Rapport d’étude final








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Syndicat Intercommunal du Bassin de la Nivelle

_________

BAIE DE SAINT-JEAN DE LUZ

RIVIERE LA NIVELLE


Etude de surcote

Etude hydraulique

Risque inondation

Rapport d’étude final

D. Aelbrecht, T. Boulet (EDF-LNHE)

Ch. Brachet (ISL)

Novembre 2000





Laboratoire National

d'Hydraulique

& Environnement








SYNTHESE

Le Syndicat Intercommunal du Bassin de la Nivelle et la DDE-64 ont confié au Laboratoire National d'Hydraulique & Environnement (LNHE) d'EDF et au Bureau d'Ingénieurs Conseil ISL une étude intitulée "Etude de surcote et hydraulique de la baie de Saint-Jean de Luz et de la rivière Nivelle".
La Nivelle, qui prend sa source en Espagne, se jette dans la baie de Saint-Jean-de-Luz en Atlantique après un parcours de 38 km. Ses crues sont brèves et soudaines, au caractère particulièrement dangereux tant pour les cultures que pour les infrastructures et les habitations. Le pic de la crue exceptionnelle de la Nivelle du 26 Août 1983 (débit de pointe à Saint-Jean de Luz de l'ordre de 600 à 700 m3/s [1]) est intervenu au moment de la basse mer. Les Collectivités Territoriales souhaitent étudier les conséquences qui auraient pu être observées en cas de conjonction de cet événement avec des conditions normales ou extrêmes de pleine mer (incluant par exemple une surcote). Au vu de ces conséquences, un ensemble de dispositions (structurelles ou non structurelles) seraient à déterminer pour offrir un niveau de sécurité satisfaisant.
L'évaluation des conséquences d'une telle conjonction d'événements passe par la connaissance du risque, défini par le croisement des informations relatives à la vulnérabilité des sols d'une part et à l'aléa hydraulique d'autre part (hauteur et vitesse de l'écoulement, voire durée de submersion).
L'objectif général de l'étude est donc d'améliorer la connaissance du comportement hydraulique de la Nivelle en fonction du régime maritime, et du risque « inondation » par débordement de la Nivelle. On rappelle à ce titre que les processus d’inondation résultant (i) d’un refoulement via les réseaux d’assainissement vers des points bas en milieu urbain ou (ii) d’un passage en charge des réseaux d’évacuation des eaux pluviales dû à des précipitations locales fortes, ne sont pas intégrés au cahier des charges et ne sont donc pas pris en compte par la présente étude. Toutefois, en ce qui concerne le point (i) ci-dessus, des éléments sur les niveaux d’eau maxima atteints au droit des exutoires pourront être trouvés dans la présente étude.
L'étude est organisée en plusieurs tâches détaillées dans le texte ci-après :
- Recueil des données nécessaires à l'étude ;

- Etude hydrologique relative aux crues de la Nivelle ;

- Etude statistique des surcotes marines et niveaux marins extrêmes ;

- Mise en oeuvre d'un modèle hydraulique 2D et étude de différentes conjonctions d'aléas maritimes et fluviaux ;

- Restitution du mode d'occupation des sols ;

- Cartographie du risque inondation ;

- Proposition d'un programme opérationnel d'actions.
Les données recueillies, l’étude hydrologique relative aux crues de la Nivelle, l’étude statistique de surcotes en baie de Saint-Jean de Luz, ont permis d’exploiter le modèle hydraulique pour différents scénarios définis par 3 paramètres principaux :
- L’intensité de la marée et de la surcote en baie de Saint-Jean de Luz

- L’intensité de la crue sur la Nivelle, éventuellement atténuée par la présence du barrage de Louberria en amont

- La concomitance ou non des maxima de marée (Pleine mer) et de crue
Une simulation de référence (simulation 0) a permis de reproduire et comprendre le phénomène observé le 26 Août 1983, puis 6 autres simulations ont permis d’apprécier le comportement du phénomène d’inondation en fonction des 3 paramètres décrits ci-avant.
Une restitution cartographique de l’aléa (hauteurs et vitesses d’eau maximales), de la vulnérabilité (mode d’occupation des sols), et du risque « inondation » qui en résulte, est également fournie. Elle conclut à la recommandation des actions suivantes en vue d’améliorer la protection de la zone d’étude vis-à-vis du risque inondation.
La première mesure consiste en la préservation des zones d’expansion naturelles de crues. Le barrage de Louberria en projet permet par ailleurs d’abaisser de manière notable le débit de pointe des crues moyennes à fortes. Un écrêtement complémentaire de l’onde peut être obtenu par ralentissement dynamique (aménagements de surstockage au droit des franchissements, aménagement des versants). La mise en place de protections locales peut permettre de résoudre certains problèmes ponctuels, en particulier en liaison avec les fortes marées.


Enfin, il est important de rappeler que la présente étude accompagne la révision du Plan de Prévention du Risque d’Inondation des communes de Saint-Jean-de-Luz, Ciboure et Urrugne. Elle n’inclut pas la constitution des différents éléments constituant le dossier, mais aboutira à la production des cartes hydrauliques réglementaires au rendu spécifique (aléas, vulnérabilité et risque) ainsi que les éléments nécessaires à la rédaction du règlement et de la note de présentation.
SOMMAIRE



1 - Introduction : Contexte, Objectifs et Organisation de l'Etude 6

2 - Recueil de données 8

2.1 - Enquêtes de terrain 8

2.2 - Données maritimes 8

2.3 - Données topographiques et bathymétriques 9

2.3.1 - Emprise du domaine d'étude 9

2.3.2 - Bathymétrie « maritime » 9

2.3.3 - Restitution photogrammétrique 10

2.3.4 - Profils en travers complémentaires dans le rivières Untxin et Nivelle 10

3 - Etude hydrologique 11

3.1 - Préambule à l’étude hydrologique 11

3.2 - Caractéristiques physiques du bassin versant de la Nivelle 11

3.2.1 - Réseau hydrographique 11

3.2.2 - Décomposition en sous bassins versants 12

3.3 - Analyse climatique 13

3.3.1 - Stations pluviométriques 14

3.3.2 - Précipitations moyennes annuelles 15

3.3.3 - Pluies journalières maximales annuelles 15

3.3.4 - Gradex des pluies journalières 16

3.3.5 - Gradient d’altitude 17

3.3.6 - Courbe intensité - durée - fréquence 18

3.4 - Construction des hydrogrammes naturels 19

3.4.1 - Présentation du modèle hydrologique 19

3.4.2 - Détermination de l’index du Curve Number 20

3.4.3 - Estimation des débits de crue 20

3.5 - Effet du barrage de Louberria 22

4 - Etude statistique des niveaux marins de Pleine Mer 24

4.1 - Rappel : conditions générales de marée à Saint-Jean de luz 24

4.2 - Objectif de l'étude statistique. Rappel sur les surcotes 24

4.3 - Méthodologie 25

4.4 - Mise en œuvre de la méthode. Résultats 26

5 - Modélisation hydraulique 30

5.1 - Construction du modèle 30

5.1.1 - Le logiciel TELEMAC 2D 30

5.1.2 - Construction du M.N.T 30

5.1.3 - Maillage du domaine de calcul 31

5.2 - Etalonnage. Validation du modèle 31

5.3 - Exploitation du modèle. Choix des simulations 32

5.4 - Résultats des simulations 34

6 - Occupation des sols. Risque inondation. Cartographie 36

6.1 - Aléa hydraulique 36

6.1.1 - Méthodologie 36

6.1.2 - Résultats 36

6.2 - Occupation du sol 37

6.3 - Confrontation de l’aléa à l’occupation du sol 38

7 - Programme Opérationnel d'Actions 39

7.1 - Ecrêtement amont 39

7.1.1 - Préservation des zones d’expansion 39

7.1.2 - Barrage de Louberria 39

7.1.3 - Ralentissement dynamique 40

7.2 - Protection locale 41

7.3 - Mesures non structurelles 42

Conclusion 43

Références bibliographiques 44


Annexe 1 - Compte-rendu des enquêtes de terrain
Figures
Cartes


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