etude de dangers de la retenue de véret

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Etude de dangers de la retenue de Véret

Etude de dangers

Réf. ARI-14-80//Version 4

16/10/015

G:\Domaine_Skiable_Flaine_EDD_ARI-14-80\4_Rapport\ARI-14-80_DSF-retenue-Veret_EDD_v6.doc

SUIVI ET VISA DU DOCUMENT

Réf. ARI-14-80

Etude : Etude de dangers de la retenue de Vérêt

Phase :

Date de remise : 16/10/2015

Version : 4

Statut du document : Définitif

Propriétaire du document : Domaine Skiable de Flaine

Diffusion :

- Domaine Skiable de FLAINE

- Bureau CIME

Chef de projet : A. COSMIDES

Rédacteur : A. COSMIDES Vérificateur : Lionel GUITARD

Domaine Skiable de Flaine page 3 Etude de dangers de la retenue de Vérêt

HYDRETUDES 16/10/015 ARI-14-80//Version 2

SOMMAIRE

0. RESUME NON TECHNIQUE .................................................................................... 10

1. DESCRIPTION DU PROJET ET JUSTIFICATION ..................................................... 10

1.1. Synthèse du projet ...................................................................................... 10

1.2. Justification du projet .................................................................................. 13

1.3. Description du fonctionnement ..................................................................... 14

2. OBJET DE L'ETUDE DE DANGERS ........................................................................ 16

3. RESULTATS DE L'ANALYSE DES RISQUES ............................................................ 16

4. EXPLOITATION ET NIVEAUX D’ALERTE ............................................................... 20

5. MESURES DE REDUCTION DES RISQUES ............................................................. 21

1. RENSEIGNEMENTS ADMINISTRATIFS .................................................................... 22

1. REFERENCES REGLEMENTAIRES ......................................................................... 22

2. CLASSEMENT DE L'OUVRAGE ............................................................................. 22

3. PROPRIETAIRE DES OUVRAGES ......................................................................... 23

4. GESTIONNAIRE DES OUVRAGES ......................................................................... 23

5. CONCEPTION DU PROJET .................................................................................. 24

6. AUTEUR DE L'ETUDE DE DANGERS ..................................................................... 24

7. ARRETE AU TITRE DES ARTICLES L214-1 A L214-6 DU CODE DE L'ENVIRONNEMENT 24

8. ETUDES EXISTANTES ........................................................................................ 24

9. ETUDES ET DOCUMENTS A PRODUIRE ................................................................ 25

2. OBJET DE L'ETUDE ............................................................................................... 27

1. REFERENCES REGLEMENTAIRES ......................................................................... 27

2. PERIMETRE DE L'ETUDE .................................................................................... 27

3. ARTICULATION DE L'ETUDE DE DANGERS .......................................................... 29

3. ANALYSE FONCTIONNELLE DES OUVRAGES ET DE LEUR ENVIRONNEMENT ............. 30

1. DESCRIPTION DE L'OUVRAGE ............................................................................ 30

1.1. Description générale de l'ouvrage ................................................................. 30

1.2. Caractéristiques de l'ouvrage ....................................................................... 30

1.3. Organes composant l'ouvrage ...................................................................... 32

1.3.1. Fondations / remblais / corps du barrage................................................ 32

1.3.2. Vidange ............................................................................................... 34

1.3.3. Vantellerie ........................................................................................... 36

1.3.4. Revanche de sécurité sur déversoir de crues ........................................... 37



1.3.5. Evacuateur de crues ............................................................................. 37

1.3.6. Dispositif d'auscultation de l'ouvrage ...................................................... 41

1.3.7. Autres organes divers ........................................................................... 46

1.4. Fonctionnement et mode d'exploitation ......................................................... 47

1.4.1. Fonctionnement ................................................................................... 47

1.4.2. Mode d'exploitation............................................................................... 51

2. DESCRIPTION DE L'ENVIRONNEMENT DE L'OUVRAGE .......................................... 52

2.1. Accès à l'ouvrage ........................................................................................ 52

2.2. Description du bassin versant ....................................................................... 53

2.2.1. Topographie ........................................................................................ 53

2.2.2. Occupation du sol ................................................................................. 53

2.2.3. Activités industrielles ............................................................................ 54

2.2.4. Activités agricoles ................................................................................. 54

2.2.5. Activités touristiques ............................................................................. 54

2.2.6. Activités de pêche et chasse .................................................................. 54

2.2.7. Autres activités ..................................................................................... 54

2.3. Zones habitées et voies de communication .................................................... 55

2.3.1. Zones à enjeux..................................................................................... 55

2.3.2. Zones habitées ..................................................................................... 55

2.3.3. Zones industrielles et artisanales ............................................................ 56

2.3.4. Autres bâtiments .................................................................................. 56

2.3.5. Axes de circulation................................................................................ 57

2.3.6. Voie ferrée ........................................................................................... 57

2.3.7. Estimation de la population protégée ..................................................... 57

4. PRESENTATION DE LA POLITIQUE DE PREVENTION DES ACCIDENTS MAJEURS ET DU SYSTEME DE GESTION DE LA SECURITE ................................................................... 59

1. ORGANISATION DU RESPONSABLE ..................................................................... 59

2. PROCEDURES D'IDENTIFICATION ET D'EVALUATION DES RISQUES D'ACCIDENTS MAJEURS................................................................................................................. 60

3. PROCEDURES DE SURVEILLANCE DE L'OUVRAGE ................................................ 60

5. IDENTIFICATION ET CARACTERISATION DES POTENTIELS DE DANGERS ................ 62

1. POTENTIELS DE DANGERS ................................................................................. 62

1.1. Rupture partielle ou totale du barrage .......................................................... 62

1.2. Phénomène gravitaire rapide affectant la retenue .......................................... 64

1.3. Dysfonctionnement d'un de ses organes ....................................................... 64

1.3.1. Evacuateur de crues ............................................................................. 64

1.3.2. Vanne papillon de vidange .................................................................... 65



1.3.3. Drains d'alimentation ............................................................................ 65

1.4. Manoeuvre d'exploitation ............................................................................. 65

6. CARACTERISATION DES ALEAS NATURELS ............................................................ 66

1. LES CRUES ........................................................................................................ 66

1.1. Pluviométrie ............................................................................................... 66

1.1.1. Données pluviométriques journalières .................................................... 66

1.1.2. Pluviométrie à pas de temps faibles ....................................................... 67

1.2. Caractéristiques des bassins versants ........................................................... 67

1.3. Débits de crue ............................................................................................ 68

1.4. Elévation du plan d'eau en fonction de la crue ............................................... 68

2. CLIMATOLOGIE ................................................................................................. 69

2.1. Gel / dégel ................................................................................................. 69

2.2. Vent .......................................................................................................... 70

2.3. Neige ......................................................................................................... 73

2.4. Avalanche .................................................................................................. 73

2.5. Sismicité .................................................................................................... 79

2.6. Glissements de terrain ................................................................................. 81

2.7. Foudre ....................................................................................................... 81

7. ETUDE ACCIDENTOLOGIQUE ET RETOURS D'EXPERIENCE ...................................... 82

1. RETOUR D'EXPERIENCE SUR L'OUVRAGE ETUDIE ................................................ 82

1.1. Accidents / incidents survenus sur l'ouvrage .................................................. 82

1.2. Description des mesures prises .................................................................... 82

2. ETUDE HISTORIQUE .......................................................................................... 83

2.1. Les accidents les plus graves ....................................................................... 83

2.2. Rupture de barrage en France ...................................................................... 83

2.3. Rupture de barrage en terre ........................................................................ 85

8. IDENTIFICATION ET CARACTERISATION DES RISQUES EN TERMES DE PROBABILITE D’OCCURRENCE, D’INTENSITE ET DE CINETIQUE DES EFFETS, ET DE GRAVITE DES CONSEQUENCES ...................................................................................................... 86

1. METHODOLOGIE ............................................................................................... 86

1.1. La notion d'analyse du risque ....................................................................... 86

1.2. Approche dite en "Noeud papillon" ............................................................... 87

1.2.1. Schéma de principe .............................................................................. 87

1.2.2. Méthodologie ....................................................................................... 87

1.3. Cotation du niveau de probabilité des évènements ......................................... 88

1.3.1. Probabilité attribuée aux crues............................................................... 88

1.3.2. Probabilité des défaillances .................................................................... 88



1.3.3. Probabilité globale du scénario .............................................................. 90

1.4. Cotation de la gravité .................................................................................. 91

1.4.1. Comptage de la population impactée ...................................................... 91

1.4.2. Cotation de la gravité ............................................................................ 91

1.5. Cotation de la criticité (analyse du risque) ..................................................... 91

2. ETABLISSEMENT DES SCENARIOS D'ACCIDENTS ................................................. 93

2.1. Analyse des modes de défaillance de chaque composant de l'ouvrage ............. 93

2.2. Modes de défaillance étudiés ....................................................................... 93

2.3. Construction des arbres d'évènements .......................................................... 95

3. EVALUATION DE LA GRAVITE ET ETUDE DE RUPTURE ....................................... 106

3.1. Choix des scénarios modélisés ................................................................... 106

3.2. Caractéristiques de la rupture de l'ouvrage .................................................. 107

3.2.1. Localisation de la brèche ..................................................................... 107

3.2.2. Type de rupture ................................................................................. 108

3.2.3. Forme de la brèche ............................................................................. 108

3.2.4. Largeur finale de la brèche et temps de formation ................................. 108

3.2.5. Synthèse et caractéristiques des brèches modélisées ............................. 109

3.3. Construction du modèle hydraulique ........................................................... 109

3.3.1. Logiciel utilisé .................................................................................... 109

3.3.2. Données utilisées ............................................................................... 109

3.3.3. Limites du modèle hydraulique ............................................................ 110

3.3.4. Cartographie ...................................................................................... 110

3.4. Evaluation de la gravité ............................................................................. 111

3.4.1. Description des conséquences des scénarios modélisés .......................... 111

3.4.2. Tableau récapitulatif de la gravité ........................................................ 124

4. ANALYSE DE LA CRITICITE .............................................................................. 126

4.1. Récapitulatif des scénarios ......................................................................... 126

4.2. Matrice de criticité ..................................................................................... 127

9. ETUDE DE REDUCTION DES RISQUES ................................................................. 129

1. MESURES DE REDUCTION DES RISQUES ........................................................... 129

2. PLAN D'ALERTE ............................................................................................... 129

3. MESURES D'ENTRETIEN ET SURVEILLANCE ....................................................... 130

3.1. Rappels des conduites à tenir en cas de risques d'accidents majeurs ............. 130

3.2. Liste des éléments d'entretien et surveillance .............................................. 130

3.3. Visites de suivi de l'ouvrage ....................................................................... 131

3.3.1. Visites bimestrielles ............................................................................ 131



3.3.2. Visites à l'occasion d'évènements exceptionnels .................................... 132

3.3.3. Visite dans le cas d’une crue ................................................................ 133

3.3.4. Visite après un séisme ........................................................................ 133

3.3.1. Visites techniques approfondies ........................................................... 133

3.4. Mesures quantitatives de suivi .................................................................... 134

3.4.1. Evaluation des prélèvements d'eau ...................................................... 134

3.4.2. Relevé des piézomètre et bornes de tassement ..................................... 134

3.5. Manipulation de la vanne de vidange .......................................................... 136

3.5.1. Vidange de l'ouvrage .......................................................................... 136

3.5.2. Moyen d'intervention en cas d'incident ................................................. 136

10. CARTOGRAPHIE ............................................................................................... 137

LISTE DES FIGURES

Figure 1 : Localisation de la zone d'étude (extrait de la carte IGN 1/25000, source : geoportail.fr) ........................................................................................................... 11

Figure 2 : Vue en plan (AVP) ..................................................................................... 12

Figure 3 : Schéma de l'exploitation selon les niveaux d'eau .......................................... 20

Figure 4 : Documents à produire basé sur les classements de l'ancien décret (source : MISE Lorraine) ......................................................................................................... 26

Figure 5 : Localisation de la zone d'étude (extrait de la carte IGN 1/25000, source : geoportail.fr) ........................................................................................................... 28

Figure 6 : Localisation de la vidange .......................................................................... 36

Figure 7 : Plans du déversoir (schéma de principe) ..................................................... 39

Figure 8 : Schéma de principe du coursier (coupe transversale) ................................... 40

Figure 9 : Schéma de principe de la fosse de dissipation (coupe transversale) ............... 41

Figure 10 : Extrait de l'étude géotechnique mission G2, SAGE Ingénierie, avril 2015 ...... 45

Figure 11 : Plans de principe des drainage (SAGE Ingénierie, mission G2) ..................... 45

Figure 12 : Réseaux de drainage en orange (schéma de principe) ................................ 46

Figure 13 : Schéma de l'exploitation .......................................................................... 51

Figure 14 : accès à l'ouvrage (en jaune)..................................................................... 52

Figure 15 : Occupation du sol .................................................................................... 53

Figure 16 : Zone des enjeux situés à l'aval ................................................................. 55

Figure 17 : Loi hauteur volume de l'ouvrage ............................................................... 62

Figure 18 : Carte gel NF EN 206-1 ............................................................................. 70

Figure 19 : Carte des vents Eurocode I ...................................................................... 70

Figure 20 : Carte des zones de neige Eurocode I ....................................................... 73



Figure 21 : Pentes et photo du site (source : étude Engineerisk) .................................. 73

Figure 22 : Carte CLPA Carte de Localisation des phénomènes d'avalanches, source : geoportail.fr ............................................................................................................. 74

Figure 23 : Extrait du PPR à Flaine............................................................................. 75

Figure 24 : carte de sismicité en France ..................................................................... 79

Figure 25 : Extrait du rapport SAGE Ingénierie sur la sismicité .................................... 80

Figure 26 : Impacts moyens de foudre ....................................................................... 81

Figure 27 : Ruptures de barrage dans le monde ......................................................... 83

Figure 28 : Schéma de principe d'un noeud Papillon (Source Ineris - colloque CEFBR (Novembre 2011) ..................................................................................................... 87

Figure 29 : Localisation des brèches proposées ......................................................... 107

Figure 30 : Grille d’aléas ......................................................................................... 110

Figure 31 : Courbes de danger selon la hauteur d'eau et la vitesse du courant pour les personnes et les maisons (source : USBPR, 1988) ..................................................... 111

Figure 32 : Capacité de déplacement en zone inondable (source : DDT84) .................. 112

Figure 33 : Hauteurs d'eau maxi atteintes - Scénario 2D ............................................ 115

Figure 34 : Vitesses maxi atteintes - Scénario 2D ...................................................... 115

Figure 35 : Hauteurs d'eau maxi atteintes - ZOOM sur le centre - Scénario 2D ............ 116

Figure 36 : Vitesses maxi atteintes - ZOOM sur le centre - Scénario 2D....................... 116

Figure 37 : Déroulement de l'inondation ................................................................... 117

Figure 38 : Ecoulements principaux de l'onde de rupture ........................................... 118

Figure 39 : Hauteurs d'eau maxi atteintes - ZOOM - Scénario 5B ................................ 120

Figure 40 : Hauteurs d'eau maxi atteintes - ZOOM - Scénario 5C ................................ 122

Figure 41 : Loi de vidange en cas d'ouverture ou rupture de la vanne ......................... 123

LISTE DES TABLEAUX

Tableau 1 : Matrice de probabilité/gravité/criticité des risques ..................................... 18

Tableau 2 : Diamètre d'orifice de vidange .................................................................. 35

Tableau 3 : Caractéristiques des bassins versant naturels ............................................ 54

Tableau 4 : Stations pluviométriques de référence (source : Météo-France) .................. 66

Tableau 5 : Coefficients de Montana pour des pluies de 10 minutes à 6 heures ............. 67

Tableau 6 : Caractéristiques des bassins versant naturels ............................................ 67

Tableau 7 : Temps de concentration des bassins versants ........................................... 67

Tableau 8 : Débits de projets retenus ........................................................................ 68

Tableau 9 : Hauteurs d'eau dans la retenue lors des crues ......................................... 68

Tableau 10 : Tableau des Hauteurs de projet des vagues (Hd) en fonction de la vitesse au sol (U), de la longueur de fetch de la retenue (Ft) et de sa profondeur (D) ................... 71



Tableau 11 : Hypothèses prises pour les probabilités à dire d’experts des défaillances ... 89

Tableau 12 : Définition des classes de gravité (sources : Guide de lecture des études de dangers des digues de protection contre les inondations fluviales, janvier 2010). ........... 91

Tableau 13 : Matrice de probabilité/gravité/criticité des risques .................................... 92

Tableau 14 : Analyse des modes de défaillances des composants des ouvrages............. 93

Tableau 15 : Scenario « Rupture par surverse » ......................................................... 96

Tableau 16 : Scénario « Rupture par érosion interne » ................................................ 97

Tableau 17 : Scénario « Rupture par glissement » ...................................................... 99

Tableau 18 : Scénario "rupture sur un déversoir de sécurité" .................................... 100

Tableau 19 : Scénario« surverse sans rupture » ....................................................... 100

Tableau 20 : Scénario "rupture à la retenue normale suite à un séisme" .................... 103

Tableau 21 : Scénario « Dysfonctionnement de la vanne de vidange » ....................... 105

Tableau 22 : tableau récapitulatif des scénarios modélisés ......................................... 106

Tableau 23 : Temps de formation des brèches et largeur finale .................................. 108

Tableau 24 : Synthèse des caractéristiques des brèches modélisées ........................... 109

Tableau 25 : Gravité des conséquences - Nombre d'habitants impactés pour les différents scénarios ............................................................................................................... 125

Tableau 26 : Récapitulatif des scénarios envisagés - probabilité / gravité. ................... 126

Tableau 27 : Matrice de probabilité/gravité/criticité des risques .................................. 127

Tableau 28 : exemple de tableau de suivi des prélèvements ...................................... 134

LISTE DES ANNEXES

ANNEXE 1 : Dossier de plans

• Cartographie des enjeux

• Sens des écoulements

• Scénario 2D : hauteurs d'eau

• Scénario 2D : vitesses

• Scénario 2D : aléas

• Scénario 5B : aléas

• Scénario 5C : aléas



0. RESUME NON TECHNIQUE

Le résumé non technique est présenté sous une forme didactique et est illustré par des éléments cartographiques, de manière à favoriser la communication de l’étude à des non-spécialistes et à permettre une appréciation convenable des enjeux. Le résumé évoque la situation actuelle de l’ouvrage résultant de l’analyse des risques, illustre, en termes de dommages aux biens et aux personnes, la gravité des accidents potentiels qui sont étudiés, fournit une évaluation de la probabilité d’occurrence de ces accidents et présente les principales mesures qui ont été prises pour réduire les risques ou qui sont prévues à court ou moyen terme. Dans ce dernier cas, le résumé précise le calendrier prévu pour la mise en œuvre de ces mesures et indique celles qui sont prises immédiatement à titre conservatoire.

1. DESCRIPTION DU PROJET ET JUSTIFICATION

1.1. SYNTHÈSE DU PROJET Commune : Arâches-la-Frasse (74).

Localisation complémentaire : combe de Véret

Réseau hydrographique concerné : torrents dans la Combe de Véret rejoignant le lac de Flaine (bassin versant de l'Arve).

Principaux enjeux concernés :

- Une partie de la station de FLAINE, ses services, équipements et résidences

- Plusieurs traversées de chemins d’exploitation et voies de desserte

Ouvrages concernés :

- le barrage et sa retenue d'eau

- les ouvrages de sécurité : déversoir de crues, conduite et vanne de vidange

- la conduite d'alimentation

La présente étude de dangers concerne un ouvrage neuf.

Le projet prévoit la réalisation d'une retenue collinaire. La retenue collinaire est considérée comme un barrage.

Les caractéristiques sont :

• hauteur maximale = 8.50 m

• volume = 110 000m3 (V=0.110 millions de m3)

• H²x√V = 23.96

• Premier enjeux situés à 1000 m.

Le projet est répertorié en classe C.



Figure 1 : Localisation de la zone d'étude (extrait de la carte IGN 1/25000, source : geoportail.fr)

Zone d'étude

Enjeux



Figure 2 : Vue en plan (AVP)

Coupe A-A (AVP)



1.2. JUSTIFICATION DU PROJET Source : Dossier Loi sur l'Eau de la retenue de Véret, CIME / KARUM

Actuellement, l’installation de neige de culture de Flaine sécurise la partie inférieure du domaine skiable, entre les altitudes 1550 m (plateau des Prés en front de neige) et la cote 1900 m environ (piste Tourmaline d’un côté et Aulp de Véran de l’autre). Dans sa configuration actuelle, l’installation qui compte environ 100 enneigeurs pour une seule usine, souffre d’un manque de capacité et de disponibilité de la ressource : l’approvisionnement en eau pour la neige de culture est en effet assuré par le gestionnaire de l’eau potable de Flaine depuis le lac de Vernant, uniquement quand les possibilités le permettent, la priorité étant donnée, bien entendu, à l’eau potable.

En conséquence, outre la disponibilité aléatoire de la ressource pour la neige de culture, l’installation actuelle connaît 3 facteurs limitant très forts :

- Un débit instantané de production limité à 130m³/h, bien trop faible au vu du parc d’engins installés pour atteindre un niveau de performances satisfaisant ;

- Un volume d’eau global à transformer annuel irrégulier, globalement très faible là encore (compris entre 30 000 et 60 000m³ chaque saison), et surtout pas forcément disponible dans les créneaux de froid hivernaux favorables à la production de neige de culture, puisque ce volume, prélevé dans le lac de Vernant, dépend des contraintes propres au gestionnaire de l’eau potable ;

- Un coût d’exploitation et de mise en œuvre du m³ de neige en définitive important pour l’opérateur, du fait de l’achat de la ressource auprès du gestionnaire de l’eau potable, pour un service peu performant et aléatoire.

La priorité de l’exploitant du domaine skiable est donc de sécuriser la disponibilité de la ressource dans des proportions conformes aux besoins d’une station d’envergure, d’une part, et de dissocier clairement les enjeux eau potable/neige de culture, d’autre part.

En conséquence, le schéma directeur de la gestion de l’eau à Flaine, document prospectif élaboré en 2014 et partagé par l’ensemble des acteurs conclut à la nécessité de réaliser 2 ouvrages distincts de stockage, l’un dédié en priorité à l’eau potable (retenue de Vernant), l’autre à la neige de culture (retenue de Veret en projet, objet du présent dossier).

La combe de Veret présente l’avantage de bénéficier d’une topographie favorable (près de 2.5 ha de zone plane ou faiblement pentue), d’être située au cœur du domaine à une altitude intéressante (2000m), ce qui réduit les linéaires de conduites, d’une part, et limite le dimensionnement des pompages énergivores, d’autre part.

Après analyse de l’ensemble des paramètres, le choix du Maître d’Ouvrage s’est donc porté sur la combe de Veret, qui connaît cependant 2 contraintes fortes :

- La présence d’une zone humide de plus d’un hectare, pour laquelle toutes les dispositions seront prises (voir le volet environnemental) ;

- La présence d’un périmètre de protection d’un captage d’eau potable, captage dit de Veret, qui alimente pour partie (20 à 30% environ selon les années), la station de Flaine en eau potable.



1.3. DESCRIPTION DU FONCTIONNEMENT Source : Dossier Loi sur l'Eau de la retenue de Véret, CIME / KARUM

Il est bien précisé par ailleurs que si le volume stocké dans la retenue sera effectivement affecté à la neige de culture en hiver, le flux s’écoulant dans le Nant de Veret jusqu’au lieu de prélèvement sera toujours à disposition de l’eau potable, comme c’est le cas dans la configuration actuelle.

En outre, l’un des critères déterminants pour le positionnement de la retenue est lié au bénéfice de son altitude (2000m), au regard des pistes à enneiger. Dans le cas présent, 2 modes de fonctionnement des enneigeurs seront possibles :

- Un fonctionnement gravitaire, mobilisant très peu d’énergie, pour les enneigeurs installés sous la cote 1750m (75 à 80 engins pour Flaine) ;

- Un fonctionnement en mode surpressé pour les engins situés au dessus de la cote 1750, jusqu’à 2000m, puis à terme à 2200m d’altitude, notamment pour le passage du col des grands Vans assurant les liaisons Grand Massif (50 engins environ dans la configuration définitive).

Si on ajoute que l’alimentation de la retenue s’effectuera elle aussi sans pompage, on comprend les gains importants générés de manière immédiate sur le plan économique pour l’exploitant et de manière plus générale sur le plan environnemental.

Au final, les performances de production instantanée de l’installation s’élèveront à 1200m³/h (contre 130 m³/h aujourd’hui), permettant d’enneiger le domaine en moins de 100h, dans sa configuration définitive, grâce aux 110 000m³ stockés.

Alimentation de la retenue :

L’alimentation se fera grâce au réseau de chevelus en amont de la retenue, qui comporte un écoulement de surface principal bien visible et dans lequel sera posé un regard de collecte, qui lui même alimentera la retenue. En plus de cet écoulement principal, un réseau de chevelus sera capté au moyen de 2 tranchées drainantes de 100m environ pour 2 à 3m de profondeur, connectées gravitairement vers le regard. Les mesures de débits effectuées indiquent que le remplissage se fera aisément au printemps sur2 mois entre mai (80 000m³ sur 120 000 écoulés) et juin (40 000m³ sur 80 000 écoulés).

Nota : à l’année, le volume d’écoulement mesuré en sortie de la ZH est de 400 000m³ environ.

Point particulier concernant le débit réservé :

- Pour le printemps, pendant le remplissage mai/juin : c’est le débit qui sera restitué au milieu non pris en compte pour le remplissage, soit 40 000m³ mensuel environ sur la période ;

- Une fois la retenue pleine, pour l’été et l’avant production : restitution de l’ensemble du débit, en tête du Nant de Veret, par une canalisation et/ou un fossé à ciel ouvert depuis le regard de collecte ; ce dispositif, qui permet d’éviter tout transit de la ressource par la retenue garantit, à priori, une meilleure qualité pour l’eau potable captée en aval ;

- Pendant la période de production (fin automne/hiver) : restitution directe de l’ensemble du débit pour l’eau potable sans transit par la retenue, donc pas de réassort ; si ce débit venait à se tarir ou se réduire fortement (un exemple connu ces 10 dernières années), un volume de sécurité, évolutif au fil de l’avancement de la saison et pris sur le stock de le retenue, est prévu.



Concernant la future installation de neige de culture :

L’objectif sera de profiter au maximum de l’altitude de la retenue (2006.30m, cote des plus hautes eaux et 1996.00m pour le fond de lac), sachant que les enneigeurs se situent en grande partie sous la cote 1750m (75 engins environ) permettant un fonctionnement gravitaire. Une canalisation gravitaire dédiée sera ainsi posée en Ø300 (diamètre minimum à confirmer au regard des pertes de charges) à un nœud à définir.

Parallèlement, une conduite surpressée en Ø250 sera connectée à la conduite existante (dernier regard actuel sur la piste Tourmaline) pour permettre le fonctionnement des enneigeurs situés au dessus de la cote 1750m.

Pour les pompages, on séparera l’hydraulique dans un local en pied de retenue avec un transfo (pas de difficulté du fait de la ligne MT à proximité), du pneumatique qui serait installé dans l’usine actuelle au niveau du départ de la télécabine de l’Aup de Véran.

On disposera ainsi d’un débit instantané de 1200m³/h, contre 130 aujourd’hui.

Une attente pour un futur réseau surpressé dans le local devra être prévue également en vue de l’enneigement côté supérieur vers le sommet des Grands Vans.

Evaluation des cours d'exploitation :

Pour l’évaluation des coûts on retient les hypothèses suivantes :

- 110 000m³ d’eau prélevés, à terme (dans la configuration définitive, voir tableau des besoins ci-dessous), sur la saison sont entièrement transformés en neige (hypothèse réaliste) ;

- Ces 110 000 m³ génèrent 220 000m³ de neige, avec le ratio de transformation communément admis de 1 pour 2 ;

- Les charges, selon des données établies et partagées par la profession, liées à la production et à la mise en œuvre de la neige de culture sont comprises entre 0,90 et 1 €/m³ TTC, pour des installations moyennes avec pompage, hors amortissement des équipements ;

Au vu de ces hypothèses, le coût total des charges d’exploitation annuelles devraient s’élever à un montant compris entre 200 000 et 250 000€/saison pour notre installation.



2. OBJET DE L'ÉTUDE DE DANGERS L'étude de danger a pour but d'apprécier les points forts de l'ouvrage, ses faiblesses, les scénarios possibles d'accidents ainsi que les conséquences de ces derniers, ainsi que les moyens de les prévenir. Elle permet également de mieux connaître la zone impactée en cas de défaillance et les zones de risques significatifs.

La présente étude de dangers concerne :

• la réalisation de la retenue collinaire de Véret,

• un OUVRAGE NEUF,

• et constitue la première version de l'étude de dangers.

La détermination des scénarios de défaillance se base sur l’analyse des causes possibles de rupture qui peuvent se combiner (causes externe à l'ouvrage – comme une crue ; ou intrinsèques à l'ouvrage et à sa fondation). Chacun des scenarios envisagés est affecté d’une probabilité globale d’occurrence puis d’un indice de gravité des conséquences de l’événement redouté (niveau de gravité compris entre 1 et 5 suivant la cinétique de l’inondation). Une « matrice de criticité » permet de positionner les scénarios identifiés vis-à-vis du risque encouru par la population et les biens (acceptable, à surveiller, inacceptable).

Plusieurs scenarios de défaillance ont été sélectionnés par la méthode de « l’arbre de défaillance ». Pour chaque scenario, un événement déclencheur (ou initiateur) est défini puis une cascade d’événements susceptibles d’en découler. Des probabilités conditionnelles sont obtenues à chaque stade pour, au final, obtenir la probabilité globale d’apparition de l’événement déclencheur comme la somme des probabilités conditionnelles.

3. RÉSULTATS DE L'ANALYSE DES RISQUES Les défaillances potentielles des ouvrages ont été identifiées :

- Rupture par surverse sur le remblai

- Rupture par érosion externe

- Rupture par érosion interne

- Rupture par glissement d’ensemble

- Rupture suite à un séisme

- Rupture suite à une avalanche

- Rupture suite à un glissement de terrain

Le nombre d’habitants impactés par la rupture de l'ouvrage est de 950 personnes. Les scénarios étudiés sont les suivants :

� Scénario 1 : Rupture par surverse sur le remblai et crue

o Scénario 1A : rupture à la retenue normale et crue courante

o Scénario 1B : rupture par crue Q100

o Scénario 1C : rupture par crue Q5000



o Scénario 1D : rupture par crue Q10000

� Scénario 2 : Rupture par érosion interne et crue

o Scénario 2A : rupture à la retenue normale et débit courant




� Scénario 3: Rupture par glissement et crue

o Scénario 3A : rupture à la retenue normale et faible crue




� Scénario 4 : Rupture du déversoir de crue par érosion externe





� Scénario 5 : Surverse sans rupture

o Scénario 5A : fonctionnement pour crue courante

o Scénario 5B : fonctionnement pour crue Q100

o Scénario 5C : fonctionnement pour crue Q5000

o Scénario 5D : fonctionnement pour crue Q10000

� Scénario 6 : Rupture à la retenue normale liée au vieillissement

o Scénario 6A : rupture par vieillissement des organes composant les remblais

o Scénario 6B : rupture du déversoir et de la maçonnerie

� Scénario 7 : Embâcle sur le déversoir et crue

� Scénario 8 : Rupture à la retenue normale suite à un séisme

� Scénario 9 : Rupture à la retenue normale suite à une avalanche

� Scénario 10 : Rupture d'ensemble à la retenue normale suite à un glissement de terrain

� Scénario 11 : Rupture suite à une érosion régressive après déstructuration de la fosse de dissipation

� Scénario 12 : Dysfonctionnement de la vanne de vidange

o Scénario 12A : Lâcher d'eau suite à une défaillance de la vanne de vidange

o Scénario 12B : Embâcle au niveau de la vanne de vidange

Nous proposons de modéliser les scénarios suivants :



Scénarios modélisés

Crue Brèches testées*

Scénarios apparentés pour les résultats de la modélisation

Commentaires

2A Débit faible 0.01 m3/s

Au niveau du talweg

1A, 3A, 6A, 8, 9, 10, 11 Rupture à la retenue normale

2D Q10 000 Au niveau du talweg

1B, 1C, 1D, 2B, 2C, 3B, 3C, 3D, 7B, 7C, 7D

Rupture en crue à la cote en crue

4D Q10 000 Déversoir 4A, 4B, 4C Rupture sur déversoir en crue

5B Q100 Pas de brèche - Surverse sur déversoir pour Q100 sans rupture (fonctionnement normal de l'ouvrage)

5C Q5 000 Pas de brèche 5D Surverse sur déversoir en crue sans rupture (fonctionnement normal de l'ouvrage)


Pas de brèche - Lâcher d'eau de la vanne

La gravité des scénarii de modélisation de rupture de digue les plus probables a été évaluée :

Tableau 1 : Matrice de probabilité/gravité/criticité des risques

Courant A 5A

Probable B

Improbable C

5B

Très improbable D 12A

5C

2A, 3A, 6A, 6B, 9, 10

Extrêmement peu probable

E

1A, 1B, 1C, 1D, 2B, 2C, 2D, 3B, 3C, 3D, 4A, 4B, 4C, 4D, 5D, 7, 8, 11, 12

1 2 3 4 5

Modéré Sérieux Important Catastro-phique

Désastreux

Gravité

Risque acceptable

Risque à surveiller

Risque inacceptable

• La zone de risque acceptable (zone verte) pour laquelle l’ouvrage est réputé sûr compte tenu de la nature des dangers et des consignes d'entretien et surveillance à respecter. Dans ce cas, aucune mesure de réduction du risque n’est nécessaire.



• La zone du risque intermédiaire (zone jaune) pour laquelle l’ouvrage n’est pas entièrement satisfaisant du point de vue de la sécurité. Les actions consistent descendre le niveau de risque aussi bas qu’il est raisonnablement possible compte tenu des mesures et des techniques existantes.

• La zone de risque inacceptable (zone rouge) pour laquelle l’exploitant doit proposer des mesures de réduction du risque, lesquelles, une fois mises en œuvre, réduiront de manière conséquente soit la probabilité d’occurrence de l’accident, soit son niveau de gravité, voire les deux.

Commentaires :

o Les scénarios sont classés en "risque à surveiller" et en "risque acceptables".

o Les scénarios de rupture par érosion interne, glissement d'ensemble, glissement de terrain, séisme et lié au vieillissement des organes constituent les scénarios les plus probables et sont classés en "risque à surveiller".

Par ailleurs, une des barrières de sécurité de ces évènements est la visite régulière (2 fois par mois).

o Le scénario 5A correspondant à un débit courant est fréquent mais ne cause pas de dégâts.

o Le scénario 5C correspond à un fonctionnement normal de la retenue et un débit Q5000.

On notera qu'il est nécessaire d'une topographie plus fine pour effectuer cette modélisation et connaitre les impacts plus précisément. La situation de ces crues n'est pas modifiée par rapport à l'état actuel ; au contraire si la retenue n'est pas pleine lors de la crue, celle-ci jouera le rôle de bassin de rétention et d'amortissement des crues. L'impact sur les crues exceptionnelles pourra être positif. Par ailleurs, un certain nombre de résidences étant rehaussées, elles ne seront pas affectées par ces hauteurs d'eau faibles.



4. EXPLOITATION ET NIVEAUX D’ALERTE Il est rappelé que la cote utile de stockage dans la retenue est fixée à 2005.95 mNGF (cote radier du déversoir) pour le volume de 110 000 m3 envisagé et compatible avec les contraintes d’événements (crues, vent, ...) comme le détaille le document ci-après.

On distinguera les niveaux de vigilance suivants pour la surveillance de l’ouvrage en sachant que les rôles et responsabilités sont définis au chapitre 4 du présent document :

• Exploitation normale : pour un niveau ne dépassant pas la cote 2005.95 mNGF. L'exploitation est assurée conformément à la consigne d'exploitation hors crue de l'ouvrage.

• Alerte : lorsque des orages violents sont annoncés dans les heures à venir (alerte orange ou rouge Météo-France) et que la retenue est à la cote =2005.95 mNGF, l'exploitant sera en alerte et vigilant aux précipitations en cours sur le secteur.

Si les prévisions d'orages très violents sont avérées et que les précipitations apparaissent très fortes sur la zone d'étude, une équipe sera mobilisée sur site afin de vérifier le bon fonctionnement de l'ouvrage. Tous les équipements de sécurité seront utilisés (gilets jaunes, talkie walkie, EPI, téléphone portable, etc.)

La vanne d’alimentation en amont est fermée pour limiter les débits entrant dans la retenue.

• Alerte maximale : lorsque le niveau dépasse la cote des PHE (Plus Hautes Eaux), fixée à 2006.30 mNGF, marquée par un repère visuel sur le déversoir, l'équipe sur site avertit les communes et les tient au courant de l'évolution de la situation.

La vanne de vidange est alors ouverte pour faire baisser le niveau de la retenue.

• Etat de cote de danger : lorsque le niveau se rapproche de la cote de danger, soit 2007.00 mNGF, l'exploitant avertit la commune qui procède à l'évacuation immédiate des zones potentiellement impactées, également selon les préconisations des PCS (Plan Communal de Sauvegarde) des communes.

Figure 3 : Schéma de l'exploitation selon les niveaux d'eau

2007.00 mNGF

2006.30 mNGF

2005.95 mNGF

Etat de cote de danger (alerte maximale)

Alerte maximale

Alerte

Exploitation normale



5. MESURES DE RÉDUCTION DES RISQUES

Une attention particulière doit donc être portée à la sécurité des ouvrages, afin de réduire les probabilités de défaillance, et d’organiser les secours en cas de dépassement de capacité des ouvrages.

La surveillance et l'entretien de l'ouvrage concernent les opérations suivantes :

- La surveillance visuelle régulière des ouvrages

- Les mesures périodiques des débits des drains et des débits à l’exutoire du barrage

- L’entretien courant du barrage, des ouvrages attenants et de leurs abords

- La vérification périodique du bon fonctionnement des dispositifs de commande et de manœuvre des organes hydrauliques

- La rédaction des rapports d’exploitation et la tenue des registres.

En phase d’exploitation normale et en l’absence de tout indice inquiétant quant au comportement de l’ouvrage, les contrôles qualitatifs s’effectuent de manière bimestrielle.

Les principales procédures règlementaires sont les suivantes :

• Etablissement d'un dossier de l'ouvrage

• Etablissement d'un registre de l'ouvrage

• Surveillance régulière, en crue, en cas d'anomalie

• Rapport de surveillance : tous les 5 ans

• Rapport d'auscultation par un organisme agréé : tous les 5 ans

• Visite technique approfondie : tous les 5 ans

• Déclaration au Préfet de tout évènement pouvant mettre en cause la sécurité publique : à tout moment



1. RENSEIGNEMENTS ADMINISTRATIFS

Cette rubrique contient l’identification du concessionnaire ou du propriétaire de l’ouvrage et, s’il est différent, de l’exploitant. L’identification des rédacteurs et des organismes ayant participé à l’élaboration de l’étude de dangers est également indiquée. Elle mentionne par ailleurs les références du titre de concession ou d’autorisation dont relève l’ouvrage, les caractéristiques de ce dernier qui sont visées […] à l’article R. 214-112 […] du code de l’environnement et, s’il y a lieu, la référence de la décision de classement prise par le préfet en application de l’article R. 214-114 de ce même code.

1. RÉFÉRENCES RÈGLEMENTAIRES - Décret n° 2007-1735 du 11 décembre 2007 relatif à la sécurité des ouvrages

hydrauliques et au comité technique permanent des barrages et des ouvrages hydrauliques et modifiant le code de l’environnement ;

- Arrêté du 12 juin 2008 définissant le plan de l’étude de dangers des barrages et des digues et en précisant le contenu.

- Arrêté du 19 juin 2009 (modifiant l’arrêté du 29 février 2008) fixant des prescriptions relatives à la sécurité et à la sûreté des ouvrages hydrauliques ;

- Décret n°2015-526 du 12 mai 2015 relatif aux règles applicables aux ouvrages construits ou aménagés en vue de prévenir les inondations et aux règles de sureté des ouvrages hydrauliques.

2. CLASSEMENT DE L'OUVRAGE L’Arrêté du 19/06/2008 (modifiant l’arrêté du 29 février 2008) fixe les prescriptions relatives à la sécurité et à la sûreté des ouvrages hydrauliques. Les ouvrages qui sont soumis aux dispositions de cet arrêté sont les barrages de retenue et les digues soumis à autorisation ou à déclaration relevant des rubriques 3.2.5.0 ou 3.2.6.0 du tableau de l'article R. 214-1 du code de l'environnement.

Selon l'ancien décret, les barrages sont répartis en 4 classes dépendant de la hauteur de l’ouvrage et du volume d’eau retenu :

"H" : hauteur de l’ouvrage exprimé en mètre et définie comme la plus grande hauteur mesurée verticalement entre le sommet de l’ouvrage et le terrain naturel à l’aplomb de ce sommet ;

"V" : volume retenu exprimé en million de mètres cubes et défini comme le volume qui est retenu par le barrage à la cote de retenue normale.



Le décret du 12 mai 2015 répartit désormais les ouvrages en 3 classes :

La retenue collinaire est considérée comme un barrage.

Les caractéristiques sont :



• H²x√V = 23.96

• Premier enjeux situés à 1000 m.

Selon le dernier décret en vigueur, le projet est répertorié en classe C.

3. PROPRIÉTAIRE DES OUVRAGES

Commune d'ARACHES LA FRASSE

64, route de Frévuard

74 300 ARACHES LA FRASSE

Tel : 04 50 90 03 40

4. GESTIONNAIRE DES OUVRAGES

DOMAINE SKIABLE DE FLAINE

Téléphérique de Flaine

Les Grandes Platières

74 300 FLAINE

Tel : 04 50 90 40 00



5. CONCEPTION DU PROJET Date de construction : travaux envisagés en automne 2016- été 2017

Maitrise d’ouvrage de la conception du projet et pétitionnaire :

DOMAINE SKIABLE DE FLAINE

Téléphérique de Flaine

Les Grandes Platières

74 300 FLAINE

Tel : 04 50 90 40 00

Equipe Maitrise d’œuvre / Conception / Dimensionnement / Environnement :

SAGE ingénierie

2 rue de la Condamine

38 610 GIERES

CIME

27 rue de Narvik

74 000 ANNECY

HYDRETUDES

815 route de Champs Farçon

74 370 ARGONAY

ENGINEERISK

PA Alpespace - Bâtiment Cleanspace

73 800 SAINTE HELENE DU LAC

KARUM

350 route de la Betaz

73 390 CHAMOUX/GELON

6. AUTEUR DE L'ETUDE DE DANGERS

HYDRETUDES

815 route de Champs Farçon

74 370 ARGONAY

Tél : 04.50.27.17.26 - Fax : 04.50.27.25.64

7. ARRÊTÉ AU TITRE DES ARTICLES L214-1 À L214-6 DU CODE DE L'ENVIRONNEMENT

Les travaux font l’objet d’une Autorisation au titre des articles L214-1 à L214-6 du Code de l'Environnement et d'une étude d'impacts.

8. ETUDES EXISTANTES Etudes géotechniques :

� Projet de retenue collinaire - étude géotechnique - mission G2, SAGE Ingénierie,

avril 2015

Etudes hydrauliques :



� Dimensionnement du déversoir de crues et de vidange de la retenue collinaire de

Véret, HYDRETUDES, septembre 2015.

Etudes avalanches :

� "Etude avalanche - Retenue d'altitude de VERET - FLAINE", réalisée par ENGINEERISK, mars 2015

Etudes sismiques : � Projet de retenue collinaire - étude géotechnique - mission G2, SAGE Ingénierie,

avril 2015

Plans : � Plan d'ensemble des réseaux d'eaux potable, pluviales, usées et neige,

P. ROSTAND Géomètre

� Photogrammétrie, SINTEGRA

� Levé topographique du site, Cabinet Tournant (Samoens), 2014

Etudes de dangers :

� La présente étude

Etudes environnementales :

� Etude d'impact du Lac de Flaine, KARUM, 2010

� Etude d'impact du projet de retenue de Veret, KARUM, 2015

Etudes de géométrie et dimensionnement :

� Etude et dimensionnement de la retenue de Véret et ouvrages annexes, CIME,

2014-2015

Documents connexes pour données d’entrée :

� Schéma directeur de la gestion de l’eau à Flaine (Syndicat Intercommunal de

Flaine), 2014

� Mesures de débits du nant de Véret Régie Départementale d’Assistance, 2012

� Rapport hydrogéologique du périmètre de protection de Véret, M. Taluy, 2014

9. ETUDES ET DOCUMENTS À PRODUIRE Conformément à l’Arrêté du 19/06/2008 (modifiant l’arrêté du 29 février 2008) relatif à la sécurité et à la sûreté des ouvrages hydrauliques, les barrages de retenue et les digues, soumis à autorisation ou à déclaration relevant des rubriques 3.2.5.0 ou 3.2.6.0 de l'article R. 214-1 du code de l'environnement, sont soumis aux prescriptions de cet arrêté et aux documents à produire suivants :



Figure 4 : Documents à produire basé sur les classements de l'ancien décret (source : MISE Lorraine)



2. OBJET DE L'ETUDE

En faisant référence aux articles R. 214-115 à R. 214-117 du code de l’environnement et au présent arrêté, cette rubrique précise s’il s’agit d’une étude de dangers d’un ouvrage neuf, de la première étude de dangers demandée par le Préfet pour un ouvrage existant (préciser l’échéance imposée pour sa restitution), de la mise à jour décennale d’une étude existante ou d’une étude complémentaire à la demande du Préfet. Par ailleurs, cette rubrique fait apparaître en tant que de besoin l’articulation de l’étude de dangers avec les autres démarches réglementaires qui concernent l’ouvrage. Dans le cas des ouvrages soumis aux décrets du 15 septembre 1992 et du 13 septembre 2005 susvisés, cette rubrique indique les éléments de l’étude de dangers qui peuvent servir de base à l’élaboration des plans particuliers d’intervention, à la vérification de leur validité et à leur remise à jour éventuelle. Le périmètre de l’ouvrage, objet de l’étude de dangers, est par ailleurs délimité de manière explicite, accompagné éventuellement d’une carte. Pour une digue, ce périmètre inclut a minima la digue, ses déversoirs, les portions du cours d’eau susceptibles d’avoir un impact sur la digue suite à une évolution morphologique globale ou une érosion de berges et, s’il y a lieu, les digues transversales délimitant un casier avec la digue principale.

1. RÉFÉRENCES RÈGLEMENTAIRES En faisant référence aux articles R.214-115 à R214-117 du code de l'Environnement et à l'arrêté du 12 juin 2008, la présente étude de dangers concerne :

2. PÉRIMÈTRE DE L'ÉTUDE Le périmètre de l'étude de dangers est le suivant :

Commune : Arâches-la-Frasse (74).

Localisation complémentaire : combe de Véret

Réseau hydrographique concerné : torrents dans la Combe de Véret rejoignant le lac de Flaine (bassin versant de l'Arve)

Principaux enjeux concernés :

- Une partie de la station de FLAINE, ses services, équipements et résidences

• un ouvrage neuf

• la première étude de dangers d'un ouvrage existant (avec une échéance à la date du ......../....../............

• la mise à jour décennale d'une étude existante

• une étude complémentaire à la demande du préfet



- Plusieurs traversées de chemins d’exploitation et voies de desserte

Ouvrages concernés :

- le barrage et sa retenue d'eau

- les ouvrages de sécurité : déversoir de crues, vanne de vidange

- conduite d'alimentation

Figure 5 : Localisation de la zone d'étude (extrait de la carte IGN 1/25000, source : geoportail.fr)

Zone d'étude

enjeux



3. ARTICULATION DE L'ETUDE DE DANGERS Les travaux font l’objet d’une autorisation au titre des articles L214-1 à L214-6 du Code de l'Environnement.

Le dossier a été établi en référence à l'Arrêté du 12 juin 2008 relatif au plan des études de dangers :

1. Renseignements administratifs.

2. Objet de l’étude : rappels des objectifs de l’étude.

3. Analyse fonctionnelle de l’ouvrage et de son environnement : localisation et environnement naturel, les équipements, les activités.

4. Présentation de la politique de prévention des accidents majeurs et du système de gestion de la sécurité (SGS) : compétences des différents organismes intervenant dans la gestion de l’ouvrage, définition des principales procédures de surveillance du site en gestion courante comme en situation d’urgence.

5. Identification et caractérisation des potentiels de dangers: ensemble des potentiels de dangers des aménagements, du fait de leur présence ou de leur fonctionnement (pour les digues, libération accidentelle d’eau dans le lit majeur).

6. Caractérisation des aléas naturels : notamment les crues, les séismes, les risques de mouvements de terrain ainsi que, pour ce qui concerne les digues, les érosions de berges et les évolutions morphologiques du lit.

7. Etude accidentologique et retour d’expérience : historique des accidents en cas d’ouvrage existant ou connaissance des accidents sur des ouvrages similaires dans le secteur en cas d’ouvrage neuf.

8. Identification et caractérisation des risques : Identification et analyse des scénarios d’accidents majeurs fonction de la gravité (nombre de personnes potentiellement impactées) et de la probabilité d’apparition.

9. Etude de réduction des risques : Compléments et propositions d’amélioration de réduction des risques (barrières de prévention et de protection, techniques ou organisationnelles prévues et à prévoir sur le site). Surveillance et entretien de l’ouvrage.

10. Documents cartographiques



3. ANALYSE FONCTIONNELLE DES OUVRAGES ET DE LEUR ENVIRONNEMENT

1. DESCRIPTION DE L'OUVRAGE L’ouvrage est décrit sous les aspects suivants : génie civil, fondation, vantellerie. Le fonctionnement et les modes d’exploitation sont également présentés. Le niveau de précision apporté aux descriptions et aux plans et schémas qui les accompagnent doit permettre d’identifier l’ensemble des composants de l’ouvrage qui sont pris en compte dans l’analyse de risques et d’en expliciter les fonctions. Ces composants peuvent intervenir soit comme sources potentielles de défaillances, soit comme outils de maîtrise des risques.

1.1. DESCRIPTION GÉNÉRALE DE L'OUVRAGE Les caractéristiques sont :



• H²x√V = 23.96

L'ouvrage sera réalisé en déblais / remblais par décaissement du terrain naturel. Un évacuateur de crues assurera le transit de la crue de temps de retour de 5000 ans avec une revanche de sécurité de 0.70 m. Un bassin de dissipation sera construit à l'aval. Des matériaux drainants seront répartis sur l'ensemble des talus afin de se prémunir du risque de renard.

Une conduite de vidange et d'alimentation sera disposée en fond de la retenue.

1.2. CARACTÉRISTIQUES DE L'OUVRAGE

Type de barrage Barrage en remblai compacté

Hauteur maxi au dessus du TN 8.50 m

Hauteur d'eau / fond à la retenue normale ~ 10 m

Volume de l'ouvrage à la retenue normale (cote 2005.95 NGF)

110 000 m3

Volume aux PHE (cote 2006.30 NGF) ~ 115 000 m3

Surface au miroir à la retenue normale ~ 19 000 m2

Surface au miroir au PHE ~ 20 000 m2

Surface en fond( V~ 0 m3) ~ 2 500 m2

Longueur en crête 690 m



Largeur en crête 3.5 m

largeur max en pied de remblai 95 m

Cote fond ouvrage 1996.00 mNGF

Cote PHE 2006.30 mNGF

Cote crête de remblai 2007.00 mNGF

Revanche de sécurité au dessus du déversoir de crues

Dimensionnement par rapport aux crues => revanche de +0.60 m/Q5000

Dimensionnement par rapport au vent => revanche de +0.70 m/Q5000

=> Revanche retenue = +0.70 m/Q5000

Déversoir de crues et fosse de dissipation En enrochements bétonnés largeur variable dimensionnée pour Q5000, avec bassin de dissipation largeur 8.00 m en enrochements

Cote déversoir 2005.95 mNGF

Largeur en crête du déversoir 30.00 m

Bassin de dissipation 8.00 m de large, sur ~8.00 m de long et 1.10 m de profondeur, à faible pente

Fruit du talus du parement intérieur 3H1/1V

Fruit du talus du parement extérieur 3H1/1V

Ouvrage de vidange Conduite DN 350 mm

Conduite d'alimentation pour remplissage Conduite DN 300 mm

Organes composant l'ouvrage :

• Fondations / remblais / corps du barrage

• Déversoir de crues et coursier

• Bassin de dissipation

• Vidange

• Vantellerie

• Orifice de la vidange

• Drains en amont de la retenue

• Dispositif d'auscultation

• divers : chambre des vannes

Ceux-ci sont détaillés ci-après.



1.3. ORGANES COMPOSANT L'OUVRAGE

1.3.1. Fondations / remblais / corps du barrage

Fonction :

• Assurer le stockage de l'eau jusqu'au niveau des PHE

Description :

Source : Projet de retenue collinaire - étude géotechnique - mission G2, SAGE Ingénierie, avril 2015

Quelques rappels géotechniques sur les sols sur lesquels sont implantés les remblais :



Les remblais auront un fruit de 3H/1V.

1.3.2. Vidange

Source : Dimensionnement du déversoir de crues et de vidange de la retenue collinaire de Véret, HYDRETUDES, septembre 2015.

Fonction :

• Assurer la vidange pour permettre l’entretien et la possibilité de vider l'ouvrage rapidement en quelques jours en cas de danger (par exemple glissement d’une partie du talus aval).

Description :

- Incidents recensés sur les conduites de vidange :

Les principaux désordres recensés, hormis les problèmes de vanne, sont les suivants :

- affouillement important à l’aval (dissipateur d’énergie insuffisant) ;

- corrosion de l’acier (pas de revêtement de protection) ;

- renard le long de conduites en béton armé de gros diamètre (mauvais compactage autour de la conduite) ;



- rupture au niveau d’un joint (mauvaise liaison entre deux tronçons) due à l’allongement de la conduite entrainé par une déformation importante du remblai. Ce dernier cas est nettement le plus fréquent et il concerne des conduites en acier et en PVC sans enrobage béton.

- Dimensionnement :

La conduite doit permettre de :

• vidanger la moitié du volume en moins de 8 jours et la totalité en moins de 21 jours.

• l'évacuation d'au moins 2 fois le plus fort débit moyen mensuel en pleine charge.

Pour l'estimation du débit moyen, nous avons utilisé le débit moyen mensuel maximal de la station hydrométrique de la station du Giffre à Taninges avec une moyenne mensuelle la plus haute estimée à 37.70 m3/s pour un bassin versant de 325 km².

En ramenant à la taille du bassin versant intercepté par la retenue avec un coefficient de 0.75, le débit correspondant est de 0.27 m3/s, soit si l'on prend 2 fois le plus fort débit moyen mensuel pour le bassin versant naturel de la zone d'étude : 0.27*2 = 0.54 m3/s.

Nous ajouterons +0.15 m3/s à cette valeur, compte tenu des terrains humides de la zone avec des résurgences et des venues d'eau, soit 0.7 m3/s.

Nous avons modélisé le fonctionnement d'une retenue avec un ouvrage de vidange (loi d'orifice).

Tableau 2 : Diamètre d'orifice de vidange

Diamètre (mm)

Débit d'évacuation en pleine charge

(m3/s)

Vidange de la moitié du volume

Vidange totale

(heures / jours) (heures / jours)

350 0.8 23 h / 0.95 j ~ 55 h / 2.3 j

La retenue aura :

- une conduite sous digue de diamètre 350 mm en acier, protégée contre la corrosion

- sous le remblai du barrage, un enrobage total de la conduite, en béton dosé à 200 à 250 kg/m3 de ciment (épaisseur 15 cm). L'objectif est d'améliorer le contact tuyau-terre surtout dans les zones où le compactage est difficile ET éviter d’introduire dans le remblai de l’eau sous pression, si pour une raison quelconque la conduite vient à se percer.

- des matériaux drainants jusqu'au tiers de la hauteur de la conduite

- une protection amont de la conduite par crépine ou grille et enrochements, pour éviter les embâcles, blocs de neige, transport solide.

- une conduite enterrée (en cyan sur le plan) avec quelques blocs en sortie dans le ruisseau (choix retenu par le Maitre d'Ouvrage)



Figure 6 : Localisation de la vidange

1.3.3. Vantellerie


Fonction :

• Permet la mise en route ou non de la vidange de la retenue pour l’entretien et ou la vidange rapide de l'ouvrage en cas de danger (par exemple glissement d’une partie du talus aval).

Description :

L'ouvrage, « Petits barrages : recommandations pour la conception, la réalisation et le suivi » du Comité Français des Grands Barrages (édition CEMAGREF) donne les prescriptions pour le système de vannage :

- Pour les barrages de faible importance (H² √V <100) il est admissible de ne placer qu’une seule vanne à l’aval. En cas d’incident sur cette vanne, il est malgré tout possible d’intervenir en faisant installer par plongeur un obturateur gonflable à l’amont, ou une toile qui obture la crépine.

Une vanne manuelle papillon de diamètre adaptée à la conduite de vidange sera positionnée à l'aval de l'ouvrage dans le local ou regard réservé.



1.3.4. Revanche de sécurité sur déversoir de crues

La revanche de sécurité sur le déversoir de crue est de :

• de +1.05 m par rapport à la cote maximale d'exploitation (2007.00 mNGF cote remblai pour 2005.95 mNGF cote stockage),

• de +0.70 m par rapport à la cote des PHE (2007.00 mNGF cote remblai pour 2006.30 mNGF cote PHE).

Une revanche de 0.60 m est nécessaire par rapport aux crues et aux PHE, cf. détail ci-après.

Une revanche de 0.70 m est nécessaire par rapport aux crues et au vent, cf. détail dans chapitre 6.

1.3.5. Evacuateur de crues


1.3.5.1. Crête du déversoir

Fonction :

• Assurer le transit des débits de crue en sécurité

Description :

Cet ouvrage de sécurité doit répondre aux préconisations suivantes : - Crue de dimensionnement du déversoir : 5 000 ans - Revanche de sécurité minimale de 0.60 m au dessus des PHE (prise à

0.70 m à cause du facteur "vent", cf chapitre 6).

Au-delà de ces recommandations, l’ouvrage doit répondre aux contraintes locales de fonctionnalité :

- Pas de modifications substantielles de la forme de la retenue, - Maintien du franchissement de véhicule au sommet de digue de retenue. - Largeur à la base d'environ 8 à 10 m minimum et tirant d'air d'au moins 1.50 à

2.0 m si une passerelle est mise afin de limiter le risque d'embâcles.

Hypothèses :

Loi de seuil dénoyé : Qdev=µ L √2g H3/2

Avec µ : coefficient de seuil

L : largeur du déversoir (m)

H : hauteur d’eau déversante (m)

Le déversoir de crues a été considéré comme ayant été réalisé en enrochement en béton, avec bords arrondis et un coefficient de seuil de 0.35 (cf. fiche méthodologique en annexe). En raison de la neige et de la glace pouvant se former, nous prendrons µ=0.30.

Débit entrants dans l'ouvrage :



• Débit naturel en amont de la retenue : Q5000 = 7.6 m3/s

• Débit des résurgences présentes sur site ~ ajout de +0.50 m3/s

Résultats :

Le déversoir de crue projeté, avec une revanche de sécurité, pourra prendre la forme suivante :

On pourra adoucir le fruit du talus du déversoir (par exemple : 2H/1V ou 3H/1V).

Le tableau ci-après donne plusieurs valeurs possibles en fonction des débits à faire transiter :

Largeur à la base (m)

Lame d’eau déversante

(m)

Q déversant

(m3/s)

Temps de retour

Cote altimétrique du

radier sans prise en compte

du vent*(mNGF)

Cote altimétrique du

radier avec prise en compte

du vent*(mNGF)

Q maxi déversoir

**

(m3/s)

30 0.35 8.3 5000 ans 2006.05 2005.95 37.9

* = Cote des Plus Hautes Eaux (crête - revanche de sécurité) moins lame d'eau déversante sur le déversoir

** = Débit transitant avec le déversoir en plein bords, c'est à dire un niveau d'eau jusqu'en crête de remblai (sans tenir compte des vagues)

Localisation du déversoir :

On calera le déversoir à l'endroit présentant la moins grande hauteur "crête/TN " afin de limiter les couts et les risques en cas de rupture du remblai. A l'aval, les écoulements rejoignent le fond de talweg existant avec un accompagnement avec une section en enrochements.

Débit de dimensionnement = 8.10 m3/s

1H/1V

L (m)

Lame d'eau sur déversoir (m)

Plus Hautes Eaux PHE Revanche de sécurité (m)

Crête du remblai



Coupe-type

A noter : un repère visuel (borne, spit ou autre) sera installé de chaque coté du déversoir afin de matérialiser la cote des PHE. Cela servira lors de la phase d'alerte.

Figure 7 : Plans du déversoir (schéma de principe)



1.3.5.2. Coursier

Fonction :

• Assurer le transit des débits de crue en sécurité

Description :

Au niveau du déversoir, le parement amont du couronnement devra être renforcé en béton ou enrochements bétonnés, afin de résister aux accélérations d’écoulement associées à la surverse (béton classe XF3, C30/37 ou C35/45).

Le coursier, en aval du déversoir, devra être réalisé en enrochements maçonnés sur la largeur initiale du déversoir avec un resserrement progressif et un raccord avec la fosse de dissipation.

Les enrochements devront être de 1.5 Tonnes à 3 Tonnes disposés sur une à deux épaisseurs de blocs et maçonnés. Les joints en béton seront réalisés en retrait de 0.20 m minimum par rapport aux blocs, afin de conserver une rugosité maximale. Ainsi, on ajustera les blocs maçonnés avec des joints de +/-20 cm afin d'augmenter la rugosité et la dissipation d'énergie (augmentation du coefficient de Strickler).

On veillera à bien disposer une couche de matériaux drainants en 80/200 sur une épaisseur de 0.40 m, ainsi qu'un géotextile filtrant sous la couche de matériaux drainants.

Le fruit du coursier sera idéalement de 3H/1V avec une hauteur de berge de 1.00 à 1.20 m.

Les vitesses sur le coursier seront élevées, d'environ 6 à 7 m/s, et la hauteur d'eau d'environ 10 à 20 cm. Par conséquent, on veillera à disposer les enrochements de manière rugueuse de façon à réduire la vitesse et dissiper l'énergie de l'écoulement.

Figure 8 : Schéma de principe du coursier (coupe transversale)

1.3.5.3. Fosse de dissipation

Fonction :

• Assurer la réception du transit des débits de crue venant du déversoir sans dommage sur le cours d'eau ou le pied de l'ouvrage.

Description :



Une fosse de dissipation avec pavage de fond et protection de berges en enrochements libres sera réalisée au niveau du talweg récepteur afin d’éviter les risques d’affouillement induits par la surverse de la retenue.

Dimensionnement :

La longueur de la fosse de dissipation est calculée par la formule du CEMAGREF issue de « Conception de remblai et d’organes hydrauliques » 2008 :

Longueur fosse de dissipation = 35*y2*F10.5 /(8+F1)

Profondeur fosse de dissipation = y2 – yn

Avec F1 = Froude 1 = V1*(g*y1)0.5

Y2 = ((1+8F1) 0.5 -1)*y1 / 2

La fosse de dissipation aura les dimensions suivantes :

Largeur fosse de dissipation

(m)

y1 (m) F1 y2 (m) Longueur fosse de dissipation (m)

Profondeur fosse de dissipation (m)

Sans marge

Avec marge 20%

Sans marge

Avec marge 20%

8 0.16 5.09 1.07 6.5 7.8 0.87 1.1

Figure 9 : Schéma de principe de la fosse de dissipation (coupe transversale)

1.3.6. Dispositif d'auscultation de l'ouvrage

Fonction :

• Permettre la vérification de l'état de l'ouvrage.

Description :

Des bornes de contrôle du tassement du remblai de la digue et des pièzomètres (3) seront mis en place à l'issue du chantier. Un contrôle des drains sera également à réaliser depuis un regard spécifiquement dédié en pied de digue.



Ouvrage classe C Date de la visite : Météo :

Inspection visuelle

Débit des drains Nom drain Volume récipient Temps remplissage Débit (l/s)

Drain n°1

Drain n°2

Cote piézomètres Repère piézomètre Cote tête piézo

(NGF)

Lecture (m) Cote d’eau (NGF)

Piézo n°1

Piézo n°2

Piézo n°3

Cote altimétrique Repère n°1 Cote repère(NGF)

Repère n°2 Cote repère(NGF)



Ces données seront notées sur les compte rendus des visites d'auscultation puis consignées dans le dossier de l'ouvrage.

Sont inclus dans le dispositif d'auscultation :

• 3 piézomètres

• 3 ou 4 bornes de contrôle altimétrique

L'implantation définitive sera restituée en phase chantier. Une borne et un piézomètre seront placés sur le remblai de plus grande hauteur (soit au niveau du talweg).



Drains et étanchéité

Fonction :

• Assurer le drainage des écoulements souterrains et l'étanchéité des remblais afin d'éviter les risques de renard hydraulique.

Description :

Source : Projet de retenue collinaire - étude géotechnique - mission G2, SAGE Ingénierie, avril 2015

Plusieurs procédés permettent d'assurer l'étanchéité et le drainage au sein de la retenue :

- Une tranchée drainante (matériaux 20/80) + drain DN200 en fond en amont de la retenue pour collecter les venues d'eau des terrains

- Une géomembrane étanche type PVC armée ép 1.5 mm

- Un tapis drainant sur tous les talus (matériaux 5/20, ép. 0.3 m)

- un géotextile anti-poinçonnement

- une cheminée drainante (matériaux 20/80, ép. 0.6 m) dans le corps des remblais, avec évacuation à l'aval en pied de l'ouvrage

- Pente des talus à 3H/1V

- On notera la présence d'une conduite de vidange qui sera enrobée d'un massif béton rectangulaire, afin d'améliorer l'accroche béton/terre et contenir les écoulements en cas de fuite sur la conduite.



Figure 10 : Extrait de l'étude géotechnique mission G2, SAGE Ingénierie, avril 2015

Figure 11 : Plans de principe des drainage (SAGE Ingénierie, mission G2)



Figure 12 : Réseaux de drainage en orange (schéma de principe)

1.3.7. Autres organes divers

• Manœuvre des vannes : le regard des vannes de sécurité (remplissage, vidange, nourrice) ne pas dispose d'alimentation électrique, elles seront à commande manuelle.

• Télécommunication : les vannes de sécurité seront reliées au dispositif de surveillance de l’installation de neige de culture par moyen de télécommunication filaire.



1.4. FONCTIONNEMENT ET MODE D'EXPLOITATION

1.4.1. Fonctionnement

Source : Dossier Loi sur l'Eau de la retenue de Véret, CIME / KARUM

Il est bien précisé par ailleurs que si le volume stocké dans la retenue sera effectivement affecté à la neige de culture en hiver, le flux s’écoulant dans le Nant de Veret jusqu’au lieu de prélèvement sera toujours à disposition de l’eau potable, comme c’est le cas dans la configuration actuelle.

En outre, l’un des critères déterminants pour le positionnement de la retenue est lié au bénéfice de son altitude (2000m), au regard des pistes à enneiger. Dans le cas présent, 2 modes de fonctionnement des enneigeurs seront possibles :

- Un fonctionnement gravitaire, mobilisant très peu d’énergie, pour les enneigeurs installés sous la cote 1750m (75 à 80 engins pour Flaine) ;

- Un fonctionnement en mode surpressé pour les engins situés au dessus de la cote 1750, jusqu’à 2000m, puis 2200m d’altitude, notamment pour le passage du col des grands Vans assurant les liaisons Grand Massif (50 engins environ dans la configuration définitive).

Si on ajoute que l’alimentation de la retenue s’effectuera elle aussi sans pompage, on comprend les gains importants générés : de manière immédiate sur le plan économique pour l’exploitant et de manière plus générale sur le plan environnemental.

Au final, les performances de production instantanée de l’installation s’élèveront à 1200m³/h (contre 130 m³/h aujourd’hui), permettant d’enneiger le domaine en moins de 100h dans sa configuration définitive de 110 000m³ stockés.

Alimentation de la retenue :

L’alimentation se fera grâce au réseau de chevelus en amont de la retenue, qui comporte un écoulement de surface principal bien visible et dans lequel sera posé un regard de collecte, qui lui même alimentera la retenue. En plus de cet écoulement principal, un réseau de chevelus sera capté au moyen de 2 tranchées drainantes de 100m environ pour 2 à 3m de profondeur, connectées gravitairement vers le regard. Les mesures de débits effectuées indiquent que le remplissage se fera aisément au printemps sur2 mois entre mai (80 000m³ sur 120 000 écoulés) et juin (40 000m³ sur 80 000 écoulés).

Nota : à l’année, le volume d’écoulement mesuré en sortie de la ZH est de 400 000m³ environ.

Point particulier concernant le débit réservé :

- Pour le printemps, pendant le remplissage mai/juin : c’est le débit qui sera restitué au milieu non pris en compte pour le remplissage, soit 40 000m³ mensuel environ sur la période ;

- Une fois la retenue pleine, pour l’été et l’avant production,: 2 hypothèses, un transit dans la retenue pour éviter l’eutrophisation et restitution par un trop plein, soit restitution directe par une canalisation sans transit par la retenue qui garantit, à priori, une meilleure qualité pour l’eau potable captée en aval ;



- Pendant la période de production (fin automne/hiver) : restitution directe de l’ensemble du débit pour l’eau potable sans transit par la retenue, donc pas de réassort ; si ce débit venait à se tarir (un exemple connu ces 10 dernières années), un prélèvement de soutien pour l’AEP sur le stockage de la retenue de 1000m³/mois sur les 3 mois d’hiver serait opéré (10% du débit hivernal constaté).

Concernant la future installation de neige de culture :

L’objectif sera de profiter au maximum de l’altitude de la retenue (2006.30m, cote des plus hautes eaux et 1996.00m pour le fond de lac), sachant que les enneigeurs se situent en grande partie sous la cote 1750m (75 engins environ) permettant un fonctionnement gravitaire. Une canalisation gravitaire dédiée sera ainsi posée en Ø400 (diamètre minimum à confirmer au regard des pertes de charges) vers le local de pompage situ au départ du télésiège des Grands Vans (cote 1750m NGF).

Parallèlement, la conduite surpressée actuelle en Ø250 sera conservée connectée au local de pompage pour permettre le fonctionnement des enneigeurs situés au dessus de la cote 1750m.

Pour les pompages, on séparera l’hydraulique dans un local au départ du télésiège des Grands Vans avec un transfo (pas de difficulté du fait de la ligne MT à proximité), du pneumatique qui serait conservé dans l’usine actuelle au niveau du départ de la télécabine de l’Aup de Véran.

On disposera ainsi d’un débit instantané de 1200m³/h, contre 130 aujourd’hui.



Schéma synoptique de l’installation



Logique de protection des biens et des personnes :

Dans une logique de protection des biens et des personnes, l'exploitation de la retenue est adaptée. Ainsi, la retenue ne sera pas complètement pleine, afin de garder une marge de sécurité en cas de fort orage et/ ou de fort vent, et de réduire la gravité si un accident se produit lorsque la station connait une affluence de personnes plus importante.

• De janvier à mars, la retenue ne sera pas complètement pleine (période de production), ce qui réduira de fait la gravité lorsque la station connait son pic d'affluence. Le niveau d'eau sera en conséquence en permanence en dessous de la cote 2005.00 mNGF.

• De mars à début juillet, en période de remplissage, la retenue ne sera pas pleine. Le niveau d'eau maximal sera à la cote 2005.50 mNGF.

• De début juillet à début octobre, pendant la période des orages d'été, le niveau d'eau sera limité à la cote 2005.50 mNGF, soit environ -0.45 m en dessous de la cote du déversoir 2005.95 mNGF, afin de garantir une marge de sécurité notamment vis à vis des orages d'été. Pour information, ce volume de sécurité observé (11 0000m3) correspond quasiment au volume transité de 12 000 m3, estimé lors d'une crue de temps de retour 10 000 ans avec un hydrogramme triangulaire. La retenue collinaire jouera le rôle de bassin de rétention des crues.

• De début octobre à fin décembre, la retenue pourra atteindre la cote 2005.95 mNGF.



1.4.2. Mode d'exploitation

Il est rappelé que la cote utile de stockage dans la retenue est fixée à 2005.95 mNGF (cote radier du déversoir) pour le volume de 110 000 m3 envisagé et compatibles avec les contraintes d’événements (crues, vent, ...) comme le détaille le document ci-après.

On distinguera les niveaux de vigilance suivants pour la surveillance de l’ouvrage en sachant que les rôles et responsabilités sont définis au chapitre 4 du présent document :

• Exploitation normale : pour un niveau ne dépassant pas la cote 2005.95 mNGF. L'exploitation est assurée conformément à la consigne d'exploitation hors crue de l'ouvrage.

• Alerte : lorsque des orages violents sont annoncés dans les heures à venir (alerte orange ou rouge Météo-France) et que la retenue est à la cote =2005.95 mNGF, l'exploitant sera en alerte et vigilant aux précipitations en cours sur le secteur.

Si les prévisions d'orages très violents sont avérées et que les précipitations apparaissent très fortes sur la zone d'étude, une équipe sera mobilisée sur site afin de vérifier le bon fonctionnement de l'ouvrage. Tous les équipements de sécurité seront utilisés (gilets jaunes, talkie walkie, EPI, téléphone portable, etc.)

La vanne d’alimentation est fermée pour limiter les débits entrant dans la retenue.

• Alerte maximale : lorsque le niveau dépasse la cote des PHE fixée à 2006.30 mNGF, marquée par un repère visuel sur le déversoir, l'équipe sur site avertit les communes et les tient au courant de l'évolution de la situation.

La vanne de vidange est ouverte pour faire baisser le niveau de la retenue.

• Etat de cote de danger : lorsque le niveau se rapproche la cote de danger, soit 2007 mNGF, l'exploitant avertit la commune qui procède à l'évacuation immédiate des zones potentiellement impactées, également selon le PCS des communes.

Figure 13 : Schéma de l'exploitation

2007.00 mNGF

2006.30 mNGF

2005.95 mNGF

Etat de cote de danger (alerte maximale)

Alerte maximale

Alerte

Exploitation normale



2. DESCRIPTION DE L'ENVIRONNEMENT DE L'OUVRAGE Le niveau de précision apporté aux descriptions doit permettre de prendre en considération, dans l’analyse de risques de l’ouvrage, les éléments relatifs à l’environnement naturel du site, aux habitations, aux activités et aux diverses infrastructures, que ce soit comme facteur d’agression pour l’ouvrage ou comme enjeu potentiel. Les équipements d’exploitation (usine, conduites, chambre de mise en eau...) sont décrits dans l’étude de dangers dès lors qu’ils peuvent se comporter comme agresseur externe de l’ouvrage.

2.1. ACCÈS À L'OUVRAGE L'accès à l'ouvrage se fait en 4x4 lorsque la neige n'est pas présente par les chemins forestiers, et par ski ou motoneige sur les pistes en présence de neige. Au droit du site, un chemin d'entretien sera réalisé pour permettre l'entretien, les visites et l'accès au local.

Figure 14 : accès à l'ouvrage (en jaune)



2.2. DESCRIPTION DU BASSIN VERSANT

2.2.1. Topographie

Le bassin versant culmine au col des Grands Vans, à une altitude de 2 208 m. Les pentes sont élevées, de l'ordre de 10% sur la zone d'implantation de la retenue à 25 % pour le reste de la Combe.

Le cours d'eau concerné (sans nom) est un torrent formé par la confluence de plusieurs petits talwegs descendant de la Combe de Véret du col des Grands Vans.

La zone d'étude est située sur la partie amont du bassin versant, à une altitude d'environ 2 000 m.

2.2.2. Occupation du sol

Le bassin versant intercepté par la zone d'étude est composé majoritairement de prairies alpines, quelques forêts, falaises et éboulis à proximité.

A l'aval, le bassin versant est composé majoritairement de forêts, quelques prairies, les zones habitées de la station de FLAINE.

Au niveau de la zone d'étude, l'occupation du sol est majoritairement composée de prairies alpines.

Figure 15 : Occupation du sol

Bassin versant :

Le bassin versant intercepté par la retenue a les caractéristiques suivantes :

Zone d'étude



Tableau 3 : Caractéristiques des bassins versant naturels

B.V. Superficie (ha) Coefficient de ruissellement

Longueur Hydraulique (m)

Pente (m/m)

BV retenue Véret 44.68 0.20 800 0.25

On retrouvera les débits de crue dans le chapitre 6.

2.2.3. Activités industrielles

Sans objet

2.2.4. Activités agricoles

Sans objet

2.2.5. Activités touristiques

La zone d'étude est située en bordure d'une piste de ski de la station de Flaine. Celle-ci est utilisée lors de la saison hivernale. En été, cela constitue un chemin d’exploitation pour l’opérateur du domaine skiable et également utilisé par les randonneurs.

2.2.6. Activités de pêche et chasse

Sans objet

2.2.7. Autres activités

La zone d'étude est située dans le périmètre de captage d'eau potable de la Combe de Véret. Le mode de fonctionnement est décrit dans le chapitre 3 - paragraphe 1.4.



2.3. ZONES HABITEES ET VOIES DE COMMUNICATION

2.3.1. Zones à enjeux

Les enjeux principaux sont les suivants :

- Une grande partie de la station de FLAINE, ses services, équipements et résidences

- Plusieurs traversées de route

On notera que la station n'a pas le même remplissage et la même fréquentation entre la saison hivernale et l'été ou le reste de l'année.

Figure 16 : Zone des enjeux situés à l'aval

Plans des enjeux concernés :

� cf. dossier de plans : Enjeux concernés

2.3.2. Zones habitées

Enjeux potentiellement impactés



Les enjeux potentiellement impactés sont :

- environ 8 à 10 restaurants

- environ 7 magasins de vêtements, sports, autres

- environ 15 bâtiments de résidences à plusieurs étages (seuls les rez de chaussée seront concernés par les écoulements, certains bâtiments sont rehaussés de 1.50m pour la neige)

- pistes de ski

- garderie

- 2 agences immobilières

- office du tourisme

- bureau de tabac - presse

- boutique d'alimentation (Sherpa)

- magasin de photographie

- bibliothèque

- bureau de poste

- guichet de banque

- pharmacie

- magasin de coiffure

- cinéma

- maison médicale

- guichets de la station

Plans des enjeux concernés :

� cf. dossier de plans : Enjeux concernés

2.3.3. Zones industrielles et artisanales

Sans objet

2.3.4. Autres bâtiments

D'autres bâtiments sont potentiellement impactés :

- locaux pompiers

- école de gendarmerie

- télésièges

- locaux UCPA

- locaux techniques du domaine skiable de Flaine



2.3.5. Axes de circulation

Les principaux axes sont les routes communales et les chemins d'accès privés au coeur de la station.

La RD106 n'est à priori pas concernée par une défaillance de l'ouvrage.

2.3.6. Voie ferrée

Sans objet

2.3.7. Estimation de la population protégée

L'étude de dangers doit donner un ordre de grandeur de la population impactée ou protégée.

2.3.7.1. Méthode de comptage adoptée pour cette étude de dangers :

ERP :

Les commerces et ERP dont la capacité n’est pas définie peuvent être traités de la façon suivante :

- compter 10 personnes par magasin de détail de proximité (boulangerie et autre alimentation, presse, coiffeur)

- compter 15 personnes pour les tabacs, cafés, restaurants, supérettes, bureaux de poste

Zones d'activités :

- prendre le nombre de salariés

Maison individuelle :

- 2.5 habitant / maison (moyenne INSEE)

Logements collectifs :

- On supposera que seul le rez de chaussée est impacté par les écoulements. On prendra une densité de 200 personnes / ha (une partie des bâtiments est surélevé pour le risque avalanche).

Voie de circulation :

- 20 personnes / km

Chemin et voies piétonnes :

- chemin de randonnées et promenade : 5 pers / km

- piste de ski : 30 pers / km

Terrains non bâtis

- Terrains non aménagés et très peu fréquentés (champs, prairies, forêts, friches, marais…) : compter 1 personne par tranche de 100 ha.

- Terrains aménagés mais peu fréquentés (jardins et zones horticoles, vignes, zones de pêche, gares de triage…) : compter 1 personne par tranche de 10 hectares.



- Terrains aménagés et potentiellement fréquentés ou très fréquentés (parkings, parcs et jardins publics, zones de baignades surveillées, terrains de sport (sans gradins…) : compter la capacité du terrain et à minima 10 personnes à l’hectare

2.3.7.2. Population potentiellement impactée estimée

Sur la base de la méthodologie ci-avant et l'emprise maximale de la zone inondée calculée à partir de la modélisation du chapitre 8, la population potentiellement impactée est de :

La cartographie des enjeux impactés est jointe en Annexe.

950 personnes



4. PRESENTATION DE LA POLITIQUE DE PREVENTION DES ACCIDENTS MAJEURS ET DU SYSTEME DE GESTION DE LA

SECURITE

En s’appuyant sur la description réglementaire de l’organisation mise en place pour assurer l’exploitation et la surveillance de l’ouvrage, cette rubrique présente la politique de prévention des accidents majeurs mise en place par le responsable de l’ouvrage mentionné au I de l’article R. 214-115 du code de l’environnement ainsi que le système de gestion de la sécurité qui en découle, au moment de l’établissement de l’étude de dangers : – l’organisation de ce responsable et des éventuelles autres entités impliquées pour ce qui concerne les aspects liés à la sécurité (y compris les relations contractuelles pouvant lier le propriétaire et l’exploitant en termes de gestion de la sécurité...), en décrivant les fonctions des personnels aux différents niveaux hiérarchiques ; – la définition des principales procédures qui encadrent l’identification et l’évaluation des risques d’accidents majeurs, la surveillance de l’ouvrage en toutes circonstances, la gestion des situations d’urgence et la gestion du retour d’expérience ; – les dispositions prises par le responsable pour s’assurer en permanence du respect des procédures, auditer et réviser son système de gestion de la sécurité dans le cadre de son amélioration continue.

1. ORGANISATION DU RESPONSABLE Les principales entités concernées par la politique de prévention et du système de gestion de la sécurité sont :

- Propriétaire de l'ouvrage : commune d'Araches la Frasse, confiera la mission de l'exploitation, de l'entretien et de la maintenance de l'ouvrage à son délégataire dans le cadre de son contrat de concession (cf. exploitant ci-après).

- Exploitant : Domaine Skiable de Flaine (DSF), désigne un responsable de la sécurité en la qualité du responsable de site, placé directement sous la responsabilité de Monsieur le Directeur Général de DSF. L'exploitant assure les opérations d'entretien courantes et régulières et également exceptionnelles à l'aide de son personnel. Il s'assure de la bonne gestion des registres, dossiers et suivis concernant l'ouvrage.

En cas de risques majeurs (cote état de danger relevée), l'exploitant alertera les communes concernées (Araches la Frasse et Magland) afin de mettre en œuvre le plan d'évacuation prévu selon les PCS.

- Prestataire en charge des mesures d'auscultation : bureau d'études en géotechnique : SAGE Ingénierie (ou autre bureau compétent et agréé)

- Entité en charge du suivi technique de l'ouvrage : bureau d'études en géotechnique désigné ultérieurement par l'exploitant : SAGE Ingénierie (ou autre bureau compétent et agréé)

- Service du contrôle de l'ouvrage : DREAL Rhône Alpes

- Appui technique permanent : CETMEF



2. PROCÉDURES D'IDENTIFICATION ET D'ÉVALUATION DES RISQUES D'ACCIDENTS MAJEURS

Le suivi de l’ouvrage sera réalisé par l’exploitant du domaine skiable, à savoir Domaine Skiable de Flaine (DSF).

L’exploitant devra désigner parmi ses membres un responsable de la surveillance et de l’exploitation de l’ouvrage, indiquée dans le dossier de l'ouvrage.

En cas de crue, la procédure est détaillée dans le chapitres 3 paragraphe 1.4.2 et chapitre 9, avec une intervention sur site de l'exploitant afin de vérifier l'ouvrage.

Après un séisme, l'exploitant réalisera dès que possible une visite sur site et les mesures d'auscultation afin de vérifier les installations selon les consignes détaillées dans le chapitre 9.

Des visites intermédiaires aux visites régulières peuvent s’imposer à la demande de l’exploitant si celui-ci constate un phénomène inquiétant ou à la suite de circonstances exceptionnelles (crues…) qui auraient pu affecter la retenue ou son environnement plus ou moins proche (glissement de terrain à la suite de fortes précipitations…).

Elles seront réalisées par le personnel compétent en hydraulique, en géotechnique et en génie civil, accompagné du responsable d’exploitation (prestataires extérieurs à définir ultérieurement selon les disponibilités).

En cas d'urgence, la procédure est donnée dans le chapitre 3. paragraphe 1.4.2.

3. PROCÉDURES DE SURVEILLANCE DE L'OUVRAGE Les procédures de surveillance sont détaillées dans le chapitre 9.

Le suivi de l’ouvrage sera réalisé par l’exploitant du domaine skiable, à savoir Domaine Skiable de Flaine (DSF).

L’exploitant devra désigner parmi ses membres un responsable de la surveillance et de l’exploitation de l’ouvrage qui aura en charge :

- L’exploitation de la retenue









Les principales procédures sont les suivantes :





• Rapport d'auscultation par un organisme agréé: tous les 5 ans



De plus, un ingénieur ou un cabinet d’ingénierie spécialisé chargé de l’assistance technique devra être désigné par le propriétaire de l’ouvrage pour réaliser les prestations suivantes :

- Assistance, avis et conseils en cas d’anomalies constatées

- Visites techniques approfondies périodiques de l’ouvrage (tous les 5 ans)

Le responsable de la surveillance et de l'exploitation désigné au sein de Domaine Skiable de Flaine devra s'assurer en permanence du respect des procédures et de la bonne tenue du registre et dossier de l'ouvrage.

L'exploitant pourra proposer des adaptations/évolutions de la politique de sécurité, avec accord de Monsieur le Directeur de DSF, afin d'améliorer la politique de sécurité et prévention selon les retours d'expérience. Les propositions seront à valider par le service en charge à la DREAL Rhône Alpes, avant application.



5. IDENTIFICATION ET CARACTERISATION DES POTENTIELS DE DANGERS

L’étude de dangers prend en compte l’ensemble des potentiels de dangers des différents composants de l’ouvrage, du fait de leur présence ou de leur fonctionnement. Au-delà de l’énergie correspondant à la libération de l’eau stockée par l’ouvrage étudié, les éventuels autres potentiels de dangers sont identifiés et caractérisés.

1. POTENTIELS DE DANGERS Pour les barrages, les potentiels de danger résultent essentiellement de la libération de tout ou partie de l'eau de la retenue, suite :

• à une rupture partielle ou totale du barrage

• à un phénomène gravitaire rapide affectant la retenue

• à un dysfonctionnement d'un de ses organes

• à une mauvaise manœuvre d'exploitation

1.1. RUPTURE PARTIELLE OU TOTALE DU BARRAGE En cas de rupture de l'ouvrage, un volume d'eau sera libéré à l'aval avec une onde de rupture : "effet de vague". Le volume total est d'environ 110 000 m3 à la cote 2005.95mNGF, dont 90 000 m3 sont au dessus du terrain naturel, et 118 000 m3 à la cote 2007.00 mNGF.

La loi hauteur -volume de la retenue est la suivante :

Figure 17 : Loi hauteur volume de l'ouvrage

Rupture par surverse sur remblai Une brèche se forme suite à la défaillance du remblai qui s’est déclenchée à cause d’une surverse localisée.



Ces écoulements inondent soudainement et de façon incontrôlée le fond de la vallée.

On considèrera qu'une surverse par-dessus une digue en remblai non renforcée entrainera une rupture de l'ouvrage.

Facteurs de sensibilité :

- Hauteur d'eau / charge : plus le niveau d'eau est élevé, plus le débit déversé est important.

- Profil en long de la crête : la présence de points bas favorise la surverse

- Caractéristiques géotechniques : la nature des matériaux constitutifs de la digue, leur homogénéité, compacité, etc. conditionnement la rupture et sa rapidité.

- Protections de la digue, la présence de protections de berges (type gabions, enrochements, génie végétal) protège contre les érosions.

Rupture par érosion interne (effet de renard hydraulique

Il s’agit d’une défaillance possible de l’ouvrage. Les infiltrations d’eau éventuelles pourraient créer des voies d’eau dans le corps du remblai entraînant la rupture de ce dernier.

La localisation la plus probable de ce phénomène se situe au droit des pertuis de fond ou des canalisations à l’intérieur du corps de remblai (zone préférentielle d’écoulement linéaire).


- Hauteur d'eau / charge

- Caractéristiques géotechniques : la nature des matériaux constitutifs du remblai, leur homogénéité, compacité, etc. conditionnement les infiltrations.

- La présence d'ouvrages traversants (drains, conduites, etc.) : des écoulements peuvent se faire à la jonction entre le remblai et ces ouvrages

- La présence d'excavation et zones préférentielles d'infiltration: les terriers d'animaux, les systèmes racinaires favorisent les infiltrations

Rupture par mouvement d'ensemble de l'ouvrage

Une rupture de masse de l'ouvrage peut intervenir en cas d’instabilité générale du corps de remblai.


- Hauteur d'eau / charge

- Le profil en travers du remblai : une faible largeur, et des pentes de talus fortes favorisent ce phénomène.

- Caractéristiques géotechniques : la nature des matériaux constitutifs du remblai, leur homogénéité, compacité, etc. conditionnement le mouvement d'ensemble.

- La piézométrie : l'absence de drainage favorise une piézométrie élevée



1.2. PHENOMENE GRAVITAIRE RAPIDE AFFECTANT LA RETENUE Les phénomènes gravitaires comme les glissements de terrain, avalanches, éboulements de grande ampleur peuvent déstabiliser les fondations de la retenue.

Les investigations géotechniques ont mis en évidence un sol avec une couverture plus ou moins compacte, constitué d'éboulis, surmontant un substratum rocheux formé de Grès de Taveyanne +/- altéré et fracturé à l'interface.

Selon l'étude géotechnique, "Projet de retenue collinaire - étude géotechnique - mission G2, SAGE Ingénierie", avril 2015, le site étudié ne présente pas de signes visibles d'instabilités. Le risque de chute de blocs est faible sur l'emprise de la retenue.

Le risque de glissement de terrain pouvant affecter la retenue peut être considéré comme très faible.

Concernant les avalanches, le risque existe est développé et pris en compte dans le chapitre 6 paragraphe 2.4. On se reportera à l'étude spécifique du bureau ENGINEERISK.

1.3. DYSFONCTIONNEMENT D'UN DE SES ORGANES

1.3.1. Evacuateur de crues

La crête du seuil déversant sera construite selon les règles de l'art (enrochements bétonnés, couche de transition, géotextile filtrant) selon les dimensionnements préconisés dans la note : "Dimensionnement du déversoir de crues et de vidange de la retenue collinaire de Véret, HYDRETUDES", septembre 2015.

Ainsi, il sera dimensionné selon l'ouvrage, « Petits barrages : recommandations pour la conception, la réalisation et le suivi » du Comité Français des Grands Barrages (édition CEMAGREF) ainsi que celui de L. Peyras et Patrice Mériaux éditions QUAE 2009 « Retenues d’altitude ».

Cet ouvrage de sécurité répond aux préconisations suivantes :

- Crue de dimensionnement du déversoir : 5 000 ans

- Revanche de sécurité de 0.70 m au dessus des PHE

Au-delà de ces recommandations, l’ouvrage répondra aux contraintes locales de fonctionnalité :

- Pas de modifications substantielles de la forme de la retenue,

- Maintien du franchissement de véhicule au sommet de digue de retenue.

- Largeur à la base d'environ 8 à 10 m minimum et tirant d'air d'au moins 1.50 à 2.0 m si une passerelle est mise afin de limiter le risque d'embâcles.

En cas de fissurations et déstructuration au passage d'une crue, on se reportera au paragraphe 1.1., avec une rupture partielle du barrage (brèche).

Un embâcle réduisant la capacité de transit apparait très peu probable sur la crête du barrage compte tenu du très faible boisement du bassin versant amont, de l'absence de passerelle, et de la largeur de la crête (25 m).



1.3.2. Vanne papillon de vidange

En cas de dysfonctionnement de la vanne de vidange (fermée en exploitation normale), à savoir un effacement de celle-ci, le débit maximal avec la retenue en pleine charge serait de 0.8 m3/s, ce qui est inférieur au débit Q10 = 2.3 m3/s.

L'impact serait faible en aval, les ouvrages de traversées étant suffisants pour faire transiter ce débit.

1.3.3. Drains d'alimentation

En cas d'obstruction des drains d'alimentation, la retenue recevra moins d'eau, ce qui ne présente pas de risques pour le fonctionnement.

Drainage interne à la retenue

Si le système de drainage subit une dégradation ou un dysfonctionnement, éventuellement à cause du vieillissement, un risque de renard hydraulique est envisageable. On se reportera au paragraphe 1.1., avec une rupture partielle du barrage (brèche).

1.4. MANOEUVRE D'EXPLOITATION Il n'y a pas de manoeuvre d'exploitation conduisant à une libération totale de l'eau de la retenue. Les manoeuvres peuvent s'effectuer sur la vanne de vidange ou d'alimentation de la retenue => cf. paragraphe 1.3.

L'impact de ces évènements est indiqué dans l'analyse des risques.



6. CARACTERISATION DES ALEAS NATURELS

Cette rubrique traite des aléas naturels, notamment les crues, les séismes, les risques de mouvements de terrain et les risques d’avalanche ainsi que, pour ce qui concerne les digues, les érosions de berges et les évolutions morphologiques du lit. Les méthodes utilisées pour caractériser ces aléas sont conformes aux règles de l’art et s’appuient sur des données récentes. La présentation de ces aléas comprend une caractérisation de l’ampleur des phénomènes et de leur incidence potentielle sur l’ouvrage. Sont présentés les résultats d’une étude hydrologique et, si nécessaire, des autres risques ayant une influence hydraulique (notamment houle et marées). Il s’agit soit d’une étude nouvelle, soit d’une étude existante dont le rédacteur de l’étude de dangers justifie la validité. Celle-ci est complétée par l’estimation de la probabilité d’occurrence de la crue ou des autres phénomènes naturels susceptibles de mettre l’ouvrage en danger. Toutefois, pour certains types d’ouvrages, cette période de retour pourra être limitée, par exemple à 1 000 ans, si, pour une crue supérieure, la présence de l’ouvrage n’apporte pas de risque supplémentaire significatif.

Les aléas naturels majeurs envisagés sont :

• les crues,

• les glissements de terrain,

• les avalanches, la neige, le vent; le gel / dégel

• les séismes.

On exclut les scénarii catastrophes de type terrorisme, actes de vandalisme; chute d’avion, dont la probabilité d’apparition est quasi nulle (et également difficilement estimable).

1. LES CRUES

1.1. PLUVIOMÉTRIE

1.1.1. Données pluviométriques journalières

Pour les données de pluies journalières, nous avons étudié les données des stations suivantes :

Tableau 4 : Stations pluviométriques de référence (source : Météo-France)

Station Altitude Distance par rapport à la

zone d'étude

Pj10 (mm)

Pj100 (mm)

Genève ~ 415 m ~ 55 km 79 108

Samoëns 749 m ~ 10 km 88 119

Morzine ~1000 m ~ 20 km 84 114

Les Gets ~ 1200m ~ 18 km 103 139



La moyenne des pluies des 3 stations de Samoëns., Morzine et les Gets est de Pj10 = 92 mm, Pj100 = 124 mm.

1.1.2. Pluviométrie à pas de temps faibles

Afin d'obtenir les intensités à pas de temps faibles, nous utiliserons les données de la station météorologique de Genève mais adaptée à la pluviométrie journalière de la moyenne des 3 stations de Samoëns, Morzine et les Gets.

Tableau 5 : Coefficients de Montana pour des pluies de 10 minutes à 6 heures

Période de retour Coefficients de Montana pour des pluies de 10 minutes à 6 heures

a b

10 ans 587 -0.679

100 ans 934 -0.686

1.2. CARACTÉRISTIQUES DES BASSINS VERSANTS Les caractéristiques des bassins versants sont les suivantes :

Tableau 6 : Caractéristiques des bassins versant naturels

B.V. Superficie (ha) Coefficient de ruissellement

Longueur Hydraulique (m)

Pente (m/m)

BV retenue Véret 44.68 0.20 800 0.25

Le coefficient de ruissellement a été établi à partir de l’occupation du sol et de la carte IGN. Pour chaque type d’occupation du sol, un coefficient de ruissellement est associé en fonction de la pente. Le coefficient global est calculé au prorata des surfaces suivantes :

• Forêt (C=0.1) • Champs (C=0.20) • Urbain (C=0.5 à 0.9) • Parking, routes (C=1)

La longueur hydraulique correspond au cheminement le plus long sur le bassin versant.

Temps de concentration :

Le temps de concentration représente le temps nécessaire aux écoulements pour parcourir l’ensemble du bassin versant. Il permet ainsi de déterminer l’instant où le débit sera maximal pour une pluie constante, il permet également de déterminer l’intensité de pluie à prendre en compte pour obtenir une estimation du débit décennal.

Il existe différentes méthodes pour calculer le temps de concentration. Celui-ci sera établi en calculant la moyenne des différentes formules suivantes : Kirpich, Passini, Dujardin, Desbordes, guide SETRA, et en ajoutant un retard de ruissellement de 5 minutes pour les bassins ruraux. En effet, la végétation et les sols interceptent les premières précipitations, le ruissellement ne débute donc pas avec le commencement de la pluie

Tableau 7 : Temps de concentration des bassins versants

Bassin versant

Retard Temps de concentration (min) Ruissellement Kirpich Passini Dujardin Desbordes Setra Moyenne

BV retenue Véret 5 6 9 12 10 13 14.93



1.3. DÉBITS DE CRUE Méthode rationnelle :

La méthode rationnelle est la plus couramment utilisée sur les petits bassins versants (< 1 km2). Le débit décennal est donné par :

• ( )6.3

..10

StICQ CR=

avec Q10 : débit décennal de pointe

S : superficie du bassin versant en km2

CR : Coefficient de ruissellement

tc : temps de concentration

I(tc) : intensité moyenne de pluie sur le temps de concentration

Méthode du Gradex :

La méthode du gradex est la méthode la plus utilisée en France pour l’estimation des débits exceptionnels. Pour rappel, la méthode du Gradex suppose qu’au-delà du débit seuil, les sols sont saturés en eau et toute précipitation contribue au ruissellement.

Les résultats des différentes méthodes sont les suivants :

Tableau 8 : Débits de projets retenus

BV Q10

(m3/s)

Q100

(m3/s)

Q500 Q1000 Q5000 Q10000

Méthode Rationnelle Gradex Gradex Gradex Gradex Gradex

BV retenue de Véret 2.3 4.3 5.7 6.2 7.6 ~8.5

1.3.1.1. Hydrogrammes

Pour la définition des hydrogrammes, nous utiliserons la forme traditionnelle suivante :

1.4. ELÉVATION DU PLAN D'EAU EN FONCTION DE LA CRUE En considérant la retenue totalement pleine et la vanne de vidange fermée au début de la crue, les débits de crue sont évacués par le déversoir de crue prévu à cet effet, avec les cotes d'eau suivantes selon l'occurrence de la crue :

Tableau 9 : Hauteurs d'eau dans la retenue lors des crues

Temps de retour

Cote déversoir (mNGF)

Lame d'eau (m)

Cote atteinte (mNGF)

Revanche avant déversement sur la

crête (m) 10 ans 2005.95 0.17 2006.12 0.88 100 ans 2005.95 0.25 2006.20 0.80

3Tc Durée

Q

Qp

Tc



1 000 ans 2005.95 0.31 2006.26 0.74 5 000 ans 2005.95 0.35 2006.30 0.70 10 000 ans 2005.95 0.37 2006.32 0.68

2. CLIMATOLOGIE

2.1. GEL / DEGEL La norme NF EN 206-1 donne un gel modéré à sévère selon l'altitude.

La retenue étant située à 2000 m d'altitude, les phénomènes de gel / dégel seront importants avec des sollicitations sur les ouvrages en génie civil.

Lors de la réalisation de la retenue, on sera vigilant à la mis en œuvre des bétons (classe XF3, classe C30/37 ou C35/45, délai de prise, etc.). Des tests de compactage pourront être réalisés si nécessaire.

Quelques années après les travaux, le remblai aura probablement subi un tassement, des fissures pourront alors apparaitre sur le déversoir et le coursier. Par conséquent, on effectuera un rejointement des blocs avec du béton.

On sera vigilant lors des inspections visuelles à vérifier régulièrement les fissurations sur tous les ouvrages de génie civil.

Sont concernés notamment le béton du déversoir de crue et du coursier, le local de manipulation des vannes. Des investigations attentives et régulières permettront de limiter ce risque.

Pour le risque de glace sur le déversoir, le coefficient de déversoir µ a été pris égal à 0.30 lors du dimensionnement (loi de déversoir).



Figure 18 : Carte gel NF EN 206-1

2.2. VENT

Le vent peut avoir un impact sur le niveau d'eau de la retenue, avec la création de "vagues".

On dimensionnera la hauteur des vagues pour le cas le plus défavorable suivant :

• un vent de temps de retour 1000 ans à la retenue normale RN

• un vent de temps de retour 50 ans à la cote des PHE.

La carte des vents définie dans l'Eurocode I indique la zone 1 sur une échelle de 1 à 4 (échelle croissante, zone 4 = zones exposées à des vents forts), avec une valeur de la vitesse de base de 22 m/s.

Figure 19 : Carte des vents Eurocode I

Dans notre cas, nous ne disposons pas de mesures de vent représentatives de la zone d'implantation du projet (dans un replat dans une combe exposée Sud). L'exploitant des



pistes dispose de quelques mesures situées sur la crête des Grands Vans mais non enregistrées. La station météo la plus proche, Morzine, est située à 10 km à 750 m d'altitude dans un autre contexte.

En France, la vitesse du vent la plus élevée mesurée en plaine a été de 252 km/h à Belfort en 1955 et en montagne elle est de 360 km/h au Mont Aigoual le 1/11/1968 lors d'une tempête. Il a été aussi enregistré 320 km/h au Mont Ventoux le 15/02/1967.

En Suisse, la vitesse du vent la plus élevée mesurée en montagne fut de 285 km/h à Jungfraujoch le 27/02/1990 et en plaine à Glaris avec 190 km/h le 15/07/1985.

Sur la zone d'étude, Météo-France dispose des stations suivantes :

Stations Météo-France

Rafales maxi mesurées :

Bourg-Saint Maurice (865m) : 104 km/h

Chamonix Mont Blanc (1042m) : pas de données

Embrun (871m) : 115 km/h

Château Arnoux (461m) : 119 km/h

Lyon (198 m) : 126 km/h

Grenoble St-Geoirs (384 m) : 119 km/h

En l'absence de données précises, nous prendrons une vitesse moyenne U=150 km/h pour un temps de retour 50 ans, pour le projet situé en zone de vent 1 (faible) et dans un replat topographique mais en montagne.

Le vent de temps de retour 1000 ans sera pris à 1.2 fois celui de 50 ans, soit U=180 km/h (CETMEF, 2001).

L'ouvrage "Retenue d'altitude" de Laurent Peyras (édition Quae) donne la hauteur de projet des vagues :

Tableau 10 : Tableau des Hauteurs de projet des vagues (Hd) en fonction de la vitesse au sol (U), de la longueur de fetch de la retenue (Ft) et de sa profondeur (D)

U

D (m) Ft* (m) 100 500 100 500 100 500

5 0.34 0.74 0.61 1.23 0.8 1.58

10 0.35 0.76 0.61 1.28 0.8 1.68

15 0.35 0.76 0.61 1.28 0.8 1.68

* Ft = longueur du fetch = surface d'eau continue sur laquelle le vent souffle** Hd= hauteur de projet des vagues = hauteur moyenne du tiers supérieur de toutes les vagues du spectre

120 km/h 150 km/h 180 km/h

Hauteur de projet des vagues Hd (m)

La vitesse du vent est estimée par des stations terrestres et sont majorées de 1.01 pour Ft=100 m, 1.06 pour Ft=500 m et 1.1 pour Ft=1000 m [Saville, 1962)].

Dans notre cas, on prendra les hypothèses suivantes (interpolation entre les valeurs) :

- longueur du fetch ~ 200 m

- vitesse du vent : cf. ci-dessus

- Profondeur ~ 10 m

On trouve : Hd (50 ans)=0.77 m et Hd (1000 ans)=1.00m



L'ouvrage "Retenue d'altitude" de Laurent Peyras (édition Quae) donne la revanche de sécurité :

U (vitesse vent) 120 km/h 150 km/h 180 km/h 220 km/h*

D (profondeur en m) Fetch (m) 100 500 100 500 100 500 100 500

5 0.53 1.13 0.71 1.48 0.92 1.85 1.2 2.34

10 0.53 1.19 0.71 1.61 0.92 2.06 1.2 2.66

15 0.53 1.19 0.71 1.63 0.92 2.06 1.2 2.63

U (vitesse vent) 120 km/h 150 km/h 180 km/h 220 km/h*

D (profondeur en m) Fetch (m) 100 500 100 500 100 500 100 500

5 0.32 0.68 0.43 0.89 0.55 1.11 0.71 1.40

10 0.32 0.72 0.43 0.96 0.55 1.23 0.71 1.59

15 0.32 0.72 0.43 0.98 0.55 1.23 0.71 1.56

* extrapolation linéaire par rapport aux valeurs du guide

Revanche nécessaire (m) vis-à-vis du vent pour un parement amont lisse de pente 1/3

Revanche nécessaire (m) vis-à-vis du vent pour un parement amont rugueux de pente 1/3

Dans notre cas, on prendra les hypothèses suivantes :

- longueur du fetch ~ 200 m

- vitesse du vent : cf. ci-dessus

- Profondeur ~ 10 m

- pente 1/3 avec parement rugueux (rip rap ou confinement)

On trouve : R(50 ans)= 0.55 m et R(1000 ans)=0.70m

Dans le cas de parements de pente 1/2.5 et 1/2, on multipliera ces valeurs respectivement par 1.2 et 1.4.

Le dimensionnement est effectué pour les cas suivants :

• vent de temps de retour 1000 ans à la retenue normale : R=0.70m à la cote RN

• vent de temps de retour 50 ans à la cote des PHE : R=0.55m à la cote des PHE (lame d'eau de 0.35m), soit R+H=0.90m.

Ainsi, la hauteur entre la cote RN et la crête du remblai devra être au minimum de 0.90 m.

A titre informatif, nous avons également estimé le cas suivant : U(50ans)=180km/h et U(1000ans)=220km/h. On trouve R(50ans)=0.69m avec 0.35 m de lame d'eau aux PHE et R(1000ans)=0.88m.

Dans notre cas, la revanche entre la cote RN et la crête du remblai a été prise à 1.05 m, soit R=0.70m aux PHE (lame d'eau de 0.35m).

Cela permet de protéger pour les 2 cas précédents avec U(50 ans) = 150 ou 180 km/h.



2.3. NEIGE

La carte des zones de neige définie dans l'Eurocode I donne la zone E, soit la zone la plus contraignante. La valeur caractéristique de la charge de neige est de 1.40 kN/m2; avec une charge exceptionnelle de neige fonction de l'altitude de 9.2 kN/m2.

Figure 20 : Carte des zones de neige Eurocode I

L'impact du poids de la neige sur les remblais restera faible.

En cas de neige, l'accès au barrage se fera par motoneige ou à pied ou par les pistes de ski et le télésiège.

Il n'y a pas de prescriptions particulières pour ce phénomène.

2.4. AVALANCHE Le risque d'une avalanche serait une déstabilisation des fondations de la retenue ou une vague entrainant une surverse par dessus le remblai et une rupture brutale de l'ouvrage.

Une étude a été réalisée pour prendre en compte ce risque : "Etude avalanche - Retenue d'altitude de VERET - FLAINE", réalisée par ENGINEERISK, 26/03/2015

"Le projet se situe dans une combe surplombée (en ce qui concerne l’étude) au nord-ouest et nord-est par des pentes importantes mais sur des dénivelées faibles : à peine 80m. Entre ces pentes et le projet de retenue, la topographie est plutôt assimilée à celle d’un plateau incliné à environ 20° le long duquel on trouve également des ‘’étages’’ avec des valeurs de pentes parfois proches de 0. Ces plateformes représentent de véritables freins aux écoulements a fortiori vu leurs dimensions."

Figure 21 : Pentes et photo du site (source : étude Engineerisk)

Sur la carte de Localisation des phénomènes d'avalanches (CLPA) sont présentés le résultat d'une étude sur photos aériennes (photo-interprétation et analyse de terrain) figurant en orange, et le produit d'un recueil de témoignages par enquête, figurant en magenta (cf. carte suivante).



La zone d'étude est située hors des zones d'avalanches connues, les pentes devenant moins fortes à l'approche de la retenue. Cependant, elle est située dans l'axe d'une avalanche présumée qui a été déterminée par photo-interprétation, sans témoignage de confirmation.

Il est donc possible que le front de l'avalanche atteigne la zone plus plate et donc la retenue.

Figure 22 : Carte CLPA Carte de Localisation des phénomènes d'avalanches, source : geoportail.fr

Pour information, le PPR mentionne des avalanches arrivant dans le centre de la station, notamment en provenance de la Tête de Bachala et, un autre versant à coté, et de l'épaule de Véret. Un risque faible est identifié venant de la pointe de Véret (zone 18, 19).



Figure 23 : Extrait du PPR à Flaine

Une modélisation a été faite par le bureau ENGINEERISK sur la base d'une accumulation de neige fraiche centennale en 24 heures (voir annexe 6).



"Dans ces conditions, ‘’dégradées’’, les écoulements viennent mourir sur les bords de la retenue en certains points. Les hauteurs et les vitesses à ce niveau restent cependant (très) faibles et sans véritables conséquences pour la retenue et/ou sur la potentielle formation d’une vague de submersion."

Pour parer à ce risque, une digue de 4 m de hauteur est préconisée (voir ci après).

Calcul du run-up lié à une avalanche :

Des mouvements gravitaires rapides tels que des avalanches ou glissements de terrain de grande ampleur peuvent générer une vague lors que ceux-ci s'introduisent dans la retenue. La vague se propage à l'intérieur du plan d'eau et rencontre le parement intérieur du barrage en produisant une surélévation, run-up, susceptible de conduire au débordement de la retenue.

Pour l'estimation du run up, nous utiliserons la méthodologie issue de 2 guides :

o Retenues d'altitude, QUAE, Laurent Peyras, 2009

o Neige et avalanches : état des connaissances et outils de prévention, Sciences Eaux et Territoire N°2, CEMAGREF

Pour les calculs, nous effectuerons une moyenne de plusieurs formules tirées de la littérature : Hall et Watts, Synolakis, Muller.

Nous calculerons l'amplitude par la formule de Fritz (2006)

Source : CEMAGREF

Avec

A=Amplitude de la vague

D=profondeur de la retenue (m)

L=longueur d'onde de la vague (m)

H=hauteur de la vague (m)

C=vitesse de propagation de la vague (m/s)

Vs=volume du glissement (m3)

vs=vitesse du centre de gravité du glissement à l'impact (m/s)

e=épaisseur du glissement (m)

r=run-up



• Formule de Fritz (2006) :

Utilisée pour le calcul de l'amplitude A :

• Formule de Hall et Watts (1955) :

• Formules de Synolakis (1987) :

Pour les vagues non déférlantes, c'est à dire si le parement amont intérieur est supérieur à 12°

• Formule de Muller :

Avec : R=run up (m)

δ=angle du parement intérieur (°)

H=hauteur de la vague

h=profondeur de la retenue (m)

λ=longueur d'onde (m)

Le bureau Engineerisk nous a transmis les caractéristiques suivantes pour l'avalanche de temps de retour 100 ans, qui prennent en compte un certain niveau d’incertitude :

- Epaisseur du glissement 1m<e<2m

- Volume du glissement 2000m3<Vs<2600m3

- Vitesse du glissement 7 m/s<vs<10 m/s

- Profondeur de la retenue D = 10 m

Nous avons simulé plusieurs autres cas, les résultats du Runup sont portés au tableau ci-après :



Synthèse RUN-UP lié à un mouvement gravitaire rapide

T=100 ans, cas

N°1

T=100 ans, cas

N°2

T=100 ans, cas

N°3

T=100 ans, cas

N°4

T=100 ans, cas

N°5

T=100 ans, cas

N°6

Volume du glissement (m3) 2000 2000 2000 2600 2600 2600

Vitesse du centre de gravité du glissement à l'impact (m/s)

7 10 7 7 10 10

Epaisseur du glissement e (m) 1 1 2 1 1 2

Profondeur de la retenue (m) 10 10 10 10 10 10

Pente talus amont/horizontal (m/m) 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3 0.3

Parement intérieur (°) 18.41 18.41 18.41 18.41 18.41 53.06

Amplitude maximale (m) 0.24 0.40 0.42 0.24 0.40 0.70

Longueur d'onde (m) 73.96 57.62 56.05 73.96 57.62 43.67

Nombre d'Irirbarren 4.83 3.32 3.19 4.83 3.32 2.19

RUN UP (m)

Formule de Hall et Watts (1955) 0.43 0.77 0.82 0.43 0.77 1.45

Formule de Synolakis - vague non déferlante (1987)

0.49 0.92 0.98 0.49 0.92 1.83

Formule de Muller 1.06 1.42 1.46 1.06 1.42 1.58

MOYENNE 0.66 1.03 1.09 0.66 1.03 1.62

Selon les paramètres pris en compte pour caractériser l'avalanche de projet T=100 ans (vitesse, épaisseur), il est possible que des débordements se produisent, par exemple pour le cas N°3 avec un run up de 1.09m pour une revanche de 1.05 m à la retenue normale. Donc, selon les modèles proposés et compte tenu de l’incertitude quant à la caractérisation du phénomène d’avalanche T100, la revanche peut apparaître légèrement insuffisante ; en conséquence, afin de sécuriser complètement l’ouvrage, le dispositif de protection de type levée de terre proposé au rapport d’Engineerisk se justifie et sera édifié pour prévenir tout écoulement dans la retenue excluant ainsi tout risque de runup.

Par ailleurs, il est à noter que la retenue sera pleine au début de l'hiver avant le début de la production de neige (octobre - décembre), ce qui limite la probabilité de combinaison d'une avalanche importante (de type T100) associée à une retenue pleine.



2.5. SISMICITE Selon le site du BRGM, la zone d'étude est en zone 4, soit une sismicité moyenne.

Figure 24 : carte de sismicité en France

L'étude géotechnique a pris en compte les risques liés au séisme dans la stabilité des remblais, notamment avec des fruits de talus à 3H/1V (le coefficient au glissement F est supérieur à 1.1 en cas de séisme).



Figure 25 : Extrait du rapport SAGE Ingénierie sur la sismicité



2.6. GLISSEMENTS DE TERRAIN Les investigations géotechniques ont mis en évidence un sol avec une couverture plus ou moins compacte, constitué d'éboulis, surmontant un substratum rocheux formé de Grès de Taveyanne +/- altéré et fracturé à l'interface.


Le risque de glissement pouvant affecter la retenue peut être considéré comme très faible.

2.7. FOUDRE

La carte suivante indique le nombre moyen d'impacts de foudre, qui assez élevé dans la zone d'étude : entre 30 et 35.

Les organes de l'ouvrage sont majoritairement mécaniques (déversoir, remblai, vanne, etc.). Il n'y a pas de prescriptions particulières pour ce phénomène.

Figure 26 : Impacts moyens de foudre



7. ETUDE ACCIDENTOLOGIQUE ET RETOURS D'EXPERIENCE

Cette rubrique décrit les défaillances, accidents, incidents et évolutions lentes survenus sur l’ouvrage. Elle décrit également les scénarios d’événements de même nature ayant concerné d’autres ouvrages que celui objet de l’étude de dangers dès lors que le responsable mentionné au I de l’article R. 214-115 du code de l’environnement en a eu connaissance. Pour les barrages, les événements décrits sont ceux mettant en cause notamment le génie civil, les organes d’évacuation des eaux, le contrôle-commande, les télécommunications ou l’alimentation électrique ainsi que les événements mettant en cause l’exploitation de l’ouvrage. Pour les digues, les événements décrits sont notamment ceux mettant en cause les problèmes d’érosion de la digue par le cours d’eau ou d’évolution morphologique du cours d’eau. Cette rubrique mentionne également les événements particuliers survenus sur le site tels que les crues d’importance significative et les séismes, y compris lorsqu’ils n’ont pas entraîné d’incident notable. Pour tous ces événements, l’étude précise les mesures d’améliorations que leur analyse a conduit à mettre en œuvre.

1. RETOUR D'EXPÉRIENCE SUR L'OUVRAGE ÉTUDIÉ

1.1. ACCIDENTS / INCIDENTS SURVENUS SUR L'OUVRAGE L'ouvrage étant un ouvrage neuf :

- aucun accident, ni incident n’est survenu.

- l’ouvrage n’a pas fait l’objet de réparations suite à des dommages.

1.2. DESCRIPTION DES MESURES PRISES L'ouvrage étant un ouvrage neuf :

- aucune mesure prise à ce jour



2. ETUDE HISTORIQUE

2.1. LES ACCIDENTS LES PLUS GRAVES Entre 1959 et 1987, 30 accidents de rupture de barrages ont été recensés dans le monde, faisant 18 000 victimes. Seuls les accidents ayant causé plus de 100 morts sont répertoriés dans le tableau ci-dessous.

Figure 27 : Ruptures de barrage dans le monde

En considérant l’ensemble des ruptures postérieures à 1800 dans le monde, quelle que soit la hauteur du barrage, on compte 144 ruptures de barrage dont : - 71 sans victimes ; - 31 avec moins de 10 morts ; - 17 avec 10 à 99 morts ; - 25 avec 100 morts et plus.

2.2. RUPTURE DE BARRAGE EN FRANCE Trois accidents principaux ont marqué les esprits sur le territoire français :



En décembre 1959, le barrage de Malpasset (Var) d’une hauteur de 60 mètres cède, alors que des intempéries ont fait monter le niveau d’eau dans la retenue. Le barrage était implanté sur un bloc rocheux de grand volume reposant sur une faille ; la poussée de l’eau a déchaussé le bloc, qui est tombé vers l’aval.

L’onde de submersion a atteint la ville de Fréjus située à une dizaine de kilomètres, avant de se jeter dans la mer. Il y a eu 423 victimes et des dommages matériels importants : 155 immeubles détruits, 1 000 hectares de terres agricoles sinistrées, deux

milliards de francs de dégâts.

Source prim.net

En avril 1895, la rupture du barrage de Bouzey (Vosges) d’une hauteur de 18 mètres, a fait 87 morts. Il s’agissait d’une rupture brusque, mais qui avait été précédée par l’apparition de fissures et de déformations importantes.

Cette catastrophe fut la cause de la mort directe de 87 personnes, de 200 personnes au total notamment à cause de la pénurie d'eau potable dans les semaines suivantes dans les villages alentour. Lors de la rupture, le réservoir ne contenait qu'un tiers du volume actuel moyen.

Source prim.net

Dans la nuit du 29 au 30 décembre 2001, la Savoureuse entre en crue en amont de la ville de Belfort. Sur les huit ouvrages qui équipaient des bassins de rétention pour protéger des habitations, trois se sont rompus et deux autres ont été endommagés. Il n’ y a pas eu de victime mais 500 maisons ont été inondées ainsi que l’usine Peugeot. Le territoire de Belfort a sollicité l’expertise du CEMAGREF qui a conclu aux principaux défauts et dysfonctionnements suivants :

- Sous dimensionnement des évacuateurs de crue des ouvrages ; - Mauvaise conception et réalisation des digues (compactage insuffisant,

revanche insuffisante, absence d’organe d’étanchéité spécifique, fondation insuffisante).



Rupture digue (source cemagref)

Dépassement déversoir de crue (source cemagref)

2.3. RUPTURE DE BARRAGE EN TERRE Le barrage de Téton aux Etats Unis (Idaho) était un barrage en terre homogène de 93 m de hauteur. La rupture s’est produite pendant le premier remplissage, le 5 juin 1976. C’est historiquement le plus grand barrage en terre qui a connu une rupture complète. Un témoignage a fait état d’une fuite de 1 m3/s vers 9h30 du matin. A 11h20 le conduit était si grand que les engins envoyés sur place pour le combler sont tombés dedans. Vers 11h55 le toit s’effondrait et la brèche se formait. Cette catastrophe a provoquée 11 victimes et l’inondation de la ville de Kelly.

Barrage de Téton - photo n°1 le 5 juin 1976 à 9h30 / photo n°5 à 11 h55 / photo n°9 aujourd’hui (source internet)



8. IDENTIFICATION ET CARACTERISATION DES RISQUES EN TERMES DE PROBABILITE D’OCCURRENCE, D’INTENSITE ET DE CINETIQUE DES EFFETS, ET DE GRAVITE DES CONSEQUENCES

L’étude de dangers s’appuie sur une analyse de risques permettant d’identifier les causes, les combinaisons d’événements et les scénarios susceptibles d’être, directement ou par effet domino, à l’origine d’un accident important. Ceux intrinsèques à l’ouvrage sont évalués en tenant compte de sa conception, de son dimensionnement, de son état et de son comportement, notamment sous l’effet des aléas recensés. La méthode d’identification et d’analyse des risques, notamment les expertises mobilisées, les modes de représentation, les paramètres, les critères et les grilles de cotations utilisés pour évaluer les différents scénarios d’accident, fait l’objet d’une description détaillée. Cette méthode est appliquée à chacun des scénarios envisagés. Chaque accident potentiel est caractérisé par sa probabilité d’occurrence, l’intensité et la cinétique de ses effets et la gravité des conséquences pour la zone touchée. Une étude de propagation de l’onde sera fournie pour l’accident correspondant à la rupture de l’ouvrage et, si nécessaire, pour d’autres accidents présentant un niveau de risque comparable. En synthèse, les différents scénarios d’accident sont positionnés les uns par rapport aux autres en fonction de leur probabilité d’occurrence et de la gravité des conséquences, évaluée en termes de victimes humaines potentielles et de dégâts aux biens, en mettant en évidence les scénarios les plus critiques.

1. MÉTHODOLOGIE

1.1. LA NOTION D'ANALYSE DU RISQUE Les ouvrages contre les inondations par empêchement des eaux de s’écouler, comme les endiguements, permettent une protection des biens et des personnes soumises cependant à un risque de défaillance du système non négligeable.

En effet si les ouvrages empêchent, de manière courante à rare, l’eau de submergée des habitations et des secteurs à enjeux elles retiennent une quantité d’eau importante qui peut causer de forts dégâts si celle-ci venait à s’écouler soudainement vers les secteurs protégés.

Ces événement majeurs, appelé Evènement Redoutés Centraux, telles les submersions et les ruptures sont causés par des défaillances d’ouvrages engendrées par différents phénomènes (événements initiateurs, EI) que nous décrirons plus loin.

L’analyse du risque permet de donner à chacun de ces EI des probabilités d’occurrence et après avoir exploré tous les cas de figures, de calculer la probabilité des événements de risque.



1.2. APPROCHE DITE EN "NOEUD PAPILLON"

1.2.1. Schéma de principe

L’analyse dite en nœud papillon a été initialement conçue pour l’industrie. Cette méthode claire, concise et explicite est maintenant utilisée pour l’étude des risques liés aux ouvrages hydrauliques. Elle se présente schématiquement comme sur l’exemple ci-dessous. La forme de l’analyse lui a donnée son nom de nœud papillon.

A gauche, sont énumérés les éléments initiateurs sous forme d’un arbre de défaillance convergent vers un ou plusieurs Evénement Redouté Centraux (par exemple Rupture rapide de l’ouvrage). Cet évènement redouté est alors étudié pour en caractériser les conséquences

Avec :

• EI : Evènement initiateur. Cause directe de l’évènement redouté central.

• ERC : Evènement redouté central. Evènement défini au centre de l’enchaînement accidentel.

• ERS : Evènement redouté secondaire. Conséquence directe de l’ERC, il caractérise le terme source de l’accident.

• Ph D : Phénomène dangereux. Phénomène physique pouvant engendrer des dommages majeurs.

• EM : Effet ou accident majeur. Dommages occasionnés au niveau des cibles.

Figure 28 : Schéma de principe d'un noeud Papillon (Source Ineris - colloque CEFBR (Novembre 2011)

1.2.2. Méthodologie

L’évaluation du risque comprend ainsi trois étapes principales :

• Arbre de défaillance (évaluation des probabilités d'occurrence des ERC) - L’arbre de défaillance a pour but de définir statistiquement les ERC. Dans certains cas rare, si l'ERC est mesuré directement sur site et qu’une base de données importante est établie, sa probabilité peut être directement calculée. Seulement



dans le cas d’incident sur des ouvrages de protection hydraulique, l'ERC n’est quasiment jamais survenu voir seulement quelques fois. Cette méthode de calcul directe n’est alors pas applicable. Dans la plupart des cas la probabilité d’occurrence de l’ERC est calculée statistiquement après estimation des probabilités des différents EI pouvant l’engendrer (cf. paragraphe 8.3).

• Arbre des évènements (évaluation de la gravité) - L’analyse par arbre d’évènements permet d'estimer le comportement des ouvrages après déclenchement d'un ERC, en tenant compte de la défaillance ou non des dispositifs de détection, d’alarme, de prévention, de protection ou d’intervention, etc. Ces dispositifs peuvent concerner aussi bien des moyens automatiques qu’humains (intervention des opérateurs) ou organisationnels (application de procédures). Ensuite, une modélisation bi-dimensionnelle des événements va permettre d'évaluer leur gravité en fonction des paramètres suivants :

- gravité en termes de population et d’enjeux touchés

- intensité et la cinétique de l’inondation, selon la hauteur et la vitesse de propagation (cartes d’aléas)

• Evaluation du risque (analyse de la criticité) - Cette dernière partie consiste à évaluer la Criticité de chaque scenario par un croisement entre la probabilité d’occurrence et la gravité de l’événement.

1.3. COTATION DU NIVEAU DE PROBABILITÉ DES ÉVÈNEMENTS La probabilité d’occurrence de l’événement redouté est évaluée de manière qualitative, semi quantitative ou quantitative selon les données en notre possession.

1.3.1. Probabilité attribuée aux crues

Les événements hydrologiques considérés sont déterminées à partir du débit de pointe et pour une certaine période de retour. Si p est la probabilité que l'événement donné se produise au cours d'une année donnée, le temps de retour T attaché à cet événement est défini comme l'inverse de cette probabilité : T=1/p.

1.3.2. Probabilité des défaillances

La grille utilisée pour caractériser la probabilité des défaillances à dire d’expert est tirée de la littérature.



Une probabilité arbitraire a été affectée à chacune de ces classes. Les valeurs sont fixées de façon à rester cohérente avec la notion probabiliste de « période de retour » pour les crues. Les valeurs médianes sont également indiquées pour une utilisation pratique (valeur médiane d’une échelle logarithmique).

Cette grille peut être utilisée pour positionner les scénarios d’accidents envisagés dans la grille de criticité.

Tableau 11 : Hypothèses prises pour les probabilités à dire d’experts des défaillances Causes de la rupture

Revanche de sécurité

Probabilité assignée PR

Classe de probabilité

Surverse > 1.00 m 10-5 Extrêmement peu probable

E

80 cm à 1.00 m 10-4 Extrêmement peu probable

E

60 cm à 80 cm 10-3 Très improbable D 40 cm à 60 cm 10-2 Improbable C 20 à 40 cm 3. 10-2 Probable B 10 à 20 cm 10-1 Probable B 0 à 10 cm 3. 10-1 Courant A < 0cm 1 Certain A

Nous prendrons des paliers de l'ordre de la dizaine de centimètres compte tenu du cours d'eau considéré. Ainsi, si la revanche de sécurité est de 0 à 10 cm pour un débit donné, les débordements sont courants. Au delà de 1 m de revanche de sécurité, les débordements apparaissent extrêmement peu probables.

Causes de la rupture Coefficient de

sécurité F Probabilité assignée PR


Erosion interne (ouvrages neufs)

>1.1 10-3 Très improbable D 1.1 10-2 Improbable C <1.1 10-1 Probable B



Causes de la rupture Coefficient de sécurité F au glissement

Probabilité assignée PR


Rupture d’ensemble Entre 1.5 et 1.8 10-3 Très improbable D

Entre 1.3 et 1.5 3.10-3 Improbable C

Entre 1.1 et 1.3 10-2 Improbable C

Pour le déversoir, les débits venant de l'amont restent relativement modestes en crue, entre 2.5 et 8.5 m3/s pour Q10 à Q10000. Le déversoir et le coursier seront entièrement enrochés et bétonnés. Par conséquent, les risques de rupture du déversoir par érosion externe apparaissent improbables, voire très improbables pour les crues non exceptionnelles.

Causes de la rupture

Crue Probabilité assignée PR


Erosion externe du déversoir de crues

Débit courant à Q100

10-3 Très improbable D

Débit > Q100 10-2 Improbable C

1.3.3. Probabilité globale du scénario

Pour les différents modes de défaillance des composants de l’ouvrage l’analyse portera donc sur les probabilités en fonction de la période de retour de l’événement hydrologique.

La probabilité globale du scénario d’accident peut s’écrire :

P = PR * 1/T

Avec : T étant la période de retour de la crue, PR la probabilité de rupture (cf. ci-dessous).

Par exemple, pour une crue centennale, P = PR * 0.01.



1.4. COTATION DE LA GRAVITÉ

1.4.1. Comptage de la population impactée

La gravité des conséquences de l’événement redouté est évaluée de manière semi quantitative, en fonction du nombre de personnes exposées en zones inondables.

Dans notre cas, le comptage de la population impactée sera estimée à l'aide d’une modélisation 2D, selon la méthode de comptage définie au chapitre 2 paragraphe 2.3.7.2 (issu des études de risques des bâtiments SEVESO).

1.4.2. Cotation de la gravité

Pour évaluer le niveau de gravité d’une rupture de l’ouvrage sur les populations, il est possible d’utiliser le tableau suivant qui distingue « zone à cinétique rapide » et « zone à cinétique lente ». La distinction « par l'amont » / « par l'aval » est donnée à titre indicatif comme facteur pouvant moduler les conséquences d'un scénario de rupture. En effet, une inondation arrivant à l'amont à la zone protégée présente généralement une cinétique et des vitesses d'écoulement plus rapides qu’une inondation arrivant par l’aval. Nous choisissons de définir la zone de cinétique lente comme étant la zone en aval de l’ouvrage à partir de laquelle le front de l’onde de rupture arrive en 1h. Nous estimons que dans un délai de 1h, les personnes sont prévenues et ont le temps de se mettre à l’abri.

Ainsi, comme pour la probabilité, à chaque événement redouté, un niveau de gravité compris entre 1 et 5 est attribué. Ces éléments vont permettre de déterminer la criticité d’un événement redouté.

Tableau 12 : Définition des classes de gravité (sources : Guide de lecture des études de dangers des digues de protection contre les inondations fluviales, janvier 2010).

1.5. COTATION DE LA CRITICITÉ (ANALYSE DU RISQUE) Rappelons que la notion de risque est une mesure d'un danger exprimée en fonction de l'occurrence d'un événement indésirable (probabilité, fréquence) et d'une mesure de ses effets ou de ses conséquences. Un danger est une situation dont les conséquences peuvent nuire à l'homme (blessure ou mort de personnes), à la société (perte de production, perte financière, etc.) ou à l'environnement (dégradation du milieu naturel et animal, pollution).

Une échelle de risque est souvent associée au danger afin de pouvoir les classer en niveaux de criticité. Pour cela, on considère le produit cartésien « fréquence d'occurrence x effets » de l'événement ou de la situation donnée.



La « matrice de criticité » figurant ci-après prend en compte la survenance de la rupture et la gravité des conséquences potentielles des scénarios d’accidents caractérisés. Elle permettra de positionner les scenarios envisagés les uns par rapport aux autres.


Courant A

Probable B

Improbable C

Très improbable D

Extrêmement peu probable E

1 2 3 4 5


Désastreux

Gravité

Risque acceptable


Risque inacceptable

Cette grille permet par la suite d’identifier des zones selon l’importance des risques :



• La zone de risque inacceptable (zone rouge) pour laquelle l’exploitant doit proposer des mesures de réduction du risque, lesquelles, une fois mises en œuvre, réduiront de manière conséquente soit la probabilité d’occurrence de l’accident, soit son niveau de gravité, voire les deux.



2. ETABLISSEMENT DES SCÉNARIOS D'ACCIDENTS

2.1. ANALYSE DES MODES DE DÉFAILLANCE DE CHAQUE COMPOSANT

DE L'OUVRAGE Le tableau ci-dessous présente les causes et les conséquences des défaillances des composants sur le linéaire d’étude.

Tableau 14 : Analyse des modes de défaillances des composants des ouvrages Rang 0 Rang 1 Rang 2 Mode de défaillance

Composant Fonction Composant Fonction Composant Fonction Causes de défaillance

Conséquence

Retenue collinaire

Stocker l'eau pour l'alimentation d’une installation de neige de culture

Remblai

Résister à la poussée de l’eau et à la surverse jusqu'à Q5000 avec une revanche de sécurité de 70 cm

Corps de digue

Résister à la poussée de l'eau

Rupture par surverse, érosion interne, externe, rupture d'ensemble

Brèche

Système de drainage (matériaux 80/200+drains)

Drainer les écoulements interne pour éviter le risque de renard hydraulique

Déstructuration, colmatage au fil du temps

Brèche par érosion interne

Déversoir de crue et coursier

Résister à l'érosion et à la surverse jusqu’à Q5000

Rupture par surverse, érosion interne, externe, rupture d'ensemble, vieillissement du béton

Brèche

Fosse de dissipation

Résister à l'érosion en pied du remblai, dissiper l'énergie

- - érosion externe, vieillissement du béton

Erosion régressive du pied de talus du remblai

Vanne papillon de vidange

Evacuation de l'eau lors de l'entretien

- -

Obstruction par embâcles

Eau non évacuée lors de l'entretien

Rupture à cause de la pression, vieillissement des matériaux

Lâcher d'eau

2.2. MODES DE DÉFAILLANCE ÉTUDIÉS Les potentiels de danger ont été préalablement identifiés dans le chapitre 5 « Identification et caractérisation des potentiels de dangers ». Ces potentiels de danger ont conduit à la détermination des modes de défaillance suivants :



� Scénario 1 : Rupture par surverse sur le remblai et crue

o Scénario 1A : rupture à la retenue normale et crue courante




� Scénario 2 : Rupture par érosion interne et crue

o Scénario 2A : rupture à la retenue normale et débit courant




� Scénario 3: Rupture par glissement et crue





� Scénario 4 : Rupture du déversoir de crue par érosion externe





� Scénario 5 : Surverse sans rupture

o Scénario 5A : fonctionnement pour crue courante

o Scénario 5B : fonctionnement pour crue Q100

o Scénario 5C : fonctionnement pour crue Q5000

o Scénario 5D : fonctionnement pour crue Q10000

� Scénario 6 : Rupture à la retenue normale liée au vieillissement

o Scénario 6A : rupture par vieillissement des organes composant les remblais

o Scénario 6B : rupture du déversoir et de la maçonnerie

� Scénario 7 : Embâcle sur le déversoir et crue

� Scénario 8 : Rupture à la retenue normale suite à un séisme

� Scénario 9 : Rupture à la retenue normale suite à une avalanche

� Scénario 10 : Rupture d'ensemble à la retenue normale suite à un glissement de terrain

� Scénario 11 : Rupture suite à une érosion régressive après déstructuration de la fosse de dissipation

� Scénario 12 : Dysfonctionnement de la vanne de vidange



o Scénario 12A : Lâcher d'eau suite à une défaillance de la vanne de vidange

o Scénario 12B : Embâcle au niveau de la vanne de vidange

Nous ne réaliserons pas de scénarios concernant :

- l'effet de la neige,

- du vent,

- de la foudre,

- chute de blocs,

dont les incidences sont décrites dans le chapitre 6 : Identification des aléas naturels.

Il n'y a pas de prescriptions particulières pour ces phénomènes.

2.3. CONSTRUCTION DES ARBRES D'ÉVÈNEMENTS Les arbres d’événements sont construits à partir d’événements initiateurs (les crues) et des modes de fonctionnement (ou de défaillance) des composants analysés.



Scénario 1 : Rupture par surverse sur le remblai et crue

Les remblais en terre supportent très mal les surverses, on considérera qu'à partir du moment où il y a déversement sur un remblai en terre (hors déversoir), la rupture est considérée comme certaine. Les paramètres conditionnant ce scénario sont :

- la hauteur d'eau devant l'ouvrage

- le profil en long du remblai

- les caractéristiques géotechniques intrinsèques de l'ouvrage

- les protections

Le principal paramètre conditionnant ce scénario est la hauteur d'eau devant l'ouvrage. On analysera donc la revanche de sécurité existante à l'aide du modèle hydraulique.

Etant donné qu'il s'agit d'un nouveau projet, les ouvrages projetés seront supposés conçus et construits selon les règles de l’art d'un point de vue géotechnique.

En ce qui concerne les protections, il n'y a pas de protection , hors déversoir. Ainsi, dès lors qu'une surverse interviendra sur un remblai en terre, on considérera la rupture comme certaine.

Tableau 15 : Scenario « Rupture par surverse » Secteur Scénario

n° Crue

Probabilité crue Pcrue

Probabilité PR

Probabilité globale P / Classe

Remarques

Retenue collinaire

1A Crue courante

3.10-1 10-4

3.10-5

E Revanche ~0.90m

1B 100 ans 10-2 10-3

10-5

E Revanche ~0.80m

1C 5 000 ans 2.10-4 10-3

2.10-7

E Revanche ~ 0.70m

1D 10 000 ans 10-4 10-3

10-7

E Revanche ~ 0.68 m

L'arbre de défaillance de ce scénario est le suivant :

On rappelle que le déversoir de crues permettra le transit du débit Q5000 avec une revanche de sécurité de 70 cm (PHE) et le débit Q10000 avec une revanche de 68 cm. Le débit venant de l'amont reste relativement modéré compte tenu de la taille du bassin versant (~0.45 km²).

Crue

Surverse

Pcrue

Pr

ET P

Rupture Libération d'eau à l'aval

Evénements initiateurs

Probabilité d'occurrence

Défaillance ERC

Déversoir de crue



Scénario 2 : Rupture par érosion interne et crue

Il s'agit de la rupture par érosion interne sur un remblai. Les paramètres conditionnant ce scénario sont :


- les caractéristiques géotechniques et la présence de zones de circulations préférentielles dans le corps du remblai (évaluation du gradient critique)

- la présence d’ouvrages traversant (drain, conduite, galeries, etc.)

- la présence d'excavations et zones préférentielles d'écoulement (terrier, racines, etc.)

PR est évalué à partir du coefficient de sécurité F, avec F = ic/imax, ic étant le gradient critique de formation d’un renard, et imax le gradient maximum qui s’établira dans le remblai en charge.

Dans le cas présent, une géomembrane bentonitique totalement étanche sera positionnée dans le corps du remblai empêchant les circulations d'eau. Par conséquent, le bureau géotechnique ne donne pas de valeur du coefficient F.

Les ouvrages seront neufs et seront supposés construits dans les règles de l'art, avec une attention particulière en phase chantier à la bonne pose des différents éléments. En revanche le vieillissement peut altérer les organes, cf. scénario 6.

Tableau 16 : Scénario « Rupture par érosion interne » Secteur Scénario

n° Crue


Probabilité PR


Remarques

Retenue collinaire

2A Débit courant

1 10-3

10-3

D F non calculé

2B 100 ans 10-2 10-3

10-5

E F non calculé 2C 5 000 ans 2.10-4 10-3

2.10-7

E F non calculé 2D 10 000 ans 10-4 10-3

10-7

E F non calculé


Plusieurs procédés permettent d'assurer l'étanchéité et le drainage au sein de la retenue :

Crue

Erosion interne

Pcrue

Pr

ET P




Défaillance ERC

Tranchée drainante + drain en amont de la retenue et ceinturant la retenue, tapis drainant sur toutes les parois des talus, cheminée drainant dans le corps des remblais, géomembrane armée, géotextile anti poinçonnement, conduite de vidange enrobée de béton, remblais à 3H/1V larges



- Une tranchée drainante (matériaux 20/80) + drain DN200 en fond en amont de la retenue pour collecter les venues d'eau des terrains

- Une géomembrane étanche type PVC armée ép 1.5 mm

- Un tapis drainant sur tous les talus (matériaux 5/20, ép. 0.3 m)

- un géotextile anti-poinçonnement

- une cheminée drainante (matériaux 20/80, ép. 0.6 m) dans le corps des remblais, avec évacuation à l'aval en pied de l'ouvrage

- Pente des talus à 3H/1V

- On notera la présence d'une conduite de vidange qui sera enrobée d'un massif béton rectangulaire, afin d'améliorer l'accroche béton/terre et contenir les écoulements en cas de fuite sur la conduite.

Scénario 3 : Rupture par glissement et crue

Les paramètres conditionnant ce scénario sont :

- La hauteur d'eau devant l'ouvrage

- Le profil en travers du remblai (épaisseur de l'ouvrage, fruit des talus)

- La piézométrie : absence de drainage des endiguements aval et amont

- Les caractéristiques géotechniques de l'ouvrage

PR est évalué à partir du coefficient de sécurité F au glissement (données issues de l'étude géotechnique). Selon l'étude géotechnique, les talus ont été préconisés à 3H/1V afin d'obtenir F>1.62, et F=1.12 à 1.24 en cas de séisme. Les coefficients calculés ci-avant sont les mêmes quels que soit la crue (source : SAGE Ingénierie)

Dans le cas présent, les ouvrages seront neufs et seront supposés construits dans les règles de l'art.



Tableau 17 : Scénario « Rupture par glissement » Secteur Scénario

n° Crue


Probabilité PR


Remarques

Retenue collinaire

3A Débit courant

1 10-3

10-3

D F>1.62

3B 100 ans 10-2 10-3

10-5

E F>1.62 3C 5 000 ans 2.10-4 10-3

2.10-7

E F>1.62 3D 10 000 ans 10-4 10-3

10-7

E F>1.62


Scénario 4 : Rupture du déversoir de crue par érosion externe

Il s'agit de la surverse avec rupture du déversoir de sécurité. Les paramètres conditionnant ce scénario sont :

- la hauteur d'eau devant l'ouvrage et la surverse le cas échéant

- les caractéristiques géotechniques intrinsèques de l'ouvrage.

- les protections mises en oeuvre sur le déversoir et leur état. Dans notre cas, le déversoir sera entièrement recouvert d'une carapace en enrochements bétonnés limitant les risques de rupture.

D'un point de vue géotechnique, les ouvrages projetés seront supposés conçus et construits selon les règles de l’art.

La probabilité PR se décompose en PR = PR1 * PR2, PR1 étant la probabilité de surverse, et PR2 la probabilité de rupture (risque de défaillance intrinsèque à l’ouvrage).

On supposera la retenue pleine à la cote utile.

Des visites régulières et après chaque crue constituent une barrière de sécurité.

Crue

Glissement

Pcrue

Pr

ET P




Défaillance ERC

Tranchée drainante + drain en amont de la retenue et ceinturant la retenue, tapis drainant sur toutes les parois des talus, cheminée drainant dans le corps des remblais, géomembrane armée, géotextile anti poinçonnement, conduite de vidange enrobée de béton, remblais à 3H/1V larges



Tableau 18 : Scénario "rupture sur un déversoir de sécurité" Secteur Scénario

n° Crue


Probabilité PR1

Probabilité PR2


Remarques

Retenue collinaire

4A Crue courante

3.10-1 1 10-4

3.10-5

E Déversement certain

4B 100 ans 10-2 1 10-3

10-5


4C 5 000 ans 2.10-4 1 10-2

2.10-6


4D 10 000 ans

10-4 1 10-2

10-6



Scénario 5 : Surverse sans rupture

Il s'agit du scénario de fonctionnement normal de la retenue, avec l'hypothèse d'une retenue pleine et un débit de crue.

Il n'y a pas de défaillance particulière dans ce scénario.

Tableau 19 : Scénario« surverse sans rupture » Secteur Scénario

n° Crue



Remarques

Retenue collinaire

5A Crue courante

3.10-1 3.10-1

A

5B 100 ans 10-2 10-3

C

5C 5 000 ans 2.10-4 2.10-4

D

5D 10 000 ans 10-4 2.10-4

E

Crue

Surverse sur déversoir

Pcrue

Pr1

ET P Rupture sur déversoir

Libération d'eau dans le lit majeur



Défaillance ERC

Pr2

Déversoir de crue bétonné, avec enrochements 1.5 à 3T en bi-couche, couche de transition 80/200 sur 0.4 m et géotextile filtrant, visites régulières



L'arbre de ce scénario est le suivant :

Scénario 6 : Rupture à la retenue normale liée au vieillissement

� Scénario 6A : rupture par vieillissement des organes composant les remblais

Les organes composant les remblais peuvent s'altérer au fil du temps.

- La géomembrane étanche peut se retrouver percée à cause d'animaux fouisseurs, d'une altération chimique au fur et à mesure du temps ou d'autres phénomènes. On veillera à bien vérifier son état lors de sa pose (toute portion abimée ou mal posée devra être changée).

- Les tapis drainants peuvent se retrouver colmatés au fur et à mesure du temps.

- les talus peuvent subir des ravinements à cause du ruissellement pluvial et d'une végétalisation peu efficace. Des animaux fouisseurs peuvent également créer des terriers.

Dans les différents cas, un risque de rupture par érosion interne peut intervenir.

Par conséquent, des visites régulières, 2 fois par mois, seront effectuées afin de vérifier les niveau d'eau des piézomètres, l'absence de fuites et de terriers dans le talus aval du remblai. Des auscultations effectuées par un bureau agréé seront également effectuées régulièrement (tous les 5 ans et ponctuellement si nécessaire).

Dès que des ravinements apparaissent ou que les niveaux piézométriques apparaissent anormaux, un expert sera contacté afin d'identifier la source du problème et donner des préconisations.

Les visites régulières tous les 2 fois par mois et auscultations ponctuelles constituent les barrières de sécurité à ce phénomène. Compte tenu de la conception de la retenue et des visites régulières menées, ce phénomène apparait très improbable (classe D).

Pour les gravités de ce scénario, on se reportera au scénario 2.

� Scénario 6B : rupture du déversoir par vieillissement de la maçonnerie

Il s'agit d'une rupture du déversoir par surverse lors d'une crue, à cause de la déstructuration du génie civil au fur et à mesure du temps ou de son altération à cause du milieu extérieur.

Tous les éléments de conception de la retenue empêchant les différentes défaillances

Crue Pcrue P Surverse sur le déversoir sans rupture

Débit de crue transitant à l'aval



Fonctionnement normal

Conséquence



Comme indiqué dans les paragraphes précédents :

- le gel / dégel pourra avoir un effet sur les ouvrages en génie civil, avec la création de fissures pouvant s'amplifier (augmentation de volume de l'eau, engouffrée dans les fissures lors du gel).

- le tassement des matériaux du corps du barrage est à prévoir, ce qui pourra déstructurer le béton.

- la maçonnerie peut subir une altération chimique au contact de l'eau et de l'air, érodant le mortier et sa résistance.

Dans les trois cas, la conséquence est une résistance moindre à l'érosion externe lors d'une surverse. Le béton est principalement situé au niveau du déversoir de crues. Si le béton est altéré avec des fissures, il restera une carapace en enrochements "libres" et des matériaux drainants avec un géotextile en dessous pour limiter l'érosion.

Des visites régulières, notamment plus fréquentes les premières années, seront effectuées. Dès que des fissures apparaissent (fissures qui seront à prévoir), un expert sera contacté afin de dire la nécessité ou non d'une reprise immédiate. Un rejointement en béton sera alors effectué.

Compte tenu de la conception de la retenue et des visites régulières menées, ce phénomène apparait très improbable (classe D).


Scénario 7 : Embâcle sur le déversoir et crue

Le risque d'embâcle sur le déversoir lors d'une crue apparait extrêmement peu probable (classe E). En effet :

- Le bassin versant en amont de la retenue n'est pratiquement pas boisé car situé au delà de 2000 m d'altitude. De ce fait, il n'y a pas de branches, troncs qui peuvent être emportés.

- Les débits de crues apparaissent faibles et proviennent en partie du ruissellement des terrains amont

- Il n'y pas de passerelle ou ouvrage au dessus du déversoir

- Le déversoir a une largeur de 30 m, très large, ce qui limite l'obstruction.


Scénario 8 : Rupture à la retenue normale suite à un séisme

Il s'agit d'une rupture d'ensemble de la retenue liée à un séisme. Dans ce cas, le remblai et ses fondations ne résistent pas aux déformations entrainant un glissement et une rupture d'ensemble du barrage.

L'étude géotechnique a permis de prendre en compte les risques liés à ce phénomène dès la conception de l'ouvrage. Ainsi, les talus de la retenue ont été conçu à 3H/1V, avec F>1.10 (F>1.12). On se reportera au chapitre 6, paragraphe 2.5.



PR est évalué à partir du coefficient de sécurité F au glissement (données issues de l'étude géotechnique).

Le Séisme d'Evaluation de la Sécurité est un séisme exceptionnel d'une période de retour 5000 ans.

Tableau 20 : Scénario "rupture à la retenue normale suite à un séisme" Secteur Scénario

n° Séisme

Probabilité séisme Pséisme

Probabilité PR


Remarques

Retenue collinaire

8 5000 ans 2.10-4 10-2 2.10-6

E F>1.12


Scénario 9 : Rupture à la retenue normale suite à une avalanche

Il s'agit d'un risque de formation d'une vague suite à une avalanche atteignant le volume d'eau dans la retenue.

La zone d'étude est située hors des zones d'avalanches connues, les pentes devenant moins fortes à l'approche de la retenue. Cependant, elle est située dans l'axe d'une avalanche présumée qui a été déterminée par photo-interprétation, sans témoignage de confirmation. Quelques queues d'avalanches peuvent venir se déverser sur la retenue.

Par conséquent, ce risque apparait très improbable (classe D).

Le risque est une vague qui se déverserait au dessus de la retenue avec un volume débordé qui s'écoulerait en contrebas, notamment par le déversoir.

Le volume du glissement calculé par ENGINEERISK pour l'avalanche de temps de retour 100 ans est de 2000m3 arrivant dans la retenue.

Un scénario, pessimiste, serait en même temps une rupture du remblai lié à la surverse sur la crête. Dans ce cas, on se reportera au scénario 2.

Le run up, calculé par les différentes formules pour les caractéristiques de l'avalanche T100 ans, est inférieur à la revanche de la retenue à la retenue normale (1.05 m). Cependant, l'étude ENGINEERISK a permis de prendre en compte l'aléa de ce risque avec la réalisation d'un remblai avec un talus de 4 m situé en amont de la retenue.

Scénario 10 : Rupture d'ensemble à la retenue normale suite à un glissement de terrain

Il s'agit d'une rupture d'ensemble de la retenue à la cote normale, suite à un glissement de terrain.

Les investigations géotechniques ont mis en évidence un sol avec une couverture plus ou moins compacte, constitué d'éboulis, surmontant un substratum rocheux formé de Grès de Taveyanne +/- altéré et fracturé à l'interface.


Par ailleurs, la retenue est située dans un replat topographique limitant les glissements de terrain lié à la pente.



Le risque de glissement de terrain pouvant affecter la retenue peut être considéré comme très improbable (classe D).


Scénario 11 : Rupture suite à une érosion régressive après déstructuration de la fosse de dissipation

Il s'agit d'une rupture du pied du remblai liée à une érosion régressive venant de la déstructuration de la fosse de dissipation.

Le bassin de dissipation situé à l'aval sera constitué en enrochements libres et bétonnés. Celui-ci n'est pas situé en pied de talus des remblais, mais plusieurs mètres à l'aval et dans un replat topographique à faible pente. Par conséquent, ce risque apparait extrêmement peu probable (classe E), compte tenu de sa localisation et sa conception.

Scénario 12 : Dysfonctionnement de la vanne de vidange

� Scénario 12A : Lâcher d'eau suite à une défaillance de la vanne de vidange

Il s'agit d'un lâcher d'eau suite à une rupture de la vanne de vidange, à cause du vieillissement, ou d'une rupture du béton ou du génie civil. Le risque est un lâcher d'eau à l'aval. Ce phénomène présente un risque modéré car le débit de fuite maximal avec la retenue en pleine charge est de 0.8 m3/s, environ 3 fois inférieur au débit Q10 = 2.3 m3/s.

Les paramètres conditionnant ce scénario sont :


- les caractéristiques intrinsèques à la vanne (classe de résistance à la pression)

- les caractéristiques intrinsèques au génie civil (classe, résistance)

- le vieillissement

Dans le cas présent, les ouvrages seront neufs et construits dans les règles de l'art. Ainsi, les ouvrages serons choisis selon les fiches techniques des fournisseurs afin de respecter les conditions du site (hauteur de charge, acier inoxydable,

Par conséquent, ce scénario apparait très improbable (classe D).



Tableau 21 : Scénario « Dysfonctionnement de la vanne de vidange » Secteur Scénario

n° Crue


Probabilité PR


Remarques

Retenue collinaire

12A Faible débit 1 10-3

103

D Les ouvrages seront neufs et vérifiés régulièrement


� Scénario 12B : Embâcles au niveau de la vanne de vidange

Il s'agit d'une accumulation d'embâcles au niveau de la prise d'eau de la vanne de vidange. Le risque est une diminution du débit de fuite lors de la vidange pour l'entretien ou si un problème imminent survient. Actuellement, la moitié du volume est vidangé en 1 jour et totalement en 2.3 jour.

Même si des embâcles réduisent la section en entrée, l'ouvrage pourra probablement vidanger la moitié du volume en moins de 8 jours et la totalité en moins de 21 jours, comme préconisé par le guide pour la conception des barrages.

Ce risque est limité par :

- le bassin versant amont qui n'est pas boisé compte tenu de son altitude supérieure à 2000 m.

- présence d'un piège anti-embâcle ou d'une crépine en amont de la prise d'eau

De plus, l'impact d'un embâcle au niveau de la vanne de vidange reste relativement faible, à savoir l'augmentation du temps de vidange.

Ce scénario apparait peu probable (classe C) mais n'a pas de gravité à afficher.

Crue

Défaillance interne

Pcrue

Pr

ET P

Rupture de la vanne

Lâcher d'eau à l'aval



Défaillance ERC

choix du béton de classe XF3 C35/45, vanne résistant à la pression statique et dynamique en pleine charge



3. EVALUATION DE LA GRAVITÉ ET ÉTUDE DE RUPTURE

3.1. CHOIX DES SCÉNARIOS MODÉLISÉS La modélisation portera sur les scénarios les plus probables et potentiellement les plus graves. Ils associeront un couple "mode de rupture / localisation de la brèche". Certains scénarios étant très proches en terme de conséquences sur la gravité, tous les scénarios étudiés ne seront pas modélisés. On apparentera ces scénarios à d'autres qui ont été modélisés.

Nous proposons de modéliser les scénarios suivants :

Tableau 22 : tableau récapitulatif des scénarios modélisés




Commentaires


Au niveau du talweg



1B, 1C, 1D, 2B, 2C, 3B, 3C, 3D, 7B, 7C, 7D


4D Q10 000 Déversoir 4A, 4B, 4C Rupture sur déversoir en crue

5B Q100 Pas de brèche - Surverse sur déversoir pour Q100 sans rupture (fonctionnement normal de l'ouvrage)

5C Q5 000 Pas de brèche 5D Surverse sur déversoir en crue sans rupture (fonctionnement normal de l'ouvrage)


Pas de brèche - Lâcher d'eau de la vanne

*cf. localisation ci-après

Justification :

� Nous étudierons les conséquences d'une rupture à la retenue normale avec un débit courant, puis une rupture de la retenue lors d'une crue, ici en l'occurrence Q10 000. Les autres scénarios pour les crues Q100 et Q5000 pourront s'apparenter aux résultats de la modélisation Q10 000 compte tenu de la faible différence des ces débits en comparaison au débit de l'onde de rupture (Q100=4.3, Q5000=7.6, Q10000=8.5m3/s et Qonde~ 150 m3/s, cf. ci-après).

� Nous étudierons les conséquences d'une rupture du déversoir pour une crue Q10 000.

� Nous étudierons les conséquences d'un lâcher d'eau suite à une rupture de la vanne de vidange.

� Nous étudierons les conséquences d'un fonctionnement normal pour une crue Q100 et Q5 000.



3.2. CARACTÉRISTIQUES DE LA RUPTURE DE L'OUVRAGE

3.2.1. Localisation de la brèche

La localisation des brèches est à définir selon :

- les enjeux situés derrière l'ouvrage et leur proximité

- la hauteur de mise en charge du remblai

- la revanche de sécurité disponible

- la plus grande hauteur de remblai et de mise en charge constatée

- pour les ouvrages existants, la connaissance de points faibles (zones de faiblesse repérées sur les ouvrages existants suite à une étude géotechnique) ou de points bas sans renforcement sur l'ouvrage

- la position de déversoir

Figure 29 : Localisation des brèches proposées

Justification :

Nous proposons les brèches suivantes :

� Au niveau de la plus grande hauteur de remblai "crête / TN", soit au niveau du fond du talweg

� Au niveau du déversoir



3.2.2. Type de rupture

Pour les scénarios retenus pour la modélisation, nous proposons d’étudier un type de rupture progressive, scénario proche d’un comportement réel. Il est parfois évoqué le phénomène de rupture soudaine qui reste un scénario catastrophique improbable.

Pour les ouvrages de hauteur inférieure à 15 mètres, il est considéré que les causes de rupture sont : - A 50 % d’origine hydraulique, déversements avec sapement aval, effets de vagues… - A 30 % d’origine géotechnique, effets de sous pressions ou de tassements

différentiels - Dues à un mauvais dimensionnement des ouvrages.

3.2.3. Forme de la brèche

Par retour d’expérience pour des barrages en remblai compacté, il est communément admis que la brèche prend généralement une forme trapézoïdale avec une pente des bords de la brèche de 1V/1H.

3.2.4. Largeur finale de la brèche et temps de formation

nous pouvons appliquer les formules de la littérature telles que celles de Froelich, Von Thun and Gilette, US Bureau of Reclamation et l'Office Fédérale des Eaux et de la Géologie (Suisse). Ces formules permettent de définir la géométrie initiale de la brèche ainsi que son temps de développement. Ces formules doivent être néanmoins mises en œuvre avec précaution du fait qu’elles nécessitent l’intégration de variables parfois très spécifique aux barrages.

Les formules couramment utilisées pour estimer le temps de formation des brèches et leur largeur finale pour des barrages en remblai sont les suivantes :

Tableau 23 : Temps de formation des brèches et largeur finale

Source Largeur de la brèche à la base

Temps de formation

Froelich (1995) 0.1803 K0 V0.32 H 0.19 0.00254 V0.53 H-0.9

Von Thun and Gilette (1990) 2.5H+6.1 0.015H

US Bureau of Reclamation 3H 0.011*Largeur brèche

Office Fédérale des Eaux et de la Géologie (Suisse). R.W. Müller, (2003)

2H -

o L = largeur finale de la brèche (m) o T = temps total de formation de la brèche (h) o Ko = 1 pour l’érosion interne et 1.4 pour la surverse o V = volume d’eau à l’amont de la digue (m3)

Largeur base

Pente = 1V/1H



o H = hauteur d’eau maximale (m). On prendra la hauteur de la digue en cas de surverse et la hauteur d’eau à l’amont de la digue ou du barrage pour l’érosion interne.

Nous proposons de retenir la moyenne des valeurs proposées par les différentes formules. Le début de formation des brèches commencera au pic des crues modélisées ou lorsque l'ouvrage est en charge maximale.

3.2.5. Synthèse et caractéristiques des brèches modélisées

Le tableau récapitulatif des ruptures est le suivant :

Tableau 24 : Synthèse des caractéristiques des brèches modélisées

Scénario Crue Localisation brèche * /

Profils

Heau*

(m)

Largeur base

(m)

Temps formation

(minutes)

2A Courante Fond talweg 7.6 18.0 13.80

2D Q5000 Fond talweg 7.95 19.0 14.40

4D Q5000 Déversoir 6.50 17.3 13.20

* Heau = hauteur d'eau au dessus de la brèche (depuis le TN actuel)

3.3. CONSTRUCTION DU MODÈLE HYDRAULIQUE

3.3.1. Logiciel utilisé

Le logiciel utilisé est InfoWorks ICM, développé par la société Innovyze. Cet outil est particulièrement bien adapté au contexte hydraulique local. Les écoulements ont été modélisés grâce au module 1D-2D du logiciel. La topographie disponible a été utilisée pour construire un Modèle Numérique de Terrain (MNT) sur lequel le logiciel applique la méthode des éléments finis et les équations de Barré de Saint Venant pour calculer les hauteurs d’eau et les vitesses.

La rugosité du lit et des berges est traduite par le coefficient de Strickler. Nous avons adopté les valeurs suivantes :

- Lit mineur : Ks=20

- Lit majeur naturel (forêt, champs) : Ks=12 à 25,

- Lit majeur aménagé (route, goudronnage ...) : Ks=25 à 50.

Le calcul est basé sur un écoulement liquide (charriage faible (voir paragraphe précédent), corps flottants de petites dimensions...) sans évolution du lit. Les discontinuités d'écoulement sont intégrées dans la valeur du coefficient de Strickler. Les pertes de charge par élargissement, ressaut et chute sont prises en compte dans le calcul.

Les simulations sont menées en régime transitoire afin de bien identifier l’impact des débordements sur la pointe de débit de crue (écrêtement éventuel, zone d’épandage/de stockage, …).

3.3.2. Données utilisées

Les données topographiques suivantes ont été utilisées :



- Photogrammétrie de la station de FLAINE

L'ensemble des données topographiques a permis la construction d'un Modèle Numérique de Terrain global.

3.3.3. Limites du modèle hydraulique

Il convient de rappeler qu’un modèle est une représentation limitée de la réalité. Les résultats sont conditionnés par la quantité et la précision des données d’entrée (topographie du lit mineur, MNT, hydrologie, informations de calage, etc.).

Par ailleurs, les éventuelles variations locales de la ligne d’eau ne sont pas prises en compte dans le processus de transfert de l’onde de crue (obstacles, embâcles, charriage des matériaux important, …).

3.3.4. Cartographie

Cartographie des aléas :

Les aléas, sont obtenus à partir du croisement des hauteurs d’eau et des vitesses issues du modèle hydraulique, et définis selon les classes suivantes :

Figure 30 : Grille d’aléas

Cette cartographie permettra de connaitre le risque selon les zones impactées.

Cartographie des sens d'écoulements :

Nous avons également reportés selon l'analyse du terrain les directions des écoulements en cas d'inondations.



3.4. EVALUATION DE LA GRAVITÉ Les cartes d'aléas des scénarios modélisés sont jointes en Annexe.

3.4.1. Description des conséquences des scénarios modélisés

Nous estimerons les conséquences des scénarios à l'aide de la modélisation donnant les hauteurs d'eau et les vitesses, en les comparant aux courbes de dangers fournies par l'USBPR 1988.

Figure 31 : Courbes de danger selon la hauteur d'eau et la vitesse du courant pour les personnes et les maisons (source : USBPR, 1988)

A titre indicatif, les courbes suivantes donnent les capacités de déplacement en zone inondable (source DDT84) :



Figure 32 : Capacité de déplacement en zone inondable (source : DDT84)

� Scénario 2A : rupture à la retenue normale et débit courant




Commentaires


Au niveau du talweg


Le débit de pointe de l'onde de rupture est de 145 m3/s.

Pour les résultats de cette modélisation, on se reporta au scénario 2D qui est pratiquement similaire mais légèrement plus pénalisant, avec un débit de pointe de rupture de 151 m3/s.



� Scénario 2C : rupture par crue Q5000

A titre informatif, nous avons calculé l'onde de rupture du scénario 2C pour un débit Q5000. Le débit de pointe de l'onde de rupture est de 150 m3/s. De fait, pour la gravité de ce scénario, on se reportera au scénario suivant 2D.

� Scénario 2D : rupture par crue Q10000




Commentaires


1B, 1C, 1D, 2B, 2C, 3B, 3C, 3D, 7B, 7C, 7D



La majeur partie du volume est déversé en 40 minutes.

Le débit de point du cours d'eau en crue Q1000=8.5 m3/s est faible en comparaison à celui de l'onde de rupture.

Conséquences :

Les dégâts aux abords du cours d’eau seront importants. Dans son parcours, le flux aura provoqué des érosions importantes (vitesses d’écoulement localement de l’ordre de 6 à 7 m/s) et sera chargé en sédiment et en corps flottants (bois).

Les ponts et autres ouvrages de traversées réduisant la section d’écoulement, ont des probabilités importantes de s’obstruer, voire de céder.

Sur la partie amont, les écoulements restent contenus dans la Combe, comme le montre la figure suivante. Les vitesses sont importantes, majoritairement supérieures à 5 m/s, et pouvant atteindre 7 à 8 m/s.



Hauteurs d'eau et vitesses

L'onde de rupture se déverse dans le centre de la station de Flaine, en suivant la topographie locale, l'implantation des bâtiments et les routes.

De nombreux enjeux sont impactés, comme des magasins, des ERP, des résidences.

On se reportera à la cartographie :

- des zones inondables represéntant les hauteurs d'eau et vitesses maxi atteinte,

- des enjeux impactés,

- des sens d'écoulements

L'onde met environ 5 minutes pour atteindre les premiers enjeux et impacte les derniers enjeux situés à l'aval au bout de 12 minutes. La cinétique est donc très rapide (<< 1 heure).

Les hauteurs d'eau maximales atteintes sont très variables d'un endroit à un autre, mais de nombreux bâtis sont impactés par des hauteurs d'eau comprises entre 0.5 et 1 m, voire plus de 1 m.

Les vitesses sont très importantes, supérieures à 0.5 m/s, et majoritairement comprises entre 1 et 3 m/s, raison du débit de pointe important, des pentes comprises entre 5 et 10 %, et d'une rugosité assez faible (occupation du sol : champs, route, parking, etc.).

Les cartes suivantes présentes les hauteurs d'eau et vitesses maxi atteintes :



Figure 33 : Hauteurs d'eau maxi atteintes - Scénario 2D

Figure 34 : Vitesses maxi atteintes - Scénario 2D



Figure 35 : Hauteurs d'eau maxi atteintes - ZOOM sur le centre - Scénario 2D

Figure 36 : Vitesses maxi atteintes - ZOOM sur le centre - Scénario 2D



Le déroulement de l'inondation est le suivant :

t= +5 min

T= +6 min

T= + 9 min T= +12 min

T= +12 min

T = +14 min

Figure 37 : Déroulement de l'inondation

Concernant les dégâts matériels, ils seront dus à la combinaison de la vitesse et des hauteurs d’eau découlement. Ils peuvent être importants sur les bâtis impactés, principalement dans le centre ville.

Dangers pour les bâtis :

Selon les courbes de dangers fournis par l'USPBR, le danger pour les maisons sera majoritairement situé dans des zones de dangers faible à moyen, "Low danger zone" et



"Judgment zone". Ainsi, les bâtis ne seront pas détruits, mais des vitres et portes vitrées pourront se briser à cause de la poussée de l'eau. En revanche, la hauteur d'eau importante dans les bâtiments (entre 0.2 et 1 m, voire plus de 1 m localement) provoquera des dégâts matériels importants.

Dangers pour les personnes :

Au vu des hauteurs d’eau atteintes importantes par endroit (>1 m dans certaines zones), associées à des vitesses élevées, le risque pour les personnes est avéré, notamment dans la veine principale de l'onde de rupture, représentée de manière schématique sur la figure suivante.

Figure 38 : Ecoulements principaux de l'onde de rupture



� Scénario 4C : rupture sur déversoir par crue Q5000

A titre informatif, nous avons calculé l'onde de rupture sur déversoir du scénario 4C pour un débit Q5000. Le débit de pointe de l'onde de rupture est de 120 m3/s. De fait, pour la gravité de ce scénario, on se reportera au scénario suivant 4D.

� Scénario 4D : rupture sur déversoir par crue Q10000




Commentaires


4A, 4B, 4C Rupture sur déversoir en crue


Pour les résultats de cette modélisation, on se reporta au scénario 2D qui est pratiquement similaire en terme de gravité mais légèrement plus pénalisant, avec un débit de pointe de rupture de 151 m3/s.



� Scénario 5B : fonctionnement pour crue Q100




Commentaires

5B Q100 Déversoir 5A Surverse sur déversoir pour Q100 sans rupture (fonctionnement normal de l'ouvrage)

Pour ce scénario, le débit maximal au niveau de la retenue est de 4.3 m3/s.

- Si la retenue est pleine, les écoulements s'écouleront directement sur le déversoir puis dans la fosse de dissipation avant de rejoindre le fond du talweg, comme avant l'implantation de la retenue projetée. La retenue aura peu d'impact.

- Si la retenue n'est pas pleine, une partie des eaux sera stockée. La retenue collinaire jouera ainsi le rôle de bassin de rétention avec écrêtement du débit de pointe et protégera les enjeux à l'aval lors des crues exceptionnelles.

Selon les résultats de la modélisation, les écoulements restent contenus dans le lit mineur dans la partie urbanisée, hormis au niveau de 2 ouvrages de traversées situés en amont de la zone urbanisée.

Figure 39 : Hauteurs d'eau maxi atteintes - ZOOM - Scénario 5B

Par ailleurs, on notera que :

- le débit injecté correspond à une estimation en haut du bassin versant, le débit sur l'aval du bassin versant n'étant pas pris en compte dans la modélisation.

- des embâcles au niveau de l'entrée des ouvrages pourraient provoquer des débordements.



- la photogrammétrie utilisée comme support n'est pas assez fine pour modéliser précisément les débordements pour cette gamme de débits faibles.

Au vu des ouvrages présents et de leur gabarit, des débordements pourraient se produire en amont, avec des débits débordés possibles de l'ordre de 1 à 4 m3/s, pour un débit Q100 total variant de 9 à 10 m3/s.

Les impacts en terme de gravité resteront limités pour les biens et les personnes (faible danger pour les personnes, avec des hauteurs d'eau faibles).

Pour plus de précision et apprécier au mieux le risque, il faudrait une topographie terrestre complète du cours d'eau dans la traversée du centre. Les résultats donnés sont donc à prendre avec réserves.

� Scénario 5C : fonctionnement pour crue Q5000




Commentaires

5C Q5 000 Déversoir 5C Surverse sur déversoir pour Q5000 sans rupture (fonctionnement normal de l'ouvrage)

Pour ce scénario, le débit maximal au niveau de la retenue est de 7.6 m3/s.

- Si la retenue est pleine, les écoulements s'écouleront directement sur le déversoir puis dans la fosse de dissipation avant de rejoindre le fond du talweg, comme avant l'implantation de la retenue projetée. La retenue aura peu d'impact.

- Si la retenue n'est pas pleine, une partie des eaux sera stockée. La retenue collinaire jouera ainsi le rôle de bassin de rétention avec écrêtement du débit de pointe et protégera les enjeux à l'aval lors des crues exceptionnelles.

Selon les résultats de la modélisation, des débordements sont à noter en plusieurs endroits, notamment :

- en amont sur 2 ouvrages de traversées, les débordements s'effectuent sur le chemin,

- au niveau de l'ouvrage de traversée du télésiège de Véret,

- dans le centre au niveau d'un ouvrage de traversée situé sur les pistes, les écoulements impactant quelques résidences avec des hauteurs d'eau et vitesses faibles et modérées et le grand parking avec des hauteurs d'eau de 5 cm.



Figure 40 : Hauteurs d'eau maxi atteintes - ZOOM - Scénario 5C

Par ailleurs, on notera que :

- le débit injecté correspond à une estimation en haut du bassin versant, le débit sur l'aval du bassin versant n'étant pas pris en compte dans la modélisation.

- des embâcles au niveau de l'entrée des ouvrages pourraient provoquer des débordements.

- la photogrammétrie utilisée comme support n'est pas assez fine pour modéliser précisément les débordements pour cette gamme de débits faibles.

Au vu des ouvrages présents et de leur gabarit, des débordements pourraient se produire en amont, avec des débits débordés de l'ordre de 4 à 7 m3/s, pour un débit Q5000 total variant de 14 à 18 m3/s.

Les impacts en terme de gravité resteront limités pour les personnes et relativement faibles pour les biens, en raison des hauteurs d'eau relativement faibles, malgré une gravité de niveau 4 (environ 200 personnes potentiellement impactées mais par des hauteurs d'eau faibles).

Pour plus de précision et apprécier au mieux le risque, il faudrait une topographie terrestre complète du cours d'eau dans la traversée du centre. Les résultats donnés sont donc à prendre avec réserves.



� Scénario 12A : Lâcher d'eau suite à une défaillance de la vanne de vidange




Commentaires


- - Lâcher d'eau de la vanne

Pour ce scénario, le débit de fuite maximal de la retenue à pleine charge est de 0.8 m3/s, ce qui reste modeste (environ 3 fois inférieur au débit Q10=2.5m3/s).

Figure 41 : Loi de vidange en cas d'ouverture ou rupture de la vanne

Les écoulements restent entièrement contenus dans le lit mineur.

Il n' y a pas de dysfonctionnements à constater.

Il n'y a aucun impact en terme de gravité.



3.4.2. Tableau récapitulatif de la gravité

La méthodologie est donnée au chapitre 2 paragraphe 2.3.7.2.

Pour rappel, le classement de la gravité est découpé de la façon suivante selon la cinétique rapide et lente (inférieure ou supérieure à 1 heure).

Dans notre cas, la cinétique est rapide (< 1 heure).

Les tableaux de résultats sont les suivants :

Nombre

(unité / ml / m2)

Densité

(nb personnes/km ou

m2)

Population

potentiellement

impactée

(personnes)

ERP - magas ins de détai l 15 10 150

ERP - magas ins plus grands 12 15 215

Logements col lecti fs 13345 0.02 267

Autres bâtiments 11 - 170

Maison individuel le 0 2.5 0

Voie de ci rculation 4.4 20 88

Terra in non aménagé 170000 0.00001 2

Chemin de randonnée cf pis te s ki 5 0

Pis te de s ki 1.7 30 51

TOTAL 943

Comptage de la population impactée - Scénario Rupture pleine et Q10000



Nombre

(unité / ml / m2)

Densité

(nb personnes/km ou

m2)

Population

potentiellement

impactée

(personnes)




Autres bâtiments 0 0 0


Voie de ci rculation 0 20 0




TOTAL 8

Comptage de la population impactée - Scénario Q100

Nombre

(unité / ml / m2)

Densité

(nb personnes/km ou

m2)

Population

potentiellement

impactée

(personnes)




Autres bâtiments 0 - 0


Voie de ci rculation 1.5 20 30




TOTAL 97

Comptage de la population impactée - Scénario Q5000

Tableau 25 : Gravité des conséquences - Nombre d'habitants impactés pour les différents scénarios



4. ANALYSE DE LA CRITICITÉ

4.1. RÉCAPITULATIF DES SCÉNARIOS Le récapitulatif des scénarios est formulé dans le tableau de la page suivante. Le contenu des différentes colonnes est détaillé dans les paragraphes suivants :

- Détermination des événements redoutés (ER) : les événements redoutés analysés dans les tableaux sont issus de l’étude des potentiels de dangers. Dans le cas des études de dangers, l’événement redouté sera la rupture partielle ou totale de l’ouvrage ou de ses ouvrages de sécurité générant ainsi la libération d’une masse d'eau.

- Détermination des causes : les causes sont les facteurs susceptibles de provoquer seuls ou en combinaison avec d’autres, l’événement redouté. S’il y a combinaison, on le précise par des opérateurs « ou » ou « et » ;

- Détermination des conséquences : les conséquences sont les effets physiques de l’événement redouté sur les cibles potentielles, non atténués par d’éventuelles mesures de protection ;

Scénarios modélisés Crue

Brèches testées*

Scénarios apparentés pour les résultats de la

modélisation

CommentairesComptage cinétique

rapide

Classe de gravité

cinétique rapide

Comptage cinétique

lente

Classe de gravité

cinétique lente

Classe de gravité retenue

2A Débit faible0.01 m3/s

Au niveau dutalweg

1A, 3A, 6A, 8, 9,10, 11

Rupture à la retenuenormale

943 4 x x 4

2D Q10000 Au niveau dutalweg

1B, 1C, 1D, 2B, 2C,3B, 3C, 3D, 7B, 7C,7D

Rupture en crue à la coteen crue 943 4 x x 4

4D Q10000 Déversoir 4A, 4B, 4C Rupture sur déversoir encrue

943 4 x x 4

5B Q100 pas debrèche

- Surverse sur déversoir pourQ100 sans rupture(fonctionnement normal del'ouvrage)

8 2 x x 2

5C Q5 000 pas debrèche

5D (classé en classe4 car SC 5C situé enlimite de gravité 3-4)

Surverse sur déversoir pourQ10000 sans rupture(fonctionnement normal del'ouvrage)

97 3 x x 3

12A Débit faible0.01 m3/s

pas debrèche

5A Lâcher d'eau de la vanne0 1 x x 1

Tableau 26 : Récapitulatif des scénarios envisagés - probabilité / gravité.



4.2. MATRICE DE CRITICITÉ La notion de risque est une mesure d'un danger exprimée en fonction de l'occurrence d'un événement indésirable (probabilité, fréquence) et d'une mesure de ses effets ou de ses conséquences. Un danger est une situation dont les conséquences peuvent nuire à l'homme (blessure ou mort de personnes), à la société (perte de production, perte financière, etc.) ou à l'environnement (dégradation du milieu naturel et animal, pollution).

Une échelle de risque est souvent associée au danger afin de pouvoir les classer en niveaux de criticité. Pour cela, on considère le produit cartésien « fréquence d'occurrence x effets » de l'événement ou de la situation donnée.

La « matrice de criticité » figurant ci-après nous permet de positionner les scénarii identifiés sur l’ouvrage.


Courant A 5A

Probable B

Improbable C

5B

Très improbable D 12A

5C

2A, 3A, 6A, 6B, 9, 10

Extrêmement peu probable

E

1A, 1B, 1C, 1D, 2B, 2C, 2D, 3B, 3C, 3D, 4A, 4B, 4C, 4D, 5D, 7, 8, 11, 12

1 2 3 4 5


Désastreux

Gravité

Risque acceptable


Risque inacceptable



• La zone de risque inacceptable (zone rouge) pour laquelle l’exploitant doit proposer des mesures de réduction du risque, lesquelles, une fois mises en œuvre,



réduiront de manière conséquente soit la probabilité d’occurrence de l’accident, soit son niveau de gravité, voire les deux.

Commentaires :

o Les scénarios sont classés en "risque à surveiller" et en "risque acceptables".

o Les scénarios de rupture par érosion interne, glissement d'ensemble, glissement de terrain, séisme et lié au vieillissement des organes constituent les scénarios les plus probables et sont classés en "risque à surveiller".

Par ailleurs, une des barrières de sécurité de ces évènements est la visite régulière (2 fois par mois).

o Le scénario 5A correspondant à un débit courant est fréquent mais ne cause pas de dégâts.

o Le scénario 5C correspond à un fonctionnement normal de la retenue et un débit Q5000.

On notera qu'il est nécessaire d'une topographie plus fine pour effectuer cette modélisation et connaitre les impacts plus précisément. La situation de ces crues n'est pas modifiée par rapport à l'état actuel ; au contraire si la retenue n'est pas pleine lors de la crue, celle-ci jouera le rôle de bassin de rétention et d'amortissement des crues. L'impact sur les crues exceptionnelles pourra être positif. Par ailleurs, un certain nombre de résidences étant rehaussées, elles ne seront pas affectées par ces hauteurs d'eau faibles.



9. ETUDE DE RÉDUCTION DES RISQUES

A partir des scénarios identifiés comme critiques et en prenant en compte les dispositions déjà mises en œuvre pour maîtriser les risques ainsi que les éléments de l’étude accidentologique, cette rubrique présente la démarche de réduction des risques que le responsable de l’ouvrage se propose de conduire, dans une logique d’amélioration continue. Cette démarche identifie et justifie, parmi les différentes mesures envisageables, les mesures retenues par le responsable de l’ouvrage pour réduire les risques, en portant une appréciation sur leur efficacité espérée. Dans le cas des ouvrages existants, le responsable de l’ouvrage précise le délai de mise en œuvre des mesures envisagées ainsi que les mesures qui sont prises à titre provisoire. Cette rubrique présente également les études complémentaires dont l’étude de dangers a montré la nécessité et qui font l’objet de délais sur lesquels s’engage le responsable de l’ouvrage.

1. MESURES DE RÉDUCTION DES RISQUES Afin de réduire les risques, nous proposons :

• de respecter strictement les protocoles règlementaires d'entretien et de suivi des ouvrages neufs.

• définir un plan d'alerte en cas d'anomalie constatée et pouvant conduire à la rupture. Celui-ci se basera sur les plans des zones potentiellement impactées.

2. PLAN D'ALERTE Le plan d'alerte consistera à :

- alerter le Préfet et les maires des communes de Magland et Araches la Frasse

- alerter les services de gendarmerie et pompiers pour l'intervention

- évacuer les personnes concernées de la zone potentiellement inondée

- fermer les portes, fenêtres des bâtiments.

- enlever les matériaux, éléments, susceptibles être emportés

Les Plans Communaux de Sauvegarde des communes pourront être utilisés comme support et pourront être mis à jour si besoin.

La zone d'intervention du plan d'alerte sera définie à partir des zones inondables définie dans le cadre de la rupture de l'ouvrage pour Q10000.

Le plan d'alerte sera déclenché lorsque l'exploitant :

• constate une anomalie sévère pouvant causer un risque de rupture

• en cas de crue, après que la phase d'alerte ait été déclenchée, et que le niveau dans la retenue continue à augmenter pour se rapprocher de la cote de danger (cote de la crête du remblai de l'ouvrage).



3. MESURES D'ENTRETIEN ET SURVEILLANCE

3.1. RAPPELS DES CONDUITES À TENIR EN CAS DE RISQUES

D'ACCIDENTS MAJEURS La politique d'identification et d'évaluation des risques d'accidents majeurs ainsi que le rôle des différents intervenants est indiqué dans le chapitre 5.

En cas de crue, la procédure est détaillée dans le chapitres 3 paragraphe 1.4.2 et chapitre 9, avec une intervention sur site de l'exploitant afin de vérifier l'ouvrage. En fonction de la situation, le Directeur de DSF pourra adapter les consignes si l'urgence le nécessite.

Après un séisme, l'exploitant réalisera dès que possible une visite sur site et les mesures d'auscultation afin de vérifier les installations selon les consignes détaillées dans le chapitre 9.

Des visites intermédiaires aux visites régulières peuvent s’imposer à la demande de l’exploitant si celui-ci constate un phénomène inquiétant ou à la suite de circonstances exceptionnelles (crues…) qui auraient pu affecter la retenue ou son environnement plus ou moins proche (glissement de terrain à la suite de fortes précipitations…).

Elles seront réalisées par le personnel compétent en hydraulique, en géotechnique et en génie civil, accompagné du responsable d’exploitation (prestataires extérieurs à définir ultérieurement selon les disponibilités).

En cas d'évènement exceptionnel concernant le risque d'avalanche supérieur à T100 (manteau neigeux épais et instable situé au dessus la retenue ou déclenchement d'avalanche manuel) ET dans le cas d'une retenue plein à retenue normale, on pourra réaliser une vidange de 1 m minimum par ouverture de la vanne de vidange par principe de précaution.

En cas d'urgence, la procédure est donnée dans le chapitre 3. paragraphe 1.4.2.

3.2. LISTE DES ÉLÉMENTS D'ENTRETIEN ET SURVEILLANCE La surveillance et l'entretien de l'ouvrage concerne les opérations suivantes :







Les principales procédures règlementaires sont les suivantes :







• Rapport d'auscultation par un organisme agréé: tous les 5 ans



Deux types de contrôles sont mis en place :

Un Contrôle de type qualitatif :

La surveillance et le contrôle sont essentiellement visuels. Les observations qualitatives seront si possible, effectuées par la même personne et seront reportées sur un cahier dans le quel figurera les éléments essentiels de la vie de l’ouvrage. Ces observations devront être complétées par des clichés photographiques.

Un contrôle de type quantitatif :

Toutes les mesures devront être notées sur le registre de l’ouvrage et traitées le plus rapidement possible afin de pallier immédiatement aux éventuelles défaillances de l’ouvrage.

Les consignes de surveillance comportent : des visites bimestrielles, des visites techniques approfondies et des visites en cas de circonstances exceptionnelles.

3.3. VISITES DE SUIVI DE L'OUVRAGE

3.3.1. Visites bimestrielles


Ces visites ont pour objectif de déceler rapidement tout phénomène nouveau affectant la retenue ainsi que de suivre qualitativement les évolutions. Elles sont réalisées par la personne désignée par l’exploitant.

Les visites de surveillance ne doivent négliger aucun point d’observation sur le barrage et les ouvrages attenants.

Elles s’effectuent selon un parcours prédéfini :

- Tour du chemin de ronde et accessibilité ou repérage permanent des points de contrôle topographiques de la digue ;

- Tour du pied de la digue/barrage ;

- Visite du déversoir, coursier en enrochements et fosse de dissipation ;

- Visite de l’exutoire de la vidange au niveau du Nant.

De manière spécifique :



Hors période d’exploitation, retenue pleine, les points principaux à observer lors de la visite de surveillance sont :

- Apparition ou évolution de zones humides sur le parement ou le pied aval du barrage ;

- Apparition ou évolution de fuites localisées, y compris dans la zone en aval du barrage ;

- Apparition de bourrelets et/ou tassement (amorce de glissement) sur la digue ;

- Creusement de ravines sur le parement aval de la digue ;

- Dégâts dus aux animaux ;

- Obstruction des vannes, des seuils ou du trop plein par des corps flottants ou des matériaux ;

- Obstruction du coursier de l’évacuateur de crue par de la végétation, … ;

- Affouillements, érosion, mouvements de structure dans l’évacuateur de crues ;

- Environnement de la retenue : instabilité de versant…

En période d’exploitation, les points particuliers à observer en période d’enneigement sont :

- Accessibilité à la vanne de vidange et de son organe de manœuvre ;

- Fonctionnement du dispositif de bullage ;

- Présence de glace, de congères ou de surépaisseurs de neige dans l’évacuateur de crue.

Hors période d’exploitation retenue vide ou avec un faible niveau d’eau dans la retenue, toutes les parties habituellement immergées seront alors inspectées attentivement :

- Berges de la retenue et tenue du confinement sur tout le pourtour de la retenue ;

- Ouvrages de vidange et de prise d’eau en fond de lac (crépines) ;

- Tenue des lests pour les anneaux de bullages en fond de lac et anneau intermédiaire dans la risberme ;

- Etat d’envasement ou d’engravement de la retenue, évacuation éventuelle des matériaux.

Ces visites sont mentionnées dans le registre du barrage, avec indication de toute observation particulière et référence à des photographies si besoin.

3.3.2. Visites à l'occasion d'évènements exceptionnels

Des visites intermédiaires peuvent s’imposer à la demande de l’exploitant si celui-ci constate un phénomène inquiétant ou à la suite de circonstances exceptionnelles (crues…) qui auraient pu affecter la retenue ou son environnement plus ou moins proche (glissement de terrain à la suite de fortes précipitations…). Elles sont réalisées par le



personnel compétent en hydraulique, en géotechnique et en génie civil, accompagné du responsable d’exploitation.

3.3.3. Visite dans le cas d’une crue

Les crues constituent des sollicitations sévères sur la retenue : cote du plan d’eau élevée, débits importants dans le déversoir de crues, ruissellement de la pluie sur les parements… Une observation renforcée s’impose donc.

Si l’observation sur place de la crue est possible (crue longue de jour ou crue de fonte), les points suivants devront être regardés et évalués :

- Durée de la crue ;

- Fonctionnement du déversoir (aspect de la lame d’eau, écoulement en pied de coursier…)

- Niveau maximum atteint par l’eau… ;

- Après la crue, les observations systématiques et effectuées le plus tôt possible, porteront sur les points suivants :

- Relevés d’indices permettant de connaitre le niveau maximum atteint par l’eau : dépôts de brindilles ;

- Vérification qu’il n’y a pas eu de surverse autour de la retenue (indices à rechercher : présence de végétation couchée, d’affouillement) ;

- Etat du déversoir : mouvements des structures, érosion régressive… ;

- Creusement de ravines par ruissellement sur les talus ;

- Apparition de nouvelles zones de fuites ;

- Mesures afin de détecter d’éventuelles évolutions rapides suite à la crue : augmentation du débit des drains ;

- Vérification des points topo de la digue.

Toute observation particulière devra être consignée dans le registre du barrage et des photographies jointes si nécessaires.

3.3.4. Visite après un séisme

Une visite, aussitôt après un séisme ressenti ou un séisme dont on a eu connaissance non loin du site, est recommandée. Toutes les parties observées lors des visites bimestrielles, en notant les différences éventuelles, seront inspectées. L’apparition de fissures sur les organes en béton et de mouvements sur la digue sera surveillée. Il faudra s’assurer que les vannes fonctionnent correctement et il conviendra de faire une mesure de débit afin de détecter d’éventuelles évolutions rapides (augmentation du débit des drains).

3.3.1. Visites techniques approfondies

L’Arrêté du 29 février 2008 indique que des visites techniques approfondies doivent être réalisées par « un personnel compétent notamment en hydraulique, en géotechnique et en génie civil et ayant une connaissance suffisante du dossier et des résultats



d’auscultation de l’ouvrage » ; le responsable d’exploitation est tenu d’accompagner le personnel de la visite.

Ces visites doivent être effectuées au minimum une fois tous les 5 ans sur le même principe que la visite bimestrielle.

De plus, lors de ces visites techniques approfondies, les organes hydrauliques de sécurité (vannes) sont inspectés avec manœuvre réelle de ces organes, les cotes topo sur la digue à l’aide des témoins (plots béton), les piézomètres et le débit des drains seront vérifiés.

Ces visites techniques approfondies donnent lieu à un rapport complet de la part du personnel qui les a accomplies. Ce compte-rendu précise, pour chaque partie de l'ouvrage et de ses abords, les constatations, les éventuels désordres observés, leurs origines possibles, le résultat des essais de fonctionnement des organes hydrauliques et les suites à donner en matière de surveillance, d'exploitation, d'entretien, d'auscultation, de diagnostic ou de confortement.

3.4. MESURES QUANTITATIVES DE SUIVI

3.4.1. Evaluation des prélèvements d'eau

Le volume des prélèvements réalisés par l’exploitant est comptabilisé au moyen de 2 dispositifs distincts :

- Un compteur volumétrique dans un regard sur le chemin de digue sur le volume « entrant » dans la retenue ;

- Le volume « sortant » cumulé » par chaque enneigeur au niveau de la supervision.

L’exploitant tient à jour un registre des prélèvements suivant le tableau :

Tableau 28 : exemple de tableau de suivi des prélèvements SAISON 2017-2018

DATE

Heure de

mise en

route de

l'installation

Heure

d'arrêt de

l'installation

Temps de

production

Débit de

pompage

Volume

d'eau

transformé

TOTAL

3.4.2. Relevé des piézomètre et bornes de tassement

Des bornes de contrôle du tassement et des pièzomètres seront mis en place à l'issu du chantier. Ils permettront de vérifier l'altimétrie des remblais de la retenue au fur et à mesure de temps et les cotes d'eau au droit du dispositif :



Ouvrage classe C Date de la visite : Météo :

Inspection visuelle

Débit des drains Nom drain Volume récipient Temps remplissage Débit (l/s)

Drain n°1

Drain n°2

Cote piézomètres Repère piézomètre Cote tête piézo

(NGF)

Lecture (m) Cote d’eau (NGF)

Piézo n°1

Piézo n°2

Piézo n°3

Cotes altimétriques Repère n°1 Cote repère(NGF)




Ces données seront notées sur les compte rendus des visites d'auscultation puis consignées dans le dossier de l'ouvrage.

Sont inclus dans le dispositif d'auscultation :

• 3 piézomètres

• 3 ou 4 bornes de contrôle altimétrique

L'implantation définitive sera restituée en phase chantier. Une borne et un piézomètre seront placés sur le remblai de plus grande hauteur (soit au niveau du talweg).

Les bornes de contrôles altimétriques seront vérifiées chaque année.

Des mesures de débits des drains seront effectuées deux fois par mois dans le regard prévu à cet effet situé dans le local de pompage. Tous les drains seront correctement identifiés selon leur position dans l’ouvrage :

- Drains de fond de lac ;

- Drains de digue (cheminée).

Un état initial du débit des drains sera mesuré sur la 1ère année avec un relevé hebdomadaire. Ces données permettront de fixer le débit normal de chacun des drains (en fonction des saisons) qui serviront de référence aux mesures ultérieures.

En phase de mesure ultérieure (à partir de la 2ème année), si le débit de l’un des réseaux de drains dépasse de 1 l/s la mesure de référence, le maitre de l’ouvrage devra procéder



à une vidange du lac avec des mesures de débits toutes les 12h, et ce afin de déterminer l’origine de cette augmentation de débit et de procédera aux éventuelles réparations.

Des mesures de cotes des piézomètres seront effectuées une fois par mois dans le regard de pied de digue prévu à cet effet. Tous les piézomètres seront correctement identifiés selon leur position dans l’ouvrage.

3.5. MANIPULATION DE LA VANNE DE VIDANGE

3.5.1. Vidange de l'ouvrage

Sauf entretien réglementaire, aucune vidange en conditions normales n’est prévue.

A la fin des campagnes de fabrication de neige, la retenue est vide : l’exploitant peut réaliser si besoin une intervention à l’intérieur de la retenue.

Si le remplissage était quand même effectué et qu’il faille vidanger la retenue, la vidange serait effectuée par la canalisation de vidange en ouvrant la vanne manuellement. L’ensemble de l’eau serait évacuée vers le ruisseau de la Nant de Véret (situé à proximité immédiate) avec un débit de vidange estimé à un débit maximum de 0.80m3/s.

Il en est de même lorsqu’une vidange est nécessaire en cas de circonstances exceptionnelles (risques de rupture de digue notamment).

3.5.2. Moyen d'intervention en cas d'incident

On entendra par incident, le dépassement de seuils prédéfinis, l’occurrence d’une anomalie importante constatée visuellement (émergence en pied de digue en particulier) ou une situation météorologique exceptionnelle.

Pour vider la retenue en urgence, il faut ouvrir manuellement la vanne de vidange située en fond de retenue pour évacuer l’eau en direction du Nant de Véret.

Lorsque la retenue est pleine (110.000m³), il faut 55h heures soit 2,3 jours pour la vidanger complètement.

Les consignes d’exploitation comprendront par ailleurs la liste et les coordonnées téléphoniques des différentes autorités susceptibles d’intervenir ou devant être averties, en particulier le service en charge du contrôle de la sécurité de l’ouvrage et les autorités de police ou de gendarmerie.



10. CARTOGRAPHIE

ANNEXE 1 : Dossier de plans

• Cartographie des enjeux

• Sens des écoulements

• Scénario 2D : hauteurs d'eau

• Scénario 2D : vitesses

• Scénario 2D : aléas

• Scénario 5B : aléas

• Scénario 5C : aléas

Siège social – Centre technique principal

815, route de Champ Farçon 74 370 ARGONAY

Tél : 04.50.27.17.26 Fax : 04.50.27.25.64

E.mail : [email protected]

Agence Alpes du Nord

Alpespaces

50, Voie Albert Einstein 73 118 FRANCIN

Tél : 04.79.96.14.57 Fax : 04.70.33.01.63


Agence Alpes du Sud

Bât 2 – Résidence du Forest d’entrais

25, rue du Forest d’entrais 05 000 GAP

Tél : 04.92.21.97.26 Fax : 04.92.21.87.83


Agence Dauphiné-Provence

9, rue Praneuf 26 100 ROMANS SUR ISERE

Tél : 04.75.45.30.57. Fax : 04.75.45.30.57.

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Agence Grand Sud-Pyrénées

Immeuble Sud América 20, bd. de Thibaud 31 100 TOULOUSE

Tél : 05.62.14.07.43 Fax : 05.62.14.08.95


Agence Océan Indien

« Les Kréolis » 8-10, rue Axel Dorseuil 97 410 SAINT PIERRE

Tél : 02.62.96.82.45 Fax : 02.62.32.69.05


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