Données techniques : problématique générale d'une vallée endiguée

Les digues fluviales sont une arme à double tranchant : elles protègent des terrains pour des crues

faibles ou moyennes, mais elles les mettent en danger en cas de crues fortes ou extrêmes ou si elles

sont en mauvais état. Leur rupture provoque alors dans le lit majeur une onde de crue plus brutale

que celle qui se serait produite sans la digue. Les digues en terre, comme celles du Rhône, résistent

particulièrement mal à la surverse. Elles peuvent aussi périr avant même de surverser, selon divers

mécanismes d’érosion interne, d’affouillement au pied de berge ou de glissement.

question 1 : Jusqu’à quand une digue résiste-t-elle ?

Une digue correctement conçue, construite et entretenue résiste jusqu’à ce que l’eau atteigne ce

qu’on appelle la « cote de danger de rupture ». À un ou quelques cm près, il s’agit en pratique de la

cote de la crête de la digue, ou plus précisément de la cote des points bas de cette crête. Mais quand

une digue ne satisfait pas aux trois conditions de bonne conception, bonne construction et bon

entretien, elle peut périr par érosion interne, même pour des cotes d’eau inférieures à sa crête. Les

exemples sont nombreux. L’ennui, c’est qu’il est facile de prédire qu’une digue, même

correctement réalisée, se rompra peu après le début de surverse ; mais il n’est pas possible de dire

pour quel niveau d’eau une digue non correctement réalisée se rompra ; il est de plus difficile de

dire où. Plus encore, une digue non correctement construite pourra résister à un certain évènement,

par exemple la crue de 2003, mais s’étant alors affaiblie, elle pourra très bien ne pas résister à une

crue arrivant à la même cote, voire même à une cote inférieure. Ce dernier point n’est pas forcément

bien connu de toutes les personnes concernées. A contrario, une digue correctement conçue, réalisée

et entretenue pourra résister à tous les types de désordre sauf évidemment à celui provoqué par une

surverse. C'est-à-dire qu’elle pourra être considérée comme sûre tant que la crue n’atteint pas ce que

nous appelons plus bas la crue de danger de rupture.

Question 2 : La formation d’une brèche peut-elle être un bien ?

 
Les brèches qui se produisent, par surverse, ou tout autre mécanisme, dérivent une partie de l’eau

du lit mineur endigué et le soulagent. Cela conduit souvent à penser que les brèches ont donc des

conséquences positives en aval et évitent d’autres brèches. Est-ce toujours vrai ? Cela conduit aussi

à penser que l’abaissement du niveau de l’eau au droit de la brèche agit en amont par effet de

remous, en « tirant » la ligne d’eau vers le bas. Est-ce toujours vrai ?

En aval d’une brèche qui vient de se produire, le lit endigué propage un hydrogramme de crue

obtenu par différence entre l’hydrogramme amont et celui qui est dérivé vers le lit majeur au travers

de la brèche. Lorsque les pointes de ces deux hydrogrammes sont relativement simultanées, le

3/69

bénéfice est réel car la pointe de crue à l’aval de la brèche est diminuée. Lorsque les crues sont

rapides, ce bénéfice n’est pas garanti. En effet, la digue peut résister à la surverse pendant quelques

minutes à quelques heures, et la brèche peut très bien survenir alors que la montée de crue est déjà

terminée. Cette circonstance a clairement été mise en évidence sur le Vidourle après la crue de

septembre 2002. Peu importe que cela ait aussi été ou non le cas pour les deux brèches du Petit

Rhône en décembre 2003, nous voulons simplement rappeler que l’on ne peut pas escompter à

l’avance qu’une brèche aura un réel bénéfice à son aval.

Vers l’amont, l’effet hydraulique est d’une toute autre nature. Une brèche, tant qu’elle débite, induit

un abaissement de la ligne d’eau par effet de remous. Cela peut constituer un avantage local, par

exemple en arrêtant un débordement qui aurait commencé. Mais cela est rarement déterminant sur

de longues distances, car peu à peu l’effet des pertes de charges tout au long du cours d’eau

« dilue » le bénéfice de l’abaissement aval.

question 3 : Cote de protection et cote de danger de rupture ?

Nous parlons de la cote de l’eau dans la rivière au droit du tronçon de digue considéré.

Commençons par parler d’une digue correctement réalisée. Nous avons déjà défini la « cote de

danger de rupture », celle au-delà de laquelle on ne garantit plus la tenue de la digue : c’est la cote

de la crête de la digue (ou du point le plus bas de son profil, sauf s’il est aménagé pour être résistant

à la surverse). La « cote de protection » est la cote à partir de laquelle les lieux à protéger

commencent à être inondés en dépit de la présence de la digue. Dans les aménagements conçus dans

un but de protection, on réalise des tronçons de digue aptes à résister au déversement qui permettent

d’inonder la plaine lentement quand il n’est plus possible de l’éviter et de diminuer le risque

d’érosion par surverse. Il y a alors une marge importante entre ces deux cotes. Mais dans le cas du

Rhône, et dans bien d’autres cas de digues anciennes, il n’y a aucune marge : vu l’absence de digue

apte au déversement, ces deux cotes sont identiques, la protection des personnes cesse exactement

au moment où la digue est en danger de rupture. Cette circonstance fort dangereuse résulte souvent

d’un aménagement non voulu : les maisons sont arrivées après la digue.

Mais si la digue n’est pas correctement réalisée, c’est encore pire, elle risque de se rompre pour des

niveaux de crue inférieurs à la cote de la crête. Cote de protection et cote de danger sont encore

identiques, mais en plus c’est une cote que l’on ne connait pas.

La crue de danger de rupture est une crue amenant le niveau de l’eau dans la rivière à la cote de

danger de rupture. On trouve en France des cas très variables où cette crue peut être moins que

décennale ou plus que centennale.

Données recueillies dans le rapport technique "expertise du schéma de protection contre les crues du secteur de Tarascon-Arles" - décembre 2008