : le SYMADREM a une vocation hydraulique, la RFF a une vocation ferroviaire. La maîtrise d'ouvrage de la partie de confortement du remblai RFF (zones calées à Q1000 + 50 cm) et du tronçon nouveau de digue résistant à la surverse nous paraît devoir être celle du SYMADREM. De son coté, RFF aurait la maîtrise d'ouvrage de tous les passages sous son remblai. En ce qui concerne l'entretien, il assurera l'entretien de la totalité du tronçon résistant à la surverse et l'entretien du confortement dans les zones protégées jusqu'à Q1000 + 50 cm. RFF assurera l'entretien de son ouvrage pour les seuls besoins ferroviaires, et donc sera évidemment déchargé de l'entretien du talus côté Rhône dans les portions qui seraient épaulées par un nouveau remblai surélevé. Une convention définissant les domaines physiques d'intervention du SYMADREM et de RFF, les procédures de concertation pour la suite des études et les procédures de concertations pour certains travaux d'entretien devrait être initiée sans attendre la fin de l'étude de sécurisation. Ainsi, celle-ci pourrait s'achever sur des bases clarifiées. 35/69 Ce partage des tâches et des maîtrises d'ouvrage, s'impose d'autant plus qu'il apparaît maintenant plus clairement que l'on se dirige vers une solution où le remblai ferroviaire devient transparent au sens hydraulique. À ce stade des études et, compte tenu à la fois des principes techniques et du constat de bonne collaboration des acteurs, il nous paraît que le choix du maître d'ouvrage devient possible sans délais. Regard global sur le mode de sécurisation du remblai ferroviaire (§ 6.2 et 6.3) Le remblai ferroviaire peut être l'objet de brèches qui se développent jusqu'à sa base par surverse, ou par renard, même pour des crues inférieures à celle de 2003, peut être pour des crues du type de celles de 1993 et 1994. Les études actuellement menées par le SYMADREM pour le calage des digues résistantes à la surverse et par RFF pour le confortement de son remblai avancent en bonne synergie et permettent de dégager une vision claire sur un mode de confortement réaliste et efficace. La présence de l'État dans les groupes de pilotage est un garant de la bonne synergie entre les actions en cours, et celles, nombreuses, à venir. Le remblai RFF deviendra en fait transparent et sera équipé de nombreux petits passages inférieurs en plus des trois grands existent (trémies). Le tronçon de digue apte au déversement représente environ 80 % de la longueur de remblai ferroviaire. Ce sera une nouvelle digue rectiligne parallèle au remblai RFF. Pour le bon achèvement des études hydrauliques et ferroviaires de tout ce secteur, y compris la plaine du Grand Trébon, il conviendrait : que puisse être fait rapidement le choix d'un maître d'ouvrage pour la digue aussi bien partie déversante que partie surélevée accolée au remblai ferroviaire ; ce maître d'ouvrage devrait être le SYMADREM et une convention avec RFF traiterait des problèmes communs pour la fin des études, le déroulement des travaux et l'entretien ultérieur. Elle ne devrait pas présenter de difficulté technique ; que le SYMADREM puisse engager aussi vite que possible l'étude de gestion des eaux déversées pour qu'elle puisse avancer de pair avec la fin de l'étude RFF. 36/69 7 - Protection des quartiers nord d'Arles Ce paragraphe se réfère essentiellement à l'étude EGIS [35]. Les numéros de page en petits caractères sont ceux de cette étude (version juillet 2008) qui complète le volet hydraulique de l'étude d'impact de la protection nord d'Arles [20] par l'étude du scénario 750. 7.1 - Principe de la protection par ajout d'un « barreau » Le tronçon de digue projeté pour protéger les quartiers nord d'Arles (Monplaisir) relie la digue du Vigueirat et la voie ferrée. Il comporte deux parties : - un remblai routier déjà édifié destiné à prolonger la rocade RD 570N et qu'il est prévu de transformer en digue par un dispositif d'étanchéité (une géomembrane est prévue, mais ce pourrait être aussi un masque en argile) ; - un remblai à construire, souvent appelé barreau. Par extension, c'est l'ensemble des deux que nous appellerons barreau (référencé 1 sur la figure 3 ci-après et BA4a dans le préschéma sud). Cette digue (ou barreau) est orientée sensiblement est-ouest, perpendiculairement à la voie ferrée. Elle vient se refermer à l'ouest sur le remblai de la voie RFF, à très faible distance du terre-plein de la gare d'Arles. À l'est, elle se referme sur le remblai de rive droite du Vigueirat. La protection rapprochée est donc constituée du barreau, de la digue du Vigueirat, des hauts quartiers d'Arles et d'un court tronçon de voie ferrée (en tournant dans le sens des aiguilles d'une montre). Cette protection rapprochée concerne 7 000 personnes (Monplaisir) et la ZI nord. Le barreau prévu est calé à la cote 6,8 m NGF et s'étend sur 1 130 m de long. Il retire 3,5 km2 aux 27 km2 du casier du Grand Trébon. Cette protection rapprochée intervient en second rideau en cas de défaillance du remblai de la voie RFF (ou de ses trémies). Elle constitue donc ce qui est classiquement appelé une digue de second rang. Ce double rideau de protection est classique dans de nombreuses vallées. La digue de premier rang est la première qui est sollicitée par la montée des eaux, ici le remblai de la voie RFF. La digue de second rang, lorsqu'elle existe, est sollicitée lorsque la digue de premier rang ne suffit plus, soit qu'elle déverse par des tronçons résistants à la surverse (s'ils existent), soit qu'elle déverse par dessus sa crête, soit qu'elle soit victime d'une brèche avant ou après avoir surversé. Classiquement, la digue de premier rang longe le cours d'eau sur une grande longueur, et une digue de second rang, généralement bien plus courte, protège, en second rideau, des zones de superficie limitée et plus densément habitées. Mais il est tout à fait possible de construire des protections rapprochées s'il n'y a pas de digue longitudinale. On ne peut plus parler dans ce cas de digue de second rang, mais bien de protection rapprochée. En cas de défaillance de la digue de premier rang, la protection rapprochée doit pouvoir jouer son rôle de manière autonome, sans compter sur la digue de premier rang. Elle n'est donc viable que si le petit tronçon de voie ferrée situé entre le barreau et la zone industrielle reste pérenne et de même pour la digue du Vigueirat. Le petit tronçon en cause de la voie ferrée est très surélevé et ne va pas risquer une surverse. Il ne va en principe pas non plus présenter un risque d'érosion interne car les gradients hydrauliques qu'il devra subir seront très faibles. Mais même s'il présentait un tel risque, il serait très facile, vu sa très faible longueur, de le sécuriser dans le cadre du chantier d'édification du barreau. 37/69 Le caractère autonome de la protection de Monplaisir suppose aussi que la digue du Vigueirat située en aval du barreau ne se rompe pas. Après 2003, un imposant rideau de palplanches avait été battu entre la RD 453N et le siphon de Flèche. Il doit être prolongé en 2009 jusqu'à l'emplacement du barreau par la ville d'Arles. Deux autres remblais peuvent subir des désordres en cas de défaillance de la voie RFF ou de ses trémies. Le canal des Alpines, s'il se rompt, ce qui a été subi en 2003, vient légèrement augmenter les hauteurs d'eau dans le casier du Trébon et ne provoque pas de désordre sur la digue projetée. Le remblai du Vigueirat, s'il se rompt en amont du barreau, ne peut que le soulager (mais aggrave alors la situation dans le casier des anciens marais). En conclusion au stade des principes, on doit concevoir la protection nord d'Arles comme une protection rapprochée autonome et non comme une digue de second rang dépendant d'une digue de premier rang. Cela implique que les autres remblais qui referment la protection soient sûrs en crue, ce qui est en principe le cas. Cela ne change donc rien en pratique, mais cette différence d'appellation éviterait des malentendus. 38/69 7.2 - Situation actuelle (2008, barreau non réalisé) Voir les lignes en bleu des tableaux de synthèse n° 4 à 6. Pour la crue 2003 (compris brèches RFF et Vigueirat et nouveau siphon de Flèche), le modèle calé sur cette crue confirme les déversements par les trémies (243 m3/s), le remplissage du casier du Trébon entre 5,42 m NF (amont) et 5,22 m (aval), l'absence de débordement sur Vigueirat et roubine du Roy, le remplissage des marais d'Arles et des Baux à 2,06 m NGF et l'absence d'eau au verrou de Fourchon (avec une revanche de 2,44 m par rapport à la route qui surélève le verrou à la cote 5,5 m NGF). La hauteur d'eau à Monplaisir est comprise entre 0 et 1,5 m (pages 34 à 38, plan 5). Pour le scénario 6 avec tenue au déversement des digues du Vigueirat11, le casier du Trébon (6,31 m NGF à l'aval soit 1,09 m plus haut que le scénario 2003) déborde cette fois dans le Vigueirat ; le casier des anciens marais d'Arles et des Baux (5,28 m) est à la limite de déborder sur la RD 453N (environ 5,5 m) ; le quartier de la Genouillade (figure 9) est inondé par débordement sur la digue droite du Vigueirat (5,42 m) ; du même côté du Vigueirat, le quartier des Alyscamps est inondé à 5,25 m. Page 47. La RD 453N protège (sans marge de sécurité) la zone tertiaire de Fourchon, mais celle-ci est quand même inondée par le canal des Baux (tronc commun) qui déborde, et de beaucoup, sur ses deux berges (4,59 m). La hauteur d'eau est de l'ordre de 2,50 m dans Fourchon, et de 2 m à la Genouillade et aux Alyscamps. Vigueirat La Genouillade Canal vallée des Baux Alyscamps Fourchon Pont de Crau Viigueiira t V gue ra Canall Cana valllée des v a é e de s Baux Baux Figure 9 ­ le secteur de Fourchon et la proximité du Vigueirat et du canal de la vallée des Baux : la Genouillade, Alyscamps (au nord du Vigueirat), Fourchon (au sud du Vigueirat), Pont de Crau (à l'est de Fourchon). Extrait de [35]. 11 Il s'agit de la digue droite du Vigueirat, celle qui ferme le casier du Grand Trébon. L'autre digue est supposée avoir la même brèche qu'en 2003 à Fort Hébral, qui envoie les eaux du Vigueirat dans le casier des anciens marais d'Arles. 39/69 Scénario 6 sans tenue au déversement des digues du Vigueirat Une hypothèse pessimiste de brèche est prise en compte : longueur cumulée de 270 m et abaissement jusqu'au terrain naturel. La situation est améliorée pour le casier du Trébon (5,78 m NGF soit -53 cm au vu du plan 10), et bien entendu aggravée à l'aval : 5,51 m soit + 23 cm aux marais d'Arles, 4,75 m soit + 16 cm à Fourchon, 5,50 m soit + 9 cm à Genouillade, 5,29 m soit + 4 cm aux Alyscamps. Source plan 10, page 95. Scénario 750 avec brèche du Vigueirat (page 150) Le niveau de l'eau est nettement plus élevé que pour le scénario 6 (6,31 m NGF contre 5,78), et nous pensons que les hypothèses sur la durée de formation de la brèche sur la digue du Vigueirat en sont la cause. Pour la même raison sans doute, la durée de vidange du casier des marais est nettement plus courte. Fourchon est inondé, moins que dans le scénario 6 (4,01 m NG contre 4,75 m). La hauteur d'eau y est de l'ordre de 2 m (contre 2,5 m dans le scénario 6), et le début de débordement se produit 30 h après le début de déversement sur la voie ferrée. La hauteur maximale à Monplaisir augmente de 50 cm par rapport à la crue 2003 et passe donc à environ 2 m. On constate que la zone tertiaire de Fourchon est menacée selon les scénarios de crue : soit par le débordement du casier des marais ; soit par le débordement du Vigueirat ; soit par le débordement du canal de la vallée des Baux. Sa protection en cas de gros épisode de crue du Rhône et/ou des bassins versants locaux est donc une affaire complexe, où il faut jouer finement à la fois sur les volumes stockés dans les casiers et sur la capacité des exutoires de vidange de ces casiers. 7.3 - Avec barreau seul Ce cas n'est pas un cas de projet, mais il permet de mettre en évidence l'apport des mesures dites compensatoires (pompage...) des paragraphes suivants. Voir lignes rouges des tableaux de synthèse n° 4 à 6. Pour le scénario 2003 (page 97), le niveau dans le Trébon est augmenté de 55 cm du fait de sa perte de superficie (18,5 km2 avec Monplaisir, 15 km2 après édification du barreau) et de la tenue des digues du Vigueirat qui ne déversent pas et résistent. Il reste néanmoins une revanche de 1,03 m sur le barreau. Le casier du Trébon étant plus sollicité, il lamine mieux et à l'aval, le marais d'Arles voit 8 cm de moins. Pour le scénario 6, (page 105), les digues du Vigueirat déversent et se rompent. La présence du barreau augmente les cotes de 5 à 8 cm dans tous les secteurs (+ 8 cm au Trébon, + 7 cm au marais d'Arles et à Genouillade, + 6 cm à Fourchon, + 5 cm aux Alyscamps). Le niveau dans le Trébon est de 5,86 m laissant une revanche sur le barreau de 94 cm. Même si les digues du Vigueirat ne se rompaient pas (page 113), le niveau dans le Trébon s'élèverait à 6,48 m laissant encore une revanche de 32 cm. Le scénario 750 (brèche de 750 m3/s) n'est pas étudié. 40/69 7.4 - Avec protection nord d'Arles, et ouvrage de transfert sur Vigueirat Voir lignes vertes des tableaux de synthèse n° 4 à 6. L'aménagement fait donc en sorte de rendre impossible la rupture de digue du Vigueirat. Il comporte, en plus du barreau (1) huit actions numérotées (1) à (5) et (a) à (e) sur la figure 10 ; les lettres correspondent aux actions dites d'accompagnement. Ce sont : des ouvrages d'évacuation sous la voie ferrée vers le Rhône : - (2) station de pompage de 10 m3/s ; - (4) optimisation de la martelière existante ; - (c) ouvrage gravitaire supplémentaire de section 20 m2 ; des ouvrages sur le Vigueirat : - (3) ouvrage de régulation plafonnant le débit dans le Vigueirat pour le cas où le casier du Trébon surverserait dans le lit du Vigueirat ; - (a) ouvrage de transfert sur le Vigueirat par renforcement des deux digues sur 2 km, calées à 5,89 m en amont et 5,65 m en aval, soit 1,15 m sous la crête du barreau ; - (b) surélévation des deux digues du Vigueirat en amont de l'ouvrage de transfert pour éviter les déversements dans le Vigueirat ; - (e) clapet anti-retour sur le siphon de Flèche qui vidange le casier du Trébon par dessous le remblai du Vigueirat et busage du contre fossé du Vigueirat qui conduit au siphon ; - (f) amélioration gestion des vannes du contre canal du Vigueirat liées au prolongement de la rocade. projet mesure réductrice mesures d'accompagnement b relèvement des digues c ouvrage gravitaire sous S.N.C.F. 2 station de pompage 4 martelière existante a ouvrage de transfert sur le Vigueirat 1 barreau f mode de gestion des vannes du contre canal (automatisation des vannes) e busage du contre canal siphon de Flèche 3 ouvrage de régulation sur le Vigueirat e clapet en sortie du siphon de Flèche Figure 10 - schéma du barreau et des mesures complémentaires avec transparence du Vigueirat (plan 9 page 79 de l'étude EGIS [35]) 41/69 Les nouveaux exutoires permettent que le casier Grand Trébon stocke moins d'eau que dans la situation 2003 : 12,7 hm3 au lieu de 14,5 hm3 ; la réalisation du barreau permet que le quartier de Monplaisir (aval du barreau projeté) ne soit plus inondé alors qu'il recevait 3,1 hm3. Cf. colonnes 3 des tableaux 4 à 6. Du fait de la suppression de l'étalement de la crue dans le quartier de Monplaisir, le Grand Trébon (sans Monplaisir) voit un volume supplémentaire (12,7 hm3 au lieu de 11,4) correspondant à une surcote modérée (8 cm). Page 79. Le temps de vidange passe de 20 jours à 8 jours (cf. colonnes 5 des tableaux 4 à 6). Pour le scénario 6 (brèche de 984 m3/s), le quartier de Monplaisir reste hors d'eau. La cote maximale dans le Trébon est cette fois diminuée (de 4 cm). Page 81. Le temps de vidange passe de 40 jours environ à 14 jours. Le quartier de Fourchon reste inondé (avec 4 cm de plus, mais avec un temps de vidange diminué d'une semaine). On note donc qu'un aménagement modéré (un barreau assez court) permet de mettre hors d'eau le quartier de Monplaisir même pour le scénario 6 d'une très grosse brèche. Le quartier de Fourchon, qui est plus bas, est hors d'eau pour la crue 2003, mais pas pour le scénario 6, sauf à faire une protection spécifique. Il sera parlé de cette protection au chapitre 8. La revanche sur le barreau est importante, mais justifiée vu les enjeux, (53 cm pour le scénario 6 ; 1,50 m pour la crue 2003). Le scénario 750 (brèche de 750 m3/s) n'est pas étudié (ce qui n'est pas gênant, car moins pénalisant que le scénario 6). 7.5 - Avec protection nord d'Arles, sans transfert sur Vigueirat Voir lignes noires des tableaux de synthèse n° 4 à 6. Ce projet a été étudié dans le cadre du pré-schéma sud (comité de pilotage du 7/7/06). Il ne comporte pas les aménagements du Vigueirat sauf le limiteur et l'ouvrage gravitaire de 20 m2. Restent donc (1), (2), (3), (4) et (f), voir figure 11. Cela permettait, au moment de cette étude, de séparer les aménagements sous maîtrise d'ouvrage SYMADREM (liés au barreau) et ceux qui étaient prévus sous une autre maîtrise d'ouvrage au moment de cette étude. Il ne s'agit pas en fait d'une option de projet, mais l'intérêt est de montrer ainsi le bénéfice des autres aménagements. Cela peut aussi constituer une étape intermédiaire, car tous les aménagements ne pourront raisonnablement pas être réalisés la même année. Aujourd'hui, il est acquis que la responsabilité des études de toutes les actions dans la plaine sera portée par le SYMADREM (déjà évoqué au chapitre 5). 42/69 projet mesure réductrice doublement de la martelière plate-forme pour station de pompage 10 m3/s barreau ouvrage de régulation sur le Vigueirat cadre du contre canal du Vigueirat automatisation des vannes du contre canal siphon de Flèche Figure 11 - schéma du barreau et des mesures complémentaires sans transparence du Vigueirat (plan 16 page 123 de l'étude EGIS [35]) Pour le scénario 2003 (page 125), le niveau dans le Trébon est augmenté non plus de 55 cm mais de 13 cm seulement, grâce au pompage. Le marais d'Arles voit 2 cm de moins, celui des Baux 36 cm de moins. Il reste une revanche de 1,45 m sur le barreau. 43/69 Scénario 750 (déversement de 750 m3/s dans le Grand Trébon et ruine du Vigueirat) Les tableaux suivants (4 à 6) synthétisent les conséquences de cet aménagement. Le temps de vidange du casier du grand Trébon est très inférieur à celui du scénario 6. Il augmente de 4 à 6 jours du fait du barreau. L'écoulement à travers les arches de la RD 453N (Arles à Saint-Martin) provoque l'inondation de la zone tertiaire de Fourchon, avec ou sans barreau. Le canal du tronc commun déborde d'abord sur sa rive gauche puis sa rive droite et inonde la zone centrale de Fourchon, seulement avec 3 cm de plus qu'en situation actuelle. D'où le projet de construire une digue en amont de la RD 453N (et de son rond-point) et de surélever les digues du tronc commun jusqu'au siphon de Moncalde. Nous la présentons au chapitre 8 car ce n'est pas une mesure compensatoire du barreau, mais bien une protection de Fourchon à part entière. Cette digue augmente légèrement le temps de vidange du casier qui passe de 6 à 8 jours. Cette digue en amont de la RD 453N aggrave l'inondation du marais des Baux. La réalisation d'un canal de ressuyage dans « le col » de Fourchon à partir du rond-point de la RD 453N permet d'améliorer la vidange de ce marais (qui sera présenté au chapitre 8). Ce canal de vidange permet de gagner un jour sur la vidange du casier. Cette digue aggrave aussi l'inondation du quartier de Pont de Crau (11 cm sans le canal de ressuyage cité ci-dessus, 8 cm avec). Une digue de 1 km et d'environ 2 m de haut supprime cette aggravation. Puisque le barreau possède une revanche (32 cm) pour le scénario 6, même s'il n'y a pas de brèche sur le Vigueirat amont, il en possèdera une après sécurisation du remblai RFF, puisque les volumes déversés pour la crue millénale sont en gros moitié moindre. 44/69 COMPARAISON DES COTES DANS LES CASIERS ET REVANCHE SUR BARREAU Casier Alpines Cote aval Actuel (sans brèche Vigueirat) Actuel (brèche Vigueirat) Barreau seul, sans brèche Vigueirat Barreau seul, brèche Vigueirat Barreau + ressuyage avec transfert Vigueirat Barreau + ressuyage sans transfert Vigueirat 7,71 m Casier Trébon Monplaisir Volume hm3 11,4 + 3,1 Cote aval 5,22 m Durée vidange 20 j page 99 Revanche sur barreau Casier Arles Cote Genouillade Cote vide Alyscamps Fourchon Cote vide Cote vide / 2,06 m situation non susceptible de se produire (digues Vigueirat non déversantes) 7,71 m 16,6 5,77 m (+ 55 cm) page 97 > 50 j page 99 1,03 m 1,98 m (- 8 cm) vide vide vide situation non susceptible de se produire (digues Vigueirat non déversantes). Page 97 7,71 m 12,7 page 80 5,30 m (+ 8 cm) page 79 8j (-12 j) page 79 1,50 m 2,11 m (+ 5 cm) vide vide vide 7,71 m 13,1 page125 5,35 m (+ 13 cm) page124 10 j (- 10 j) page129 1,45 m 2,04 m (- 2 cm) page127 vide vide vide Tableau 4 - premier cas : crue 2003 sans brèches Casier Alpines Cote aval Actuel (sans brèche Vigueirat) Actuel (brèche Vigueirat) plan 10 page 95 Casier Trébon Monplaisir Volume hm3 29,2 + 6,2 20,6 + 4,7 Cote aval 6,31 m page 47 Revanche sur barreau Casier Arles Cote Genouillade Cote 5,42 m Alyscamps Fourchon Cote 4,59 m Durée vidange > 40 j page 49 Cote 5,25 m 8,02 m / 5,28 m 8,02 m 5,78 m (- 53 cm) 6,48 m (+17 cm) 34 j page109 / 5,51 m (+ 23 cm) 5,50 m (+ 9 cm) 5,29 m (+ 4 cm) 4,75 m (+ 16 cm) Barreau seul, sans brèche Vigueirat Barreau seul, brèche Vigueirat Barreau + ressuyage avec transfert Vigueirat 8,02 m 0,32 m page 113 8,02 m 21,9 page 106 5,86 m (+ 8 cm) 6,27 m (- 4 cm) page 81 35 j page109 0,94 m 5,58 m (+ 7 cm) 5,57 m (+7 cm) 5,34 (+5 cm) 4,81 (+6 cm) 4,63 m (+ 4 cm) page 82 8,02 m 29,9 page 82 14 j page 82 0,53 m 5,35 m (+ 7 cm) page 81 Tableau 5 - deuxième cas : scénario 6 (brèche 984 m3/s ; 200 hm3) 45/69 COMPARAISON DES COTES DANS LES CASIERS ET REVANCHE SUR BARREAU Casier Alpines Cote aval Actuel (brèche Vigueirat) p135 Barreau + ressuyage sans transfert Vigueirat Idem + digue amont RD 453N Idem + digue amont + canal ressuyage Casier Trébon Monplaisir Volume hm3 29,2 + 6,2 Cote aval 6,31 m page 150 Revanche sur barreau Casier Arles Cote Genouillade Alyscamps Fourchon Durée vidange 4j page150 Cote Cote Cote 4,01 m 4,04 m (+ 3 cm) / 31 cm 4,25 m 4,30 m (+ 5 cm) page 150 6,49 m (+ 18 cm) 6j page150 6,48 m (+ 17 cm) 6,48 m (+ 17 cm) 8j page150 32 cm 4,35 m (+ 10 cm) vide vide vide 7j page150 32 cm 4,32 m (+ 7 cm) vide vide vide Tableau 6 ­ troisième cas, scénario 750 (brèche 750 m3/s ; 90 hm3) 46/69 En conclusion du chapitre 7 : le barreau conserve une revanche satisfaisante sur les plus hautes eaux, avant comme après les travaux de sécurisation du remblai RFF, avec ou sans effacement des digues du Vigueirat ; le barreau réalisé seul est utile pour la protection du quartier de Monplaisir, jusqu'à un cas plus grave que la crue 2003 et sans doute moins grave que le scénario 6 ; au-delà, un aménagement complémentaire des digues du Vigueirat à son aval doit être étudié, puis, si nécessaire, réalisé ; le Vigueirat doit avoir un aménagement cohérent avec la présence du barreau et donc différent à l'amont et à l'aval : en amont du barreau, la rupture des digues du Vigueirat porterait préjudice au quartier de Fourchon et aux routes, d'où le projet de le sécuriser par un ouvrage de transfert sur les deux digues (action BA4f) ; en aval du barreau, il doit fermer la protection du quartier de Monplaisir, au moins jusqu'à la roubine du Roy ; la nécessité de rehausser ses digues (ou au moins l'une d'elle) reste à étudier ; cette étude doit envisager les deux étapes, avant puis après sécurisation du remblai ferroviaire, ou celle qui est la plus pénalisante des deux (a priori, avant sécurisation) ; la zone tertiaire de Fourchon peut être protégée par une digue basse placée en amont de la RD 453N (action BA4g) ; cette protection n'est pas dictée par la construction du barreau nord ; la vidange du casier des anciens marais peut être améliorée par un nouveau chenal qui traverse le verrou de Fourchon pour rejoindre le canal de navigation (action BA4d) ; il reste à étudier de manière coordonnée ou regroupée l'éventuelle transparence partielle ou totale du canal des Alpines (BA4e) et dans le cadre de l'étude de gestion des eaux déversées en rive gauche la réalisation d'une digue de protection des quartiers sud de Tarascon (action BA4b) ; nous insistons sur le fait que la future étude de gestion des eaux déversées en rive gauche, qui va correspondre aux actions BA4a à BA4g, doit envisager deux hypothèses : - le remblai RFF n'est pas encore sécurisé et une brèche peut se produire, comme dans les scénarios 6 ou 750 du pré-schéma sud ; - le remblai RFF est sécurisé, et il faut gérer les déversements. 47/69 8 - Protection de Fourchon Pour protéger la zone tertiaire de Fourchon, il est prévu une digue en amont de la RD 453N et la surélévation de la digue gauche du tronc commun (de la RD 453N jusqu'au siphon de Moncalde). Cette protection est souhaitable, même en l'absence de la protection nord d'Arles. Deux options sont possibles, soit de s'appuyer sur l'actuelle route, soit de créer une digue en parallèle de la route, côté amont (figure 12 en rose). La cote de la digue serait de l'ordre de 5,0 m selon l'étude pour le scénario 750, ce qui ferait une digue de l'ordre de 2,5 m de hauteur. Cette digue aggrave aussi l'inondation du quartier de Pont de Crau (11 cm sans le canal de ressuyage cité ci-dessous, 8 cm avec). Une digue de 1 km et d'environ 2 m de haut supprime cette aggravation (figure 12 en jaune). Position et cote de cet endiguement devront être ajustées dans l'étude de gestion des débits déversés en rive gauche. C'est l'ensemble de ces deux digues qui constitue l'action BA4g du pré-schéma sud. Digue en amont de la RD 453N Limite à fixer Protection en retrait des zones d'enjeux de Pont de Crau 4,30 4,30 2,50 Rehausse digue canal vallée Baux 2,90 3,20 Cotes en crue (scénario 750) Cotes terrain naturel Figure 12 : localisation schématique de la protection de Fourchon (source EGIS, figures 70, 71) Cette digue en amont aggrave l'inondation du casier des anciens marais d'Arles et des Baux. D'où le projet d'un nouveau canal de ressuyage dans « le col » de Fourchon à partir du rond-point de la RD 453N pour contribuer à vidanger le casier. Comme le canal du marais des Baux (tronc commun), il rejoint le canal de navigation (figure 13). Il s'agit de l'action BA4d du pré-schéma sud. L'impact de ces deux actions a été étudié pour le scénario 750. La présence du barreau n'aggrave la situation à Fourchon que de 3 cm. Le projet de digue de protection de Fourchon est donc bien une action autonome. 48/69 Rehausse digue canal vallée Baux Digue en amont de la RD 453N Canal de ressuyage casier des anciens marais Figure 13 - localisation schématique du projet du canal supplémentaire de ressuyage dans Fourchon (source EGIS, figures 70 à 72) Les travaux de protection de Fourchon seront à revoir en fonction des aménagements prévus pour sécuriser le remblai ferroviaire. C'est l'objet de la future étude de gestion des eaux déversées dans la plaine rive gauche que le SYMADREM s'apprête à lancer. L'étude réalisée à ce jour a l'intérêt de montrer que pour le scénario 750, la protection de Fourchon est une affaire possible. Pour le scénario 6, plus pénalisant, n'ont été regardées que les aggravations (fort modérées dues au barreau, mais pas les parades). Le tableau ci-dessous compare les conditions de déversement prévues à l'issue de l'étude de calage de CNR (résultats provisoires) en les comparant aux scénarios 6 et 750. La protection de Fourchon après sécurisation du remblai RFF est donc tout à fait réalisable techniquement pour le cas d'une crue de référence type 1856, nettement moins pénalisante que le scénario 750. Pour la crue millénale, cela devrait l'être aussi moyennant un ajustement, puisque le volume à traiter est plus élevé de 20 % (109 hm3 contre 90). Le débit de pointe est plus fort de 30 %, mais à Fourchon, c'est bien le volume qui constitue la difficulté. Débit déversé Scénario 6 (avec brèche) 984 m3/s Scénario 750 (avec brèche) 750 m3/s Déversement contrôlé pour 1856 (12500 m3/s) 406 m3/s Déversement contrôlé pour Q1000 1 008 m3/s Volume déversé 200 hm3 90 hm3 33 hm3 109 hm3 49/69 9 - Protection sud de Tarascon Cette action est prévue au pré-schéma sud sous le code BA4b (voir chapitre 5 et figure 6). En décembre 2003, les brèches sur les trémies en inondant le canal des Alpines ont fait craindre que les quartiers sud de Tarascon ne soient inondés depuis l'aval par effet de remous. Avant sécurisation du remblai RFF, les études d'impact de la protection nord d'Arles montraient que le barreau prévu a une incidence sur le casier du Grand Trébon. Pour le scénario 6, le niveau de l'eau au sud du Grand Trébon est augmenté de 17 cm si les digues du Vigueirat tiennent ou de 8 seulement si elles lâchent (tableau 5). Par contre, l'incidence du barreau sur le casier des Alpines est nulle. Après sécurisation du remblai RFF, des déversements se produiront dans l'ensemble formé par les casiers des Alpines et du Grand Trébon. L'étude de gestion des eaux déversées sur la rive gauche permettra de voir les conséquences sur le casier des Alpines. Ces résultats dépendront de la façon dont la transparence du canal des Alpines sera assurée, c'est-à-dire qu'elle dépendra de l'action BA4e qui est à mener sous la maîtrise d'ouvrage de l'ASA du canal des Alpines. La solution technique de transparence du canal des Alpines n'est pas un sujet délicat. Elle est possible par exemple par une large échancrure et un passage en siphon sous cette échancrure. C'est ainsi que le canal du bas Rhône Languedoc traverse la vallée du Vidourle ; En cas de transparence totale du canal, il est possible que les quartiers sud de Tarascon n'aient pas à subir d'inondation venant du sud, l'étude le dira. Dans le cas contraire, une petite digue est-ouest éviterait l'inondation du sud de Tarascon, à l'est de l'usine Tembec, par effet de remous. Il était important que l'étude de la protection sud de Tarascon fasse partie intégrante de l'étude de gestion des eaux déversées en rive gauche, ce qui est maintenant acquis. Nous prenons aussi note que l'étude de transparence du canal des Alpines (BA4e) sera intégrée à cette étude de gestion des eaux déversées. Le choix de la maîtrise d'ouvrage des travaux sur ce canal pourra être vu ultérieurement entre le SYMADREM et l'ASA du canal des Alpines. 50/69 10 - Projet de canal de contournement d'Arles 10.1 - Comment est née l'idée d'un canal de contournement ? 10.1.1 - Chronologie Le processus d'études (cf. figure 14) qui a conduit au Plan Rhône, et à sa déclinaison sous forme de pré-schéma Sud (à l'aval de Beaucaire), a duré plusieurs années. La ville de Tarascon a proposé une autre piste, sous la forme d'un canal de contournement de la ville d'Arles, en août 2007. La définition précise de la géométrie de ce canal et de ses objectifs a été confiée par la commune de Tarascon au Bureau d'Etudes Delft Hydraulics. 03/2006 1998 2003 2004 2005 07/2006 08/2007 Etude Globale Rhône Plan Rhône Validation du Plan Rhône en CIACT Pré-schéma Sud Validation du Pré-schéma Sud au Comité de Pilotage des inondations du Rhône Proposition de réalisation d'un canal de contournement par la ville de Tarascon (étude Delft Hydraulics) Figure 14 - historique simplifié des études 10.1.2 - Les raisons de cette proposition Le Plan Rhône pose comme principe de protéger les secteurs les plus densément peuplés (zones urbanisées de Tarascon, Beaucaire et Arles). Afin d'assurer une protection contre la crue millénale des quartiers urbains d'Arles, le Plan définit une protection moindre (supérieure à la crue centennale toutefois) dans les secteurs avec moins d'enjeux. Parmi ces zones se trouvent la Plaine du Trébon (secteur inondé lors de la crue de 2003), située pour partie sur la commune de Tarascon. La commune considère que la protection offerte pour la zone du Trébon n'est pas satisfaisante. Elle a donc pris le parti d'étudier une solution complémentaire au Plan Rhône, sous forme d'un canal de contournement de la ville d'Arles. 10.1.3 - L'objectif du canal de contournement La faisabilité de la solution proposée par la ville de Tarascon, a fait l'objet d'une première approche par le Bureau d'Etudes Delft Hydraulics entre les mois d'août et d'octobre 2007. L'objectif principal affiché par l'étude serait d'abaisser les lignes d'eau entre Tarascon et Arles suffisamment pour éviter les débordements dans l'hypothèse d'une crue supérieure à celle de 2003. Dans cette perspective, le canal reliant le Petit Rhône et le Grand Rhône aurait pour rôle de minimiser les conséquences hydrauliques du goulet d'Arles. En effet, le rétrécissement du Rhône dans la traversée d'Arles offre un obstacle à l'écoulement. Le canal de contournement dériverait ainsi une partie du débit directement à l'aval d'Arles, via le Petit Rhône. 51/69 10.2 - La modélisation numérique du canal de contournement 10.2.1 - L'intégration dans la modélisation 2D de la CNR La première étude (niveau faisabilité) réalisée par Delft Hydraulics ([25] et [27]) laissait entrevoir des résultats intéressants. En effet, elle prévoyait un abaissement de la ligne d'eau entre Tarascon et Arles de 65 cm pour une crue millénale et concluait sur la nécessité d'affiner les résultats préliminaires à l'aide d'une modélisation numérique. Le SYMADREM, en accord avec la ville de Tarascon et avec Delft, a demandé à la CNR d'étudier la solution du canal de contournement, en l'intégrant dans le modèle 2D qui venait d'être mis au point. Après l'étude par CNR d'un premier scénario défini par Delft, il a été prévu de pouvoir étudier un second scénario, également défini par Delft au vu des résultats du premier. Les deux solutions définies par Delft proposent une implantation identique du canal. Les différences concernent le profil en long (pente, altitude des déversoirs en entrée et en sortie, ouvrages annexes), la géométrie (largeur différente) et la définition des ouvrages complémentaires (deux déversoirs sur le Grand Rhône dans le premier cas, un seul pour le second). Une autre différence, essentielle, réside dans le fait que le deuxième scénario envisage la réalisation complémentaire d'un ouvrage déversant (de 48 m de longueur), fonctionnant à l'aide de clapets, sur le tronçon entre Tarascon et Arles. L'intégration du canal et de ses aménagements connexes (cf. ci-dessous) a nécessité plusieurs aménagements du modèle CNR initial : - le premier scénario prévoyant de dériver (déversoir n°1) une partie des eaux du Grand Rhône vers la Camargue insulaire à l'aide d'un canal complémentaire (à réaliser), la zone comprise entre les deux bras du Rhône a du être modélisée ; elle a ainsi été considérée comme un ensemble de casiers (comme pour une modélisation monodimensionnelle) uniquement reliés au modèle 2D via le déversoir n°1 et son canal d'amenée (cf. figure 15) ; au-delà de la cote 2 NGF, les eaux sont réputées se déverser vers la mer par-dessus la digue existante ; - les deux scénarios projettent de dériver également les eaux du Grand Rhône par un deuxième déversoir en aval du déversoir n°1. Là encore, un canal serait nécessaire, il relierait le déversoir n°2 à un ancien canal existant (canal du Japon), évacuant les débits jusqu'à la mer. Ces aménagements du modèle initial ont pour conséquence de rendre optimistes les résultats des simulations intégrant le canal pour ce qui concerne les volumes (et donc les niveaux atteints) déversés dans la Camargue insulaire (les échanges entre la rive gauche du Petit Rhône, la rive droite du Grand Rhône et la Camargue, autres que ceux qui passent par le déversoir n°1, ne sont pas représentés). De même, les débits transitant par l'ancien canal du Japon sont supposés se déverser directement dans la mer. Toutefois, les conditions d'évacuation de ces débits vers la mer (dans le cas de niveau marin élevé notamment) pourraient s'avérer délicates dans certaines situations. Les objectifs de ces simulations n'étaient toutefois pas d'étudier en détail toutes ces conséquences, mais d'évaluer la faisabilité de la solution « canal de contournement ». 52/69 1- QGardon(t) 2 - QBarrage(t) 3 -QUsine(t) Déversoir scénario 2 Canal de contournement d'Arles Z initial = 0,20 m Déversoir n°1 et canal vers la Camargue « insulaire » scénario 1 6 -Zmer(t) 4 - Zmer Zmer(t) (t) Déversoir n°2 et canal vers le canal du Japon scénarios 1 et 2 7 - Déversement par-dessus la digue à la mer (2 m NGF) 5 - Zmer(t) + 0,3m Figure 15 - emprise du modèle CNR (avec le canal et les aménagements complémentaires) et conditions aux limites. Source CNR [35] 53/69 10.2.2 - Le premier scénario Principes de dimensionnement La première proposition de dimensionnement, faite par Delft Hydraulics pour la commune de Tarascon, fixait les caractéristiques suivantes (figure 16) : - largeur du canal : 400 m ; - cote du fond : de 2 m NGF (en amont à l'amorce avec le Petit Rhône) à 0 NGF (à l'aval à la confluence avec le Grand Rhône) ; - débit de début de déversement du Petit Rhône vers le canal : 4 000 m3/s à Beaucaire, soit un calage du déversoir à la côte 3,85 NGF (estimation CNR) ; - largeur du déversoir sur le Petit Rhône : 600 m. Par ailleurs, pour assurer un fonctionnement hydraulique cohérent, des aménagements complémentaires seraient nécessaires : - abaissement des ségonnaux de 2 m entre la défluence et l'entrée du canal (sur le Petit Rhône) ; - transparence hydraulique à assurer au droit de la RD 113N, de la RD 572N et du pont suspendu ; - construction d'un déversoir (n°1) sur le Grand Rhône (PK 301) et d'un canal de jonction pour évacuer les débits supplémentaires (à partir de 4 000 m3/s à Beaucaire) vers l'étang du Vaccarès ; - construction d'un déversoir de 400 m de long (n°2), toujours en rive droite, en amont de la ville des Salins de Giraud (PK 315), calé lui-aussi pour fonctionner à partir de 4 000 m3/s à Beaucaire (soit à partir d'une cote de 1,3 NGF au PK 315 selon CNR). Ce déversoir nécessitera également la construction d'un canal pour évacuer les débits supplémentaires vers l'ancien canal du Japon. Digue actuelle à 9 m NGF Digue à araser sur 400 ou 600 m pour construire le déversoir Ségonnal actuel à 6,8 m Rhône T.N actuel : 4m Z= 3,85 m NGF pour 3 4 000m /s Partie du ségonnal à décaisser Déversoir calé à 3,85 m NGF Cote du fond du canal projeté de 2 m NGF (amont à 0 m NGF (aval) Figure 16 - coupe du projet au niveau du déversoir amont sur le Petit Rhône (d'après note CNR) 54/69 Les résultats obtenus Débits à Beaucaire Diffluence Petit Rhône amont du canal Traversée d'Arles Canal Grand Rhône aval canal 11 500 m3/s 12 500 m3/s 14 160 m3/s Sans canal Avec canal Sans canal Avec canal Sans canal Avec canal 3 3 3 3 3 11 390 m /s 11 390 m /s 11 890 m /s 12 240 m /s 12 200 m /s 12 790 m3/s 1 400 m3/s 9 990 m3/s / 9 860 m3/s 2 770 m3/s 1 530 m3/s 3 060 m3/s 9 180 m3/s 1 975 m3/s 11 070 m3/s 1 600 m3/s 10 610 m3/s / 10 540 m3/s 3 250 m3/s 9 540 m3/s 2 100 m3/s 11 530 m3/s 8 620 m3/s 10 360 m3/s 1 780 m3/s / 10 315 m3/s 10 340 m3/s Tableau 7 - répartition des débits pour le scénario 1 (d'après étude CNR) - 15 cm Prise d'eau BRL - 40 cm - 32 cm - 90 cm - 94 cm -74 cm - 62 cm - 81 cm - 70 cm - 20 cm En amont du goulet d'Arles (PK 282) - 36 cm En aval du goulet d'Arles (PK 284) - 10 cm - 2 cm + 7 cm Beaucaire/Tarascon -10 cm - 4 cm Fourques Arles - 34 cm - 21 cm Petit Rhône Canal projeté - 54 cm - 52 cm - 45 cm Grand Rhône Déversoir n°1 11 500 * 12 500 * 14 160 * * Hypothèses de débits à Beaucaire (en m3/s) Déversoir n°2 Figure 17 - impact du scénario n°1 sur les niveaux maximum 55/69 Quelle que soit la situation modélisée, le projet conduirait à (figure 17) : · une meilleure débitance dans le tronçon Beaucaire/Tarascon ­ Fourques. La ligne d'eau (par rapport à celle de l'état « initial » de l'étude de calage [36]) serait ainsi réduite : - à Beaucaire, de 15 cm (2003), de 10 cm (1856) et de 4 cm (crue millénale) ; - au niveau de la prise d'eau BRL, de 40 cm (2003), de 32 cm (1856) et de 20 cm (crue millénale) ; - et à Fourques, de 90 cm à 70 cm. Cependant, même avec cet abaissement de la ligne d'eau, la crue type 1856 (crue de référence) déborderait sur ce tronçon ; · une réduction du débit dans le Petit Rhône à l'aval de Fourques ; la ligne d'eau serait ainsi significativement réduite à St-Gilles (entre 62 et 94 cm selon les cas) ; · une augmentation du débit du Grand Rhône à l'aval du canal de contournement, puis une réduction grâce aux déversoirs aval ; la ligne d'eau augmenterait de 7 cm en Arles au PK 284 (à l'aval du pont de la RD 113N), mais serait réduite de 21 cm au PK 282 (en amont du pont de Trinquetaille) pour la situation millénale ; pour les deux autres situations, la ligne d'eau serait réduite en Arles d'environ 35 cm en amont et de 2 (1856) à 10 cm (2003) en aval ; 3 · des volumes importants déversés dans la Camargue insulaire (entre 320 et 2 400 millions de m ) et dans le canal du Japon et donc une surélévation du niveau dans la Camargue de 67 cm à 5 m. On peut donc conclure que le scénario n°1 : contribuerait à réduire de manière sensible les niveaux depuis la prise d'eau BRL vers l'aval à la fois sur le Petit et le Grand Rhône, sauf pour la traversée d'Arles (en aval du PK 282,5) ; aurait un effet plus limité en traversée d'Arles (où la ligne d'eau serait même augmentée pour la crue millénale) et à Beaucaire ; ne permettrait pas d'éviter les débordements pour la crue de référence (12 500 m3/s à Beaucaire) entre Tarascon/Beaucaire et Arles/Fourques. 10.2.3 - Le second scénario Suite à la simulation du premier scénario, Delft Hydraulics s'est appuyé sur une modélisation monodimensionnelle sommaire pour définir le scenario n°2. La définition des nouvelles hypothèses a fait l'objet d'un document de Delft intitulé « Définition du second tir de calcul ­ Version 4 du 21 octobre 2008 », dont le texte est annexé à l'étude de CNR [37]. Il n'est plus question dans ce document d'empêcher les débordements entre Tarascon et Arles (toutes rives confondues) pour la crue millénale (14 160 m3/s). Ainsi, un déversoir latéral y est défini, déversoir localisé entre Tarascon et Arles et fonctionnant à partir de 12 500 m3/s (soit le débit maximum atteint par la crue de 1856). Les objectifs affichés à ce stade sont les suivants : « diminution ou même suppression des déversements amont du défluent par rehaussement ou rétrécissement du déversoir entre Beaucaire et Arles» ; « agrandissement de la débitance du Petit Rhône entre le défluent et le canal afin de « tirer » plus d'eau vers le Petit Rhône » ; « optimisation de l'écoulement du Petit Rhône (traitement de la végétation et décorsetage) ». Principes de dimensionnement La position ainsi que la largeur du canal de contournement et le déversoir n°2 sur le Grand Rhône (PK 315,6) resteraient inchangés. Les modifications par rapport au premier scénario sont : l'ensemble des digues de Beaucaire à la mer (y compris les protections d'Arles, de Beaucaire et de Tarascon) seraient rehaussées afin d'éviter tout débordement ; un déversoir entre Tarascon et Arles (PK 271) aurait pour objectif d'évacuer les débits vers le lit majeur à partir de 12 510 m3/s à Beaucaire (soit un débit juste supérieur au maximum de la crue 56/69 type 1856) ; ce déversoir calé à la cote 7,5 m NGF aurait une longueur de 48 m et un système de clapets contrôlerait son ouverture ; le profil en long du canal projeté change : la cote du fond varierait de -2 NGF (en amont à l'amorce avec le Petit Rhône) à -2,50 NGF (à l'aval à la confluence avec le Grand Rhône) pour la partie la plus profonde du canal (appelée lit mineur) ; une partie du canal pourrait être construite en risberme à + 2,50 NGF (appelée lit majeur) ; le débit de début de déversement du Petit Rhône vers le canal se situerait à 11 600m3/s (soit juste supérieur à la crue de 2003) à Beaucaire (au lieu des 4 000 m3/s initiaux) ; la longueur du déversoir serait réduite à 400 m (au lieu de 600) ; les ségonnaux seraient abaissés de 4,5 m (au lieu de 2 dans le scénario 1) entre la diffluence (PK 280) et l'entrée du canal (PK 283 sur le Petit Rhône) ; le déversoir n°1 sur le Grand Rhône n'est plus prévu. Les résultats obtenus Débits à Beaucaire Diffluence Petit Rhône amont du canal Traversée d'Arles Canal Grand Rhône aval du canal 11 500 m3/s 12 500 m3/s 14 160 m3/s Sans canal Avec canal Sans canal Avec canal Sans canal Avec canal 11 270 m3/s 11 310 m3/s 11 890 m3/s 12 400 m3/s 12 270 m3/s 13 560 m3/s 1 390 m3/s 9 880 m3/s / 9 860 m3/s 1 370 m3/s 1 530 m3/s 3 500 m3/s 1 610 m3/s 3 920 m3/s 9 640 m3/s 2 580 m3/s 11 900 m3/s 9 940 m3/s 10 360 m3/s 0 m3/s / 9 920 m3/s 10 340 m3/s 8 900 m3/s 10 660 m3/s 2 300 m3/s / 11 100 m3/s 10 540 m3/s Tableau 8 - répartition des débits pour le scénario 2 (d'après étude CNR [37]) Prise d'eau BRL - 8 cm - 4 cm - 47 cm + 8 cm - 14 cm - 21 cm - 17 cm - 13 cm + 22 cm Fourques - 4 cm Beaucaire/Tarascon En amont du gouletd'Arles (PK - 13 cm - 6 cm 0 cm + 29 cm Arles + 25 cm En aval du goulet d'Arles (PK 284) - 10 cm + 33 cm + 59 cm Canal projeté Petit Rhône - 20 cm 11 500 * 12 500 * 14 160 * * Hypothèses de débits à Beaucaire (en m3/s) + 11 cm + 36 cm Grand Rhône Déversoir n°1 Déversoir n°2 Figure 18 - impact du scénario n°2 sur les niveaux maximum 57/69 Les résultats de ce scénario 2 sont repris ci-dessous. On rappelle que les digues sont supposées être rehaussées sur tout le tracé. La comparaison s'effectue par rapport aux lignes d'eau obtenues dans l'état dit « initial » de l'étude de calage de la CNR [36], c'est-à-dire avec les digues à leur niveau actuel, supposées résistantes à la surverse (figure 18) : 3 · pour la crue de débit 10 500 m /s à Beaucaire, seul le déversoir fixe sur le Grand Rhône fonctionne ; il a pour effet d'abaisser la ligne d'eau sur le Grand Rhône (de 40 cm au maximum) jusqu'à Arles (10 cm), abaissement qui continue en amont, en franchissant le goulet d'Arles puis en s'estompant progressivement (jusqu'à être nul au PK 269) ; la ligne d'eau sur le Petit Rhône est augmentée du fait de la rehausse des digues, alors qu'en état « initial » elles débordent déjà ; · pour la crue de type 2003, les organes mobiles entre Beaucaire et Arles et vers le canal ne fonctionnent toujours pas ; dans l'état « initial », les débordements sont mineurs entre Tarascon et Arles ; on teste donc une situation quasiment analogue à la précédente ; les résultats le sont également : diminution de la ligne d'eau sur le Grand Rhône (50 cm) s'atténuant vers l'amont (10 cm à Arles et 0 au PK269), augmentation sur le Petit Rhône ; · pour la crue type 1856, l'ouvrage de dérivation du Petit Rhône vers le canal entre en fonctionnement, le déversoir entre Beaucaire et Arles toujours pas ; la ligne d'eau du Grand Rhône serait diminuée sur environ 10 km de part et d'autre du déversoir vers le canal du Japon (PK 315), par contre elle serait augmentée au fur et à mesure que l'on se rapproche de la confluence avec le canal de contournement ; puis, la différence entre les deux lignes d'eau avoisinerait + 35 cm dans Arles ; cela correspondrait à une ligne d'eau, avec la solution canal, variant entre 7,6 et 7,75 m NGF dans Arles (Grand Rhône) en aval du pont de Trinquetaille et de 8,30 à 8,70 m NGF dans Arles (entre le PK 280 et le pont de Trinquetaille) [au niveau du « palier » observé sur la ligne d'eau au niveau du pont de Trinquetaille au goulet d'Arles, cf. partie 6.1.2] ; si l'on suppose que la protection dans Arles est rehaussée, pour les points les plus bas jusqu'à la cote 7,8 m NGF (hypothèse de l'étude CNR), la marge de sécurité (revanche) en rive gauche varierait alors entre 9 cm et 1,30 m (maximum au PK 280 au niveau du Port d'Arles) ; en rive droite, les débordements commenceraient très ponctuellement autour du PK 282,8, ailleurs la revanche varierait entre 20 cm et 1,30 m [rappel : la revanche considérée, dans la traversée d'Arles, par la CNR [36], pour le calage des digues aptes aux déversements est de 50 cm, pour la crue millénale] ; pour la partie entre Beaucaire et Arles, la ligne d'eau avec la solution canal est légèrement plus basse que celle de l'état « initial » ; cela signifie que le canal « compense » la rehausse des digues simulée dans le scénario n°2 et qui, seule, aurait tendance à augmenter la ligne d'eau ; la ligne d'eau obtenue sur ce tronçon dépasse les cotes de protection actuelles d'une dizaine de cm en rive gauche, et jusqu'à 35 cm en rive droite. · pour la crue millénale, tous les organes mobiles seraient en fonctionnement. La situation serait aggravée presque partout (excepté au voisinage immédiat du déversoir sur le Grand Rhône et sur une portion du Petit Rhône), y compris en amont de Beaucaire jusqu'au barrage de Vallabrègues, la plaine d'Aramon-Montfrin et la plaine de Vallabrègues - Boulbon. Dans Arles, en aval du pont de Trinquetaille, la ligne d'eau varierait entre 7,90 et 8,10 m NGF (Grand Rhône). Le Rhône déborderait alors à plusieurs endroits dans Arles, et il faudrait rehausser les protections de l'ordre de 80 cm (au point le plus bas au PK 283), en incluant une revanche de 50 cm, en plus de la rehausse déjà envisagée jusqu'à la cote 7,8 m NGF (soit environ 70 cm). Sur le tronçon entre Beaucaire/Tarascon et Arles/Fourques, le volume déversé est de 55 millions de m3. 58/69 10.3 - Le canal de contournement : une solution intéressante ? 10.3.1 - Les premiers éléments de réponse apportés par la DIREN (avant la phase de modélisation numérique) Les éléments repris ci-dessous sont issus d'une note rédigée par SOGREAH dans le cadre de sa mission d'Assistance à Maîtrise d'Ouvrage (DIREN) pour l'établissement du pré-schéma Sud au vu de la première version de la note de Delft Hydraulics concernant le projet de canal de contournement [27]. L'analyse de SOGREAH soulignait les deux points suivants. 1. « Le projet va accroître les débits dans le Grand Rhône à l'aval d'Arles ». Pour la crue millénale (14 160 m3/s à Beaucaire), et en considérant que les débits du canal projeté se rejetteraient intégralement dans le Grand Rhône (au PK 285.5), SOGREAH anticipait une majoration des débits dans le Grand Rhône (à l'aval d'Arles) de l'ordre de 1 200 m3/s. Ce surplus de débit, induirait, d'après le raisonnement, une surélévation de la ligne d'eau d'environ 60 cm qui se ferait ressentir dans Arles (par effet de remous), en aggravant les risques de débordement. Dans ce cas de figure, les déversements entre Tarascon et Arles (pour les deux rives confondues) sont considérés comme étant réduits de 60 % environ (soit 900 m3/s). Il est à noter que l'avis mentionne que pour éviter cet effet, il faudrait : « poursuivre le canal vers l'aval, éventuellement jusqu'à la mer » ou « assurer le déversement des débits renvoyés de l'amont vers la Grande Camargue par des déversoirs ». Cette dernière solution a finalement été retenue dans les scénarios proposés par Delft Hydraulics pour la modélisation numérique. « Le gabarit du Petit Rhône devra être augmenté entre la diffluence et le départ du canal ». D'après les premiers éléments de dimensionnement (débit transitant par le canal de 1 000 à 1 400 m3/s), la note évaluait que le passage du débit supplémentaire entre la défluence et la prise d'eau du canal projeté nécessiterait une augmentation de 50 % de la section du Petit Rhône sur ce tronçon. 2. 59/69 10.3.2 - Avis technique sur le canal de contournement La première question est de savoir si, indépendamment des travaux qu'il impliquerait, la construction du canal améliorait les conditions hydrauliques entre Beaucaire/Tarascon et Arles/Fourques sans dégrader celles des secteurs plus en amont ou en traversée d'Arles. Effet du projet sur la ligne d'eau ­ apport vis-à-vis des débordements entre Tarascon et Arles ­ Conséquences en amont de Tarascon/Beaucaire Les deux scénarios ne considèrent pas les mêmes hypothèses pour ce tronçon : le premier tient compte de cotes de protection similaires aux cotes des digues actuelles ; le second considère des protections rehaussées partout afin d'éviter tout débordement pour l'hypothèse d'une crue type 1856, et des débordements contrôlés (par un ouvrage de 48 m de long) pour les crues supérieures. Pour le scénario n°2, il est donc important de distinguer les effets, opposés, du canal de contournement qui permettrait globalement de faire baisser la ligne d'eau sur ce secteur, et du rehaussement de toutes les protections qui aurait, lui, pour conséquence d'exhausser le niveau d'eau. La modélisation du scénario 2 montre les effets combinés des deux aménagements projetés (à partir de la simulation 12 500 m3/s puisqu'avant, le canal n'est pas en eau). Quel que soit le scénario envisagé, le Rhône déborderait avec les cotes de protection actuelles, pour les crues type 1856 et millénale. Il faudrait rehausser ces protections (avec les hypothèses du scénario n°2 et pour la crue type 1856) d'environ 35 cm en rive droite et d'une dizaine de cm en rive gauche. Pour la rive gauche, cette valeur n'est que très théorique, car comme nous l'avons vu précédemment le remblai RFF ne résisterait probablement pas à une crue de ce type. Le scénario n°2 ne permettrait donc de toute façon pas de faire l'économie du confortement du remblai. Il est également important de noter que, suite aux simulations réalisées lors du scénario n°1, le scénario n°2 considère les débordements sur le tronçon Beaucaire/Tarascon ­ Arles/Fourques comme inévitables pour la crue millénale. Le rehaussement généralisé des protections (scénario 2), induirait une augmentation globale des lignes d'eau dans l'hypothèse d'une crue millénale (Q=14 160 m3/s). Cette augmentation (plus de 30 cm) se ferait ressentir jusqu'en amont (plaine de Boulbon/Vallabrègues et d'Aramon/Montfrin et barrage de Vallabrègues). Conséquences pour Arles Pour le scénario n°1, les lignes d'eau obtenues pour les scénarios avec et sans canal de contournement diffèrent d'environ 10 cm dans la traversée d'Arles (après le PK 282,5) et ce quelle que soit la situation étudiée (2003, 1856 ou crue millénale). Pour le scénario n°2, le débit supplémentaire apporté par le canal dans le Grand Rhône à l'aval d'Arles et le rehaussement généralisé des digues ont pour conséquence d'augmenter sensiblement les lignes d'eau pour les crues type 1856 et Q1000. Cela imposerait des travaux de rehausse des protections dans le centre d'Arles dès la crue de 1856, rehausses pouvant atteindre 1,00 m sans aucune marge de sécurité (pour la protection de l'IRPA au PK 283, en crue millénale) et 1,50 m si l'on intègre la marge de 50 cm proposée dans l'étude CNR. 60/69 Conséquences pour la Camargue Les volumes d'eau déversés en Camargue dans l'hypothèse du scenario n°1 seraient importants. Ils conduiraient à une inondation moyenne dépassant 3 m dans l'hypothèse de la crue de référence (1856). Le ressuyage de cette zone pourrait être très long. Par ailleurs, le volume d'eau censé être évacué à la mer par le canal du Japon via le déversoir n°2, pourrait être bloqué, dans l'hypothèse la plus défavorable, par un niveau marin élevé. Cette hypothèse provoquerait une hausse de la cote sur une partie du profil qu'il y aurait, alors, lieu d'évaluer précisément. Cette remarque resterait valable dans l'hypothèse du scénario 2. Les conséquences hydrauliques (amélioration ou dégradation) des différents projets proposés ne sont pas les seules à devoir être envisagées. L'évaluation des bénéfices attendus ne peut se faire qu'en relation avec les travaux que supposent ces projets et les coûts qu'ils engendreraient. Sujétions de travaux Le scénario 2 pose comme hypothèse le rehaussement de toutes les protections (de Tarascon/Beaucaire à la mer). Ce rehaussement concernerait à la fois les digues, mais également les ouvrages maçonnés de protection des quais d'Arles ou encore les ouvrages de protection de Beaucaire et de Tarascon. Ce scénario préconise également la réalisation d'un ouvrage déversant, régulé par des clapets (le même système est prévu à l'entrée du canal sur le Petit Rhône). La mise en oeuvre d'un tel système s'avèrerait difficile en cas de crue. D'autre part, les risques de dégradation volontaire d'un tel dispositif sont importants. Par ailleurs, l'ouvrage de dérivation des eaux du Petit Rhône vers le canal serait un déversoir mobile de 400 m de long, qui ne fonctionnerait qu'à partir de la crue centennale, ce qui poserait des problèmes d'entretien et de maintenance. Le profil de la figure 15 schématise les autres travaux qu'il faudrait entreprendre pour la réalisation du projet de canal de contournement (il reste valable pour les deux scénarios). Plusieurs sujétions importantes apparaissent : · il serait nécessaire de décaisser les ségonnaux entre la défluence et la prise d'eau (en rive droite) du canal de dérivation ; ce décaissement représenterait des travaux importants (4,5 m sur environ 3 km) ; · des terrassements seraient également nécessaires en rive gauche, au voisinage de la prise du canal pour assurer le fonctionnement hydraulique du canal (cote de début de déversement à 3,85 m NGF alors que les ségonnaux sont actuellement à 6,8 m NGF à cet endroit) ; · la construction de l'ouvrage de déversement du Petit Rhône (de 400 m de longueur) vers le canal, nécessiterait de détruire la digue sur une hauteur de près de 6 m ; · la construction du canal (qui occupe une emprise de 400 m sur 4,4 km) nécessiterait un décaissement de tout le profil de 1,5 à 6,5 m, soit environ 8 millions de m3 ; · le projet inclut la construction d'un autre déversoir (sur le Grand Rhône), et d'un canal de dérivation vers le canal du Japon. La construction de cet ouvrage induirait le même type de travaux (terrassements et génie civil importants). 61/69 10.4 - Aspect géomorphologique Le premier scénario entraîne une modification des répartitions de débit au-delà d'une crue grosso modo annuelle (4 000 m3/s12) : sur le Petit Rhône en amont de l'entrée du canal (PK 282), une augmentation des débits ; sur le Petit Rhône en aval de l'entrée du canal (PK 282), une diminution des débits ; pour le Grand Rhône en amont de la restitution du canal (PK 285), une diminution des débits pour le Grand Rhône en aval de la restitution du canal (PK 285), une augmentation des débits. Les diminutions de débit diminuent les forces tractrices et favorisent l'exhaussement du lit. Cela sera plus net sur le Petit Rhône où la diminution est forte en valeur relative (par exemple 971 m3/s au lieu de 1387 pour la crue de type 2003, soit 30 % de moins). Au contraire, les augmentations de débit vont favoriser l'enfoncement du lit comme sur le Grand Rhône en amont de Ternin ; mais justement, la présence d'un seuil rocheux devrait limiter cet impact. L'autre conséquence a lieu à l'endroit précis de la diffluence. Au milieu du XIXe siècle, les ingénieurs ont été confrontés à l'ensablement du Petit Rhône. La navigation devenait impossible dans le Petit Rhône et les eaux arrivant en plus grande quantité sur le Grand Rhône tendaient à rendre plus sinueux le lit du grand Rhône au port d'Arles [22]. En 1863 (après la grande crue de 1856), on a donc conforté la tête amont de l'île des Sables qui sépare les deux bras par un perré maçonné, prolongé par une « digue divisoire » (un épi déflecteur) de 100 m. Cet aménagement a donné satisfaction et a permis de stabiliser l'alimentation du bras du Petit Rhône La répartition des débits qui résulterait du canal by-pass augmenterait l'alimentation de ce bras qui passerait de 12 % à 24 %. L'équilibre actuel serait rompu et provoquerait sans doute des problèmes qu'il est difficile de prédire mais qu'il faudrait étudier. Quant au canal lui-même, sa stabilité au sens géomorphologique serait à étudier. Le plus notable est la nécessité d'un entretien régulier, car ce canal étant souvent à sec sera envahi par la végétation. Le second scénario entraîne une modification des répartitions de débit au-delà d'une crue environ centennale (11 600 m3/s) : les conséquences morphologiques devraient être très modérées, non observables en fait. Reste à étudier la stabilité du canal, celle du partiteur de débit à la diffluence et à programmer un entretien annuel du canal bien qu'il ne se mette en eau que tous les 100 ans en moyenne. 10.5 - La dérivation des eaux vers la Camargue La question de la dérivation vers la Camargue insulaire (zone comprise entre les deux bras du Rhône) d'une partie des débits du fleuve, afin d'abaisser le niveau d'eau plus en amont, a été récurrente au cours des différentes phases d'études. D'ailleurs, le projet de canal de contournement, l'évoque clairement dans son scénario n°1 (solution abandonnée par la suite, hors débordements du canal du Japon). Cette hypothèse a été étudiée, plus ou moins directement, à deux reprises : dans l'étude de modélisation complémentaire réalisée par le BCEOM en 2005 [12] et dans une note spécifique de SOGREAH datant de janvier 2008 [31]. 12 C'est le niveau de la petite crue d'avril 2005. La crue annuelle est estimée à 4 280 m3/s par CNR. 62/69 Les calculs effectués par le BCEOM simulent l'ouverture de deux brèches, l'une sur le Grand Rhône (avec des hypothèses de débits déversés de 1 000 et 2 000 m3/s) et l'autre sur le Petit Rhône (débit de 1 000 m3/s). Elles déversent à partir de 10 500 m3/s, les résultats sont présentés pour une crue de débit 12 500 m3/s à Beaucaire (type 1856). Ils montrent que la réduction de ligne d'eau la plus importante est obtenue avec la brèche de 2 000 m3/s sur le Grand Rhône (ce qui correspond à une inondation généralisée de la Camargue insulaire sous 50 cm à 1 m d'eau. Cette inondation aurait pour effet de réduire la ligne d'eau : de 30 cm à la défluence Grand Rhône/Petit Rhône, de 15 cm au niveau de la prise d'eau BRL et de 5 cm à Beaucaire. Ces résultats sont toutefois à considérer avec précaution, car la modélisation 1D utilisée est limitée pour représenter la dynamique des écoulements dans le goulet d'Arles. Ils sont donc probablement optimistes quant à la valeur affichée de réduction de la ligne d'eau. Toutefois, même sur la base de ces résultats, l'inondation généralisée de la Camargue insulaire, dans ces conditions, ne permettrait pas de s'affranchir des débordements, pour une crue similaire à celle de 1856, sur le tronçon Beaucaire/Tarascon ­ Arles/Fourques. Conclusion pour le projet de canal de contournement L'objectif des aménagements proposés était de réduire suffisamment la ligne d'eau sur le tronçon Tarascon/Beaucaire ­ Arles/Fourques, afin d'éviter les débordements, idéalement jusqu'à la crue de référence (12 500 m3/s). Le scénario n°1 ne permettrait pas de répondre à cet objectif, même s'il réduit légèrement les lignes d'eau. Le scénario n°2, se place dans l'hypothèse d'une rehausse complète des digues sur tout le tracé (de Beaucaire à la mer). Il n'envisage pas une protection totale du tronçon Beaucaire/Arles pour la crue millénale, puisqu'un ouvrage de déversement est prévu sur le tronçon pour fonctionner juste audessus de la crue type 1856. La protection de ce secteur pour la crue de 1856 imposerait d'augmenter les protections de l'ordre de 35 cm en rive droite et 10 cm en rive gauche (le confortement du remblai RFF resterait dans tous les cas nécessaire). Cette rehausse, qui semble de prime abord possible, engendrerait des conséquences importantes dans Arles (où les protections devraient être rehaussées dès la crue type 1856 et de près d'un mètre cinquante par endroit pour la crue millénale). Les conséquences seraient également importantes en amont jusqu'au barrage de Vallabrègues (+ 30 cm par rapport à l'état « initial »). Le canal de contournement (tout comme l'ouvrage de dérivation en entrée) ne fonctionnerait qu'à partir d'une crue centennale. Les questions de la gestion et de l'entretien de ces ouvrages, se poseraient alors. Le projet nécessiterait une étude complémentaire des conditions d'écoulement vers la mer et vers la Camargue insulaire des débits dérivés du Grand Rhône. Par ailleurs, en dérivant une partie du débit du Petit Rhône vers le Grand Rhône, le projet oeuvre en faveur de la réduction de la ligne d'eau sur le Petit Rhône. Cette conséquence, séduisante au premier abord, aurait des incidences importantes sur la morphologie sédimentaire de toute la zone, avec en particulier un ensablement du petit Rhône. 63/69 11 - Conclusions et recommandations. Résumé Notre rapport s'intéresse essentiellement à la rive gauche du Rhône en aval de Tarascon, même si certaines considérations portent sur les deux rives. Le secteur concerné est bien le dernier tronçon situé en extrémité aval du Rhône. C'est donc le tronçon soumis à la plus grande variété de crues du Rhône du fait de la proximité des affluents torrentiels aval, l'Ardèche, le Gardon, la Durance. Ils peuvent suffire à transformer une forte crue en crue catastrophique. La protection de ce secteur est donc difficile. Mais la façon dont il se protège n'a pas de conséquence à l'aval, c'est la mer. Elle peut en avoir à l'amont, sur une certaine distance. La complexité du problème nécessite des actions d'ampleur en regroupant les forces et en mettant en oeuvre des études lourdes et délicates. L'État a regroupé ses services et a associé les collectivités territoriales. Les collectivités territoriales ont mis en place un outil à la hauteur des enjeux, ou presque, le SYMADREM. Presque, parce que la digue de fait que constitue le remblai de la ligne RFF est encore le talon d'Achille pour la protection de la zone. Nous avons pu vérifier la qualité des modèles et des études entreprises d'abord dans le cadre de l'EGR, puis par le SYMADREM dans le cadre des études de projet. Nous avons aussi constaté la bonne continuité de ces deux niveaux d'étude, niveau schéma puis niveau projet. On ne s'en rendra plus compte demain, mais les études de niveau schéma étaient une étape délicate et incontournable. La crue de 2003, dont on connaît les conséquences humaines et économiques désastreuses, a montré quelles limites avaient été dépassées de peu (cavaliers des trémies, digues rive droite du Petit Rhône...) et quelles limites étaient proches d'être dépassées (digues à Fourques, remblai RFF, verrou de Fourchon...). Elle permet ainsi d'imaginer l'ampleur de ce qui a été évité de justesse (ainsi, on peut attendre à Fourchon des hauteurs d'eau de l'ordre de 2 m et un début d'inondation 30 h après le début de déversement sur la voie ferrée). La crue de 2003 montre donc la voie des parades : ce sont des protections jusqu'à cette crue dans la continuité de ce qui existe, et des protections d'un type nouveau au-delà. Jusqu'à la crue 2003, même légèrement plus, puisque la cible est en fait la crue 2003 sans brèches, des aménagements, non pas modérés mais simples, permettent de se protéger efficacement. Ces actions ont été réalisés en partie (confortement roubine du Roy et connexion avec le Vigueirat, palplanches du Vigueirat, rehausse de la digue droite entre Saint-Gilles et le SIP de Beaucaire inclus, confortement et rehausse des cavaliers des trémies, palplanches usine TEMBEC...). Il reste à sécuriser les digues pour cette crue, et cela concerne en particulier le remblai RFF. Il reste donc aussi à gérer la situation transitoire jusqu'au confortement du remblai RFF. Cela concerne plusieurs quartiers d'Arles : Monplaisir, la Genouillade, Fourchon... Selon que le canal des Alpines est rendu transparent ou non, il faut aussi prévoir un petit endiguement au sud de Tarascon pour éviter d'inonder des quartiers par effet de remous. Pour les crues de type 2003 et au-delà, la sécurisation du remblai RFF est une absolue nécessité, personne n'en doute. Une crue du type de celle de 2003, a fortiori supérieure, si elle déversait pendant quelques heures sur la voie ferrée pourrait engendrer une brèche atteignant la base du remblai. Elle envahirait alors sans difficulté le Trébon en effaçant les remblais intermédiaires du canal des Alpines et du Vigueirat pour venir inonder la zone tertiaire de Fourchon imprudemment 64/69 édifiée sur la voie naturelle de l'eau. Elle inonderait Monplaisir comme en 2003, mais aussi la Genouillade, Griffeuille et les Alyscamps. Au-delà de la crue 2003, on bien est obligé de se mesurer avec le goulet d'Arles. Par la forte remontée de ligne d'eau qu'il provoque pour les grosses crues, c'est un point clé du problème. Il exclut toute solution visant à abaisser la ligne d'eau en aval. Pour empêcher les fortes hauteurs d'eau en Arles, il n'y a pas d'autre voie que de limiter le débit à la valeur maximale acceptable. C'est ce qui a conduit l'EGR et le pré-schéma sud vers la voie des déversements contrôlés en amont qui avaient le double objectif de limiter le débit en Arles tout en excluant d'y parvenir par des déversements brutaux par rupture de digues. C'est le projet de sécurisation du remblai ferroviaire. La dérivation amont est tout naturellement la première solution qui vient à l'esprit. La ville de Tarascon, et son conseil Delft Hydraulics, se sont placés dans la même logique de limitation de débit dans la traversée d'Arles. Mais au lieu de dériver l'eau en amont, ils la dériveraient en aval. L'idée séduit car elle joue sur la diffluence : pour envoyer moins d'eau dans le Grand Rhône, ce projet propose d'en envoyer plus sur le Petit Rhône, par un canal (ou by-pass) mettant le quartier de Trinquetaille en situation d'île. La protection rapprochée13 au nord d'Arles (ou barreau) est une action urgente pour protéger Monplaisir (6 000 personnes) en cas de désordre plus ou moins grave sur le remblai ferroviaire avant qu'il ne soit sécurisé. L'urgence vient du fait qu'une crue supérieure ou égale à celle de 2003 peut très bien survenir dans les quelques années qui nous séparent de cette sécurisation. Elle vient aussi du fait que le remblai a été affaibli par la crue de 2003, ce n'est pas une simple présomption. Une crue, certes forte, mais inférieure à celle de 2003 peut aussi provoquer un désordre. Lorsque le remblai RFF sera sécurisé, cette protection rapprochée gardera toute sa signification. Lorsqu'une protection améliore la situation de zones très densément occupées et aggrave celle de zones rurales peu densément habitées, il est fortement préférable de mettre en oeuvre des parades de type passif, et donc d'exclure des ouvrages mobiles de type grands clapets ou grandes vannes. Il en irait différemment si tous se protégeaient contre le même ennemi, par exemple la mer. Pour une raison de maintenance et de difficulté à ne pas baisser la garde après de longues périodes calmes, nous recommandons également d'éviter des organes mobiles qui n'entrent en fonctionnement qu'en moyenne tous les 100 ans. Les projets du pré-schéma sud sont bien dans cette optique, pas le second scénario de canal by-pass. Le projet de déversement long sur des tronçons de digues résistants au déversement sur les deux rives du Rhône en amont d'Arles Fourques paraît viable. Les études de gestion des eaux déversées sur chaque rive devront trouver les parades aux conséquences de ces déversements telles que protection rapprochées et facilitation du ressuyage après crue. L'étude d'impact du barreau montre la faisabilité technique de ces opérations, y compris en ce qui concerne Fourchon. Nous suggérons que l'étude de gestion des eaux déversées en rive gauche, dont nous soulignons l'urgence, considère deux situations de projet, avant et après sécurisation du remblai RFF. Le premier scénario de canal by-pass présente l'avantage de reposer sur des ouvrages passifs. Il présente un bénéfice modéré en amont de la diffluence, atteignant 5 cm à Tarascon pour la crue millénale. Il n'exclut donc pas la réalisation de travaux sur les digues des deux rives pour éviter leur surverse. Sa réalisation ne diminuerait pas notablement l'ampleur des travaux à entreprendre néanmoins sur les digues. Le canal dériverait trop souvent des eaux du Petit Rhône et provoquerait 13 Appellation préférable à celle de digue de second rang. 65/69 son ensablement progressif. Le bras de hautes eaux que serait le canal devrait faire l'objet d'un entretien fréquent. Au contraire, le second scénario de canal by-pass évite presque intégralement les conséquences morphologiques sur le Petit Rhône, au prix d'un grand clapet mobile qui ne sollicite le canal que pour les crues au-delà de 11 600 m3/s à Beaucaire, soit un peu plus que la crue de 2003. L'entretien régulier du lit du canal est également nécessaire, alors que, rarement sollicité, on aura tendance à l'oublier. Contrairement au premier scénario, il y a un déversement (mobile) entre Arles et Tarascon, très petit au regard de celui prévu par le SYMADREM. L'étude de ce second scénario, montre que, s'il est possible de remonter les digues sur le tronçon Beaucaire/Tarascon afin de retarder les débordements (il faudrait par exemple les remonter de 35 cm pour faire « passer » sans revanche la crue type 1856), les conséquences de cette rehausse qui concernerait tout le linéaire de Beaucaire à la mer) seraient importantes pour Arles (dès la crue 1856) et en amont de Beaucaire (pour la crue millénale). Elle fait toucher du doigt qu'au-delà de la crue 2003, le supplément de débit ne peut être entonné entre des digues même très hautes. Au total, les diverses simulations réalisées par le SYMADREM dans la foulée du pré-schéma sud et celles qui appuient le projet de la ville de Tarascon se complètent. Elles font prendre conscience qu'au-delà d'une certaine crue, qui se trouve correspondre à peu près à celle de 2003, un peu plus que centennale, les débits supplémentaires sont très difficiles à gérer. Il faut les détourner à l'amont des enjeux et non à l'aval. En dérivant à l'amont, le bénéfice se fait sentir jusqu'à la mer. En détournant à l'aval via un canal, le bénéfice ne se fait sentir jusqu'à l'aval que pour le Petit Rhône et le bénéfice amont décroît progressivement, pour s'annuler à une distance modérée qui se chiffre ici en kilomètres. C'est cette même raison qui justifie que les zones de déversement vers le Trébon et sur la rive opposée soient situées le plus en amont possible si on veut qu'elles soient efficaces à Beaucaire, Tarascon et pour la plaine de Boulbon. Bien entendu, les plateformes industrielles des quartiers sud de Tarascon et Beaucaire constituent une limite amont infranchissable si on ne veut pas les inonder. Les baisses de ligne d'eau dues aux déversements intervenant juste en aval et les hausses de ligne d'eau dues à l'absence de déversement sur ces plateformes se compensent exactement jusqu'aux crues équivalentes à celles de 1856. Il reste un bilan en légère hausse (10 cm) pour la crue millénale. Des aménagements locaux qui restent à étudier devraient permettre de les compenser, là où ils induisent une gêne. Gérard DEGOUTTE Réginald SARRALDE 66/69 Bibliographie Titre [1] Mission interministérielle sur les inondations de la vallée du Rhône en aval de Lyon d'octobre 1993 et de janvier 1994 ; 1ère partie, inondations en Camargue Mission interministérielle sur les inondations de la vallée du Rhône en aval de Lyon d'octobre 1993 et de janvier 1994 ; rapport de synthèse La gestion de l'eau en Camargue : la protection contre les inondations Date 25/4/ 1994 5/ 1994 3/5/ 1999 Auteur CGPC MISE Objet Mission d'inspection Mission d'inspection Mission d'inspection Commanditaire Ministère environnement Ministère environnement Ministère de l'environnement P 41 [2] [3] CGPC MISE Inspection spécialisée de l'environnement (P. BALLAND, C. LEFROU, M. CONRUYT) SOGREAH 70 [4] [5] [6] Étude globale pour une stratégie de réduction des risques dus aux crues du Rhône ; étude du transport solide ;1ère étape : rapport de synthèse ; 2ème étape : bilan et perspectives ; 3ème étape, orientation de gestion Étude globale pour une stratégie de réduction des risques dus aux crues du Rhône Gestion du risque inondation et changement social dans le delta du Rhône : les « catastrophes » de 1856 et 1993-1994 Étude globale pour une stratégie de réduction des risques dus aux crues du Rhône ; modélisation hydraulique du delta ; scénarios d'aménagement de 4ème étape Étude globale pour une stratégie de réduction des risques dus aux crues du Rhône ; modélisation hydraulique de la zone deltaïque du Rhône en aval de Beaucaire Quai du Rhône en Arles ; étude préliminaire et diagnostic : phase 1, diagnostic technique, rapport principal PV de la visite des 18 et 19/2/2004 sur la digue du syndicat intercommunal des digues de Beaucaire à la mer La sécurité des digues du delta du Rhône : politique de constructibilité derrière les digues. Rapport d'inspection suite à la crue de décembre 2003. 8/ 2000 EGR Institution interdépartementa le des bassins Rhône Saône Etablissement public territoire Rhône 62 58 81 96 146 11/ 2002 2002 ou 2003 1/ 2003 1/ 2003 9/ 2003 2/ 2004 10/ 2004 HYDRATEC DESMID ­ CNRS (B. PICON, P. ALLARD coord) BCEOM EGR Etude historique EGR [7] [8] BCEOM EGR [9] [9'] [10] ISL, Fugro Cemagref Inspection générale de l'environnement Protection des berges à Arles Contrôle de sécurité Mission d'inspection / Crue de 2003 Institution interdépartementa le des bassins Rhône Saône Institution interdépartementa le des bassins Rhône Saône SYMADREM SNRS Ministère de l'environnement 94 191 78 26 104 (P. BALLAND, X. MARTIN, P. MONADIER, M. THIBAULT, B. PORTIER, C. LAURAIN, Y. NASSIET, E. ROBERT DESAINT-VINCENT) [11] Voie ferrée Arles Tarascon ; étude de la crue de décembre 2003 ; étude hydraulique et diagnostic du remblai Schéma de prévention des inondations du Rhône à l'aval de Beaucaire ; modélisations complémentaires Conférence de consensus : débit maximal de la 10/ 2004 6/200 5 10/20 SOGREAH [12] [13] BCEOM Groupe Voie ferrée TarasconArles / Crue de 2003 Plan Rhône Crue de RFF 70 DIREN RhôneAlpes DIREN Rhône- 45 13 67/69 [14] crue du Rhône de décembre 2003 à Beaucaire Protection des quartiers nord d'Arles, Mission de maîtrise d'oeuvre, étude hydraulique Assistance technique pour l'élaboration du plan de prévention contre les inondations du Rhône ; propositions d'hypothèses de travail pour les études préliminaires de la sécurisation du remblai RFF entre Beaucaire et Arles Les plans de prévention des risques inondation du fleuve Rhône et de ses affluents à crue lente Pré-schéma du Rhône aval ; éléments pour une stratégie de gestion des crues du Rhône à l'aval de Montélimar Protection des quartiers nord d'Arles, Mission de maîtrise d'oeuvre, scénario 750, note hydraulique Protection des quartiers nord d'Arles, mission de maîtrise d'oeuvre ; note technique complémentaire sur le risque de submersion de la digue de protection nord Protection des quartiers nord d'Arles, dossier d'enquête publique. Volume 2 : étude d'impact 05 3/ 2006 6/ 2006 d'experts BCEOM [15] SOGREAH 2003 Protection des quartiers Nord d'Arles Plan Rhône / Voie ferrée TarasconArles PPRi Plan Rhône Protection des quartiers Nord d'Arles Protection des quartiers Nord d'Arles Protection des quartiers Nord d'Arles Plan Rhône Alpes SYMADREM DIREN RhôneAlpes 3 [16] [17] [18] 7/ 2006 7/ 2006 10/ 2006 11/ 2006 2/ 2007 DIREN RhôneAlpes SOGREAH BCEOM DIREN RhôneAlpes DIREN RhôneAlpes SYMADREM 97 71 30 [19] BCEOM SYMADREM 7 [20] BCEOM SYMADREM 226 [21] [22] Plan Rhône, pré-schéma sud : étude de calage précis entre Beaucaire et Arles et de mise en cohérence des ouvrages de protection contre les inondations en rives droite et gauche du Rhône. CCTP Étude historique des aménagements réalisés pour lutter contre le risque inondation dans le grand delta du Rhône 3/ 2007 SYMADREM SYMADREM 38 6/ 2007 [23] Voie-ferrée Paris-Marseille, section TarasconArles, rive gauche du Rhône ; avis sur dossier d'ouvrage Protection des quartiers Nord d'Arles contre les inondations : analyse du dossier de DUP Canal de contournement d'Arles Note sur le projet de canal de contournement d'Arles Canal de contournement d'Arles Plan Rhône, pré-schéma sud : étude du renforcement de la digue du Rhône rive droite entre Beaucaire et Fourques, CCTP Plan Rhône, pré-schéma sud : renforcement du 4/ 2007 4/ 2007 8/ 2007 9/ 2007 10/ 2007 10/ 2007 11/ [24] Adrien MÉJEAN, master « gestion des catastrophes et des risques naturels» Montpellier III PATOUH (CETE Méditerranée, Cemagref) CEREG Etude historique SYMADREM Voie ferrée TarasconArles Protection des quartiers Nord d'Arles Canal de contournem ent Canal de contournem ent Canal de contournem ent Plan Rhône Plan Rhône SN Rhône Saône 45 Mairie de Tarascon Mairie de Tarascon DIREN RhôneAlpes Mairie de Tarascon SYMADREM RFF 14 [25] [26] [27] [28] [29] Delft Hydraulics SOGREAH Delft Hydraulics SYMADREM RFF 15 5 20 103 32 68/69 [30] [31] [32] [33] [34] [35] [36] [37] remblai ferroviaire contre les inondations en rive gauche du Rhône, avant projet de construction d'une digue accolée au remblai ferroviaire entre Tarascon et Arles. cahier des charges. Voie-ferrée Paris-Marseille, section TarasconArles, rive gauche du Rhône ; visite initiale et avis sur le dossier de synthèse Fonctionnement hydraulique de la Camargue et pré-schéma sud (N° 4240589 R16 v0) Observations de la CNR sur les hypothèses à prendre en compte pour la modélisation du canal de contournement d'Arles Plan Rhône ­ pré-schéma sud ; étude de calage entre Beaucaire et Arles ; rapport de phase 2 ; construction, calage et sensibilité du modèle Plan Rhône ­ pré-schéma sud ; étude de calage entre Beaucaire et Arles ; modélisation du canal de contournement, résultats hydrauliques n° 1 (déversoirs calés à 4000 m3/s) Protection des quartiers nord d'Arles ; mission de maîtrise d'oeuvre ; étude hydraulique Plan Rhône ­ pré-schéma sud ; étude de calage entre Beaucaire et Arles ; rapport de phase 3 ; état initial, niveau maximum acceptable en traversée d'Arles, calage des ouvrages déversants et ajustement éventuel, revanche Plan Rhône ­ pré-schéma sud ; étude de calage entre Beaucaire et Arles ; modélisation du canal de contournement, résultats hydrauliques n° 2 2007 1/ 2008 1/ 2008 2/ 2008 5/ 2008 7/ 2008 7/ 2008 10/ 2008 PATOUH (CETE Méditerranée) SOGREAH CNR CNR CNR Voie ferrée TarasconArles Plan Rhône Canal de contournem ent Plan Rhône Plan Rhône SN Rhône Saône DIREN RhôneAlpes SYMADREM SYMADREM SYMADREM 15 7 4 92 24 EGIS eau CNR Plan Rhône Plan Rhône SYMADREM SYMADREM 161 121 11/ 2008 CNR Plan Rhône SYMADREM 40 p 69/69  INVALIDE)