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Risques

Les levées (digues) de la Loire

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publié le 22 juin 2010 (modifié le 11 décembre 2017)

sources :
« La Loire, Histoire des protections contre les crues » - DREAL Centre
« Méthodologie de diagnostic des digues appliquées aux levées de la Loire moyenne » - Cemagref 2000
_« Des digues de protection contre les inondations » - Cemagref 2001
illustrations : DREAL Centre

LES LEVÉES

Le rôle des digues de la Loire (Levées) est de permettre une inondation moins fréquente du val.

Mais, en enfermant la Loire à l’intérieur d’un couloir parfois étroit, l’homme n’a pas réussi à s’affranchir des conséquences des grandes crues.

Ainsi, pour les événements extrêmes, l’ensemble de la vallée est inondé. Les eaux remontent dans le val par la nappe ou par remous au niveau des confluences, débordent par dessus les digues, pénètrent par les zones de rupture des levées… Le fleuve recouvre ainsi l’ensemble de son lit majeur, comme en l’absence de protections.

LES MÉCANISMES DE RUPTURE DES DIGUES

- La surverse : débordement de l’eau au-dessus de la digue. Il est important de préciser que les digues en terre ne sont pas prévues pour supporter la surverse.

Chronologie du phénomène : Le niveau du fleuve atteint la crête de l’ouvrage, l’eau déborde sur la digue et inonde le val. Le parement côté val commence à s’éroder, les matériaux sont arrachés par la force du courant et une fouille importante se crée en pied. Le parement n’est plus stable et glisse par pans entiers. La force du courant crée une fosse d’érosion importante côté val et la brèche s’élargit en érodant la digue de part et d’autre. La rupture de la levée se traduit par une irruption violente des eaux dans le val, très dommageable pour les enjeux qui y sont présents.

- Le renard hydraulique : érosion interne du sol, créant progressivement une galerie à travers la digue.

Chronologie du phénomène : avec l’augmentation du niveau d’eau (H), le remblai se sature progressivement et le gradient hydraulique (H/L) augmente. Le long des lignes de courant préférentiel, un écoulement se crée, générant une petite fuite côté val de la digue. Les matériaux peu cohésifs du remblai sont entraînés par l’écoulement. La fuite s’agrandit, la cavité s’élargit et se propage vers la Loire. Progressivement, le chemin hydraulique (L) se raccourcit, le gradient hydraulique augmente et accentue le phénomène. La galerie ainsi formée peut traverser entièrement l’ouvrage et conduire à sa ruine.
Les terriers des animaux fouisseurs, les conduits racinaires des arbres, les constructions dans l’emprise de la digue, la présence de conduits karstiques sont des facteurs aggravant ce risque car ils réduisent la longueur du chemin hydraulique entre les côtés fleuve et val de la digue.

- L’érosion en pieds de levée : affouillement de la base de la digue, côté Loire.

Chronologie du phénomène : La vitesse importante de l’eau et la vulnérabilité des berges (convexité du lit, rétrécissement de la largeur du lit …) sont la source de l’érosion en pied de digue. Les crues successives aggravent le phénomène. La berge, verticalisée, devient peu à peu très instable. Les matériaux saturés en eau glissent par pans, entraînant finalement la ruine complète de la digue.

- autres mécanismes potentiels de dégradation et de rupture de la levée :

- la rupture en retour : surverse lorsque le niveau d’eau en partie aval du val dépasse le niveau de la levée et revient vers le fleuve. L’érosion régressive qui s’en suit est d’autant plus rapide que le flot se déverse sur un talus saturé par plusieurs jours d’imbibition.

- instabilité de l’ensemble de la levée qui peut exister, en particulier, lorsque les 3 facteurs suivants sont réunis :

  • profil de la digue étroit avec des pentes de talus fortes,
  • piézométrie élevée dans la digue liée à l’absence de drainage (digues constitués de matériaux argileux, perrés trop étanches…) et à la présence de couches hétérogènes,
  • faible compacité, donc faibles caractéristiques mécaniques des matériaux du remblai, ou présence d’une couche argileuse sous-consolidée au niveau de la fondation.

- rupture du dispositif de revanche (banquette) : les digues sont parfois surélevées par une levée de terre étroite et à pentes raides ou d’un muret en maçonnerie (largeur d’environ 0,50m) sur le bord du couronnement côté fleuve. La liaison entre la banquette et la digue et la faible stabilité mécanique de ce dispositif constituent de réels points de faiblesse.

EXEMPLES DE RENFORCEMENT

Risques de rupture identifiésExemples de solutions envisageables
Surverse - Créer un déversoir, s’il n’existe pas, afin de contrôler l’inéluctable inondation du val.
Érosion des talus et affouillements - Protéger le pied de levée côté Loire par une protection en massif d’enrochements, incluant une piste d’entretien.
- renforcer le parement du talus côté Loire.
Renard hydraulique - Ajouter une recharge draînante côté val.
- Créer un masque étanche côté fleuve ou une paroi moulée dans le corps de la levée pour limiter les débits et/ou augmenter la longueur des lignes de fuite.
- Lutter contre les animaux fouisseurs.
- Limiter la végétation sur les digues.
- Traiter les points singuliers (conduites, caves,…).

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