Inondations - Analyse de risque des systèmes de protection Application aux études de dangers

Depuis 30 ans, en France, au vu des retours d’expériences des catastrophes naturelles et des inondations, les pouvoirs publics ont pris conscience qu’ils devaient non seulement approfondir leurs connaissances de l’état et du comportement des systèmes endigués, mais qu’ils devaient également les évaluer en continu.

Première méthodologie française complète de réalisation d’une étude de dangers des systèmes endigués, Inondations – Analyse de risque des systèmes de protection est un ouvrage de référence transdisciplinaire (hydraulique, génie civil, géotechnique…) prenant en compte l’ensemble des différentes composantes du risque, liées à la digue et à son environnement. Il permet la mise en oeuvre d’une démarche d’analyse cohérente et intégratrice dont il contient les bases théoriques, techniques et pratiques. Il présente également une aide à la rédaction d’un cahier des charges et au suivi de déroulement de l’étude.

Richement illustré, l’ouvrage aborde en trois parties :

• les systèmes de protection contre les inondations ;

• l’analyse de risque de ces systèmes ;

• les études de dangers des systèmes d’endiguement et l’utilisation de l’analyse de risque.

Le livre s’adresse aux collectivités locales, gestionnaires de digues, bureaux d’études, services de l’État, organismes de recherche et à l’ensemble des intervenants du domaine.

Préface

Avant-propos

Introduction

Partie I - Systèmes de protection contre les inondations

Chapitre 1 - Problématique des inondations et des digues en France

1. Inondations

2. Digues et autres ouvrages de protection contre les inondations

3. Inondations sans défaillance en présence de digues

4. Nécessité d’une bonne gestion des digues

Chapitre 2 - Caractéristiques des systèmes de protection contre les inondations

1. Définitions

2. Contextes environnementaux, actions et mécanismes de détérioration associés

3. Généralités sur les fonctions des systèmes de protection et de leurs éléments constitutifs

4. Typologie des systèmes de protection

5. Typologie des digues

6. Système de gestion de la sécurité

Chapitre 3 - Niveaux et objectifs liés à la protection contre les inondations et à la sûreté des ouvrages

1. La notion de niveaux relatifs aux digues et systèmes de protection contre les inondations

2. Difficultés associées

3. Les différents niveaux de la gestion des systèmes de protection

4. Niveaux et milieux eau

Partie II - Analyse de risque des systèmes de protection contre les inondations

Chapitre 4 - Généralités et spécificités de l’analyse de risque des systèmes de protection contre les inondations

1. Généralité sur le principe d’analyse de risque

2. Spécificités de l’application de l’analyse de risque aux systèmes de protection contre les inondations

3. Étude accidentologique

4. Identification du risque

5. Estimation de la probabilité et de l’intensité de l’événement hydraulique

6. Probabilité de défaillance du système de protection

7. Modélisation de l’inondation

8. Analyse des conséquences

9. Efficacité des contrôles existants

10. Estimation du niveau de risque, attribution des risques

11. Évaluation des lacunes dans les connaissances

12. Utilisation des résultats de l’analyse de risque

Chapitre 5 - Réalisation de l’analyse de risque de système de protection

1. Fonctions et terminologie

2. Proposition d’une méthode de réalisation de l’analyse de risque des systèmes de protection

3. Description des études élémentaires de réalisation de l’analyse de risque des systèmes de protection

Chapitre 6 - Évaluation du risque

1. Définition de l’acceptabilité du risque

2. Détermination de la criticité du risque d’inondation

Chapitre 7 - Définition des mesures de maîtrise ou réduction du risque

1. Mesures appliquées au système de protection

2. Mesures sur les milieux eau

3. Mesures sur la zone protégée

4. Lacunes liées aux connaissances et méthodes

Chapitre 8 - Sources de données, gestion des données

1. Généralités sur les différentes natures et types de données

2. Provenance des données nécessaires à la réalisation des études élémentaires

3. Archivage et conservation des données

Chapitre 9 - Analyse fonctionnelle et analyse de la défaillance des systèmes de protection contre les inondations

1. Proposition de méthodologie d’analyse fonctionnelle

2. Proposition de méthodologie pour l’analyse de la défaillance

3. Méthodes de représentation des scénarios de défaillance sous la forme d’arbres

Chapitre 10 - Diagnostic des digues et des systèmes de protection

1. Introduction

2. Étapes d’un diagnostic de digues

3. Données, recueil et traitement

Partie III - Études de dangers des systèmes d’endiguement

Utilisation de l’analyse de risque

Chapitre 11 - Du concept d’EdD à son application aux systèmes de protection

1. Cadre réglementaire

2. Objectifs de l’EdD de digues ou de système d’endiguement

3. Complexité de réalisation de l’EdD de digues ou de système d’endiguement

Chapitre 12 - Intérêt des études de dangers de digues ou de systèmes d’endiguement

1. Intérêt pour les gestionnaires de digues

2. Intérêt pour les acteurs du territoire et de la gestion des risques

3. Rôle du service de contrôle de la sécurité des ouvrages hydrauliques

Chapitre 13 - Les différents types d’études de dangers de digues ou de systèmes d’endiguement

1. EdD « constat »

2. EdD « projet » ou « programme » de travaux

Chapitre 14 - Utilisation de l’analyse de risque pour l’aide à la décision relative aux systèmes d’endiguement

1. Analyse de risque et aide à la décision

2. Détermination de nouvelles mesures de réduction du risque

3. Évaluation de mesures de réduction du risque

Chapitre 15 - Réalisation d’une étude de dangers

1. Application de la méthode d’analyse de risque proposée par l’Irstea

2. Cahier des charges et conduite de l’EdD

3. Rédaction du rapport de l’étude

Conclusion

Liste des abréviations

Bibliographie

Glossaire

Couvrant 1/5e de la France métropolitaine, le bassin de la Loire et ses affluents s’étend sur plus de 117 000 km2. Le fleuve « royal », plus long fleuve français, prend sa source au mont Gerbier-de-Jonc, en Ardèche, pour aller se jeter dans l’océan, en Loire-Atlantique. Son débit moyen étant très irrégulier, celui-ci est ponctuellement régulé par les barrages de Naussac en Lozère et de Villerest dans la Loire, propriétés de l’Établissement public Loire qui en assure la gestion, aux fins de soutien d’étiage et d’écrêtement des crues. Étant aussitôt rappelé que ces dernières sont connues de longue date, motivant ainsi la construction, par Henri II Plantagenêt, de digues dès le xiie siècle, étendue par Louis XI à l’Orléanais et à la Touraine, avec pour objectif notamment de protéger le développement des villes ainsi que les activités dans ces vals fertiles. Avec qui plus est, au gré des inondations qui ont pu affecter les territoires, des décisions prises de surélever les protections pour atteindre les niveaux de digues que nous connaissons aujourd’hui.

Il n’aura donc échappé à personne, depuis très longtemps, que le « Territoire à risque important national de la Loire » présente de forts enjeux humains, économiques, environnementaux et culturels. Et effectivement, une crue majeure du type de celles du xixe siècle aurait aujourd’hui un impact considérable, ce que n’a pas manqué de souligner l’Organisation de coopération et de développement économiques dans son étude de 2010 portant sur la gestion des risques d’inondation sur le bassin de la Loire. La simple mesure de l’ampleur des dommages prévisibles devrait donc inciter à redoubler d’efforts, dans une double logique de réduction de la vulnérabilité et de développement de la résilience. En s’affranchissant, en tant que de besoin, des « frontières » administratives comme des réponses exclusives les unes des autres, pour privilégier l’intégration de la diversité de moyens disponibles, via une approche stratégique cohérente à l’échelle du territoire fonctionnel de référence, à savoir l’ensemble du bassin fluvial.

Avec un cadre d’intervention en restructuration (s’agissant de l’organisation territoriale et de celle de politiques publiques telles que la gestion de l’eau et des risques naturels associés), dans un contexte marqué de surcroit par de fortes incertitudes (ne serait-ce que pour l’appréciation des impacts des changement climatiques en termes d’inondations comme de sécheresses), l’Établissement a pris l’initiative en octobre 2015 d’une analyse d’opportunité et de faisabilité d’un projet d’aménagement d’intérêt commun (PAIC) pour les infrastructures de protection contre les inondations à l’échelle du bassin de la Loire et ses affluents. Ce travail, conduit en partenariat technique avec la DREAL Centre – Val-de-Loire, l’IRSTEA et le CEREMA, a débouché depuis 2017 sur la co-construction du PAIC, en lien étroit avec la soixantaine d’EPCI-FP plus particulièrement concernés. Ceci, dans la perspective d’une délégation progressive à l’Établissement de la gestion de systèmes d’endiguements, s’appuyant sur une structure garante d’un dialogue de gestion entre collectivités décentralisées, et visant à assurer, sur un périmètre de gestion cohérent, une homogénéité de traitement ainsi que la mutualisation et l’optimisation des moyens techniques comme financiers.

Une telle approche intègre pleinement le fait que la présence de digues, perçue comme protectrice, a pu contribuer à alimenter un faux sentiment de sécurité « à toute épreuve », débouchant parfois sur l’implantation accrue d’enjeux sur certains territoires qui restent pourtant soumis au risque. Aujourd’hui, avec les retours d’expériences des inondations catastrophiques des 30 dernières années, les populations comme les pouvoirs publics ont pris conscience que les ouvrages de protection ne garantissent pas une sécurité sans faille et qu’ils peuvent même être à l’origine d’une amplification des conséquences en cas de défaillance. Afin de s’assurer de leur efficacité, chaque gestionnaire doit donc commencer par consolider sa connaissance de l’état et du comportement de ses ouvrages, les évaluer en continu au regard du niveau de sécurité effective qu’il est attendu d’eux. Il s’agit là d’une considération essentielle, relevant de l’ordre du besoin fondamental à satisfaire. Les études de dangers, dans la panoplie de toutes celles imposées par la réglementation, constituent l’une des voies privilégiées pour apporter des éléments de réponse utiles.

À n’en pas douter, le présent guide élaboré par l’IRSTEA constitue un référentiel précieux, de nature à faciliter la compréhension par chacun des mécanismes de fonctionnement des ouvrages de protection (pas toujours aussi simple, ni intuitif qu’il y paraît à première vue), ainsi que l’échange d’informations et d’expériences entre tous, à commencer par ceux convaincus de la nécessité de progresser toujours dans la voie de la fiabilisation de tels dispositifs (en pleine connaissance de leurs limites objectives bien entendu). Au croisement de plusieurs disciplines (hydraulique, génie civil, géotechnique, etc.), il offre en partage aux gestionnaires de digues, et plus largement à l’ensemble des intervenants dans ce domaine, une grille de lecture pédagogique de l’analyse de risques des systèmes de protection contre les inondations.

En ce sens, le caractère technique de la contribution de l’IRSTEA ne dissuade en aucune façon d’éventuels « non spécialistes » d’accéder aux éléments clés qui leur sont indispensables pour se prononcer en connaissance de cause, qu’ils soient décideurs ou pas d’ailleurs. Ce n’est pas le moindre de ses mérites, surtout lorsque l’on veut bien considérer que ce dont il s’agit, in fine, c’est de faire les bons choix – pour du long terme et dans un cadre financier contraint – afin de préserver des vies humaines, des biens irremplaçables et des activités essentielles pour le développement durable de territoires.

Jean-Claude Eude

Directeur général des services de l’Établissement public Loire

Collectivités locales, gestionnaires de digues, bureaux d’études, services de l’État, organismes de recherche, ensemble des intervenants du domaine.