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Appel à Projets Rétablissement des continuités écologiques - Agence de l'eau Loire-Bretagne

Le Service de Prévision des Crues Garonne-Tarn-Lot (SPC GTL) a sollicité le Cerema en appui pour l'amélioration de la prévision des crues sur le bassin du Gers. Ce travail s'inscrit dans la poursuite du travail réalisé de 2009 à 2012 par le CETE Méditerranée sur l'ensemble des bassins du Lannemezan pour le SPC Garonne. Le présent rapport compile les différents comptes-rendus et notes techniques produites dans ce cadre par le Cerema, discutées et complétées avec le SPC d'août 2015 à septembre 2016.

L’utilisation des barrages est envisagée en Guadeloupe en protection contre les sargasses. Basée sur une étude bibliographique et deux missions réalisées en juillet et en octobre 2019 avec l’appui de la Sous-préfecture et de la DEAL de la Guadeloupe, cette étude vise à : • présenter une typologie des barrages utilisés ou expérimentés en réponse à cette problématique ; • mettre en regard les conditions météocéaniques des côtes de la Guadeloupe avec les conditions de fonctionnement des barrages pour en tirer des conclusions quant à leur positionnement et leur exploitation ; • évaluer l’impact environnemental des barrages et le coût global de leur utilisation ; • dresser des perspectives pour l’emploi des barrages dans le cadre d’un schéma global d’intervention.

Ce guide a été élaboré par un bureau d'études, dans le cadre du programme de recherche sur les barrages anciens piloté par le Direction technique Eau, mer et fleuves Il est destiné aux services exploitants qui s'interrogent sur la reconstruction de leurs barrages et la réutilisation éventuelle du génie civil de l'ancien ouvrage.Ce rapport est donc constitué : d'une démarche pour l’examen de la faisabilité et la pertinence d’une solution de réutilisation du génie civil (2° partie), d'une méthodologie d’étude d’une solution de réutilisation du génie civil qui présente des techniques particulières couramment utilisées dans ce type de solution (3° partie), des éléments de comparaison entre une solution de réutilisation du génie civil et une solution de reconstruction à neuf, (4° partie), de cinq exemples de réalisation (5° partie). 1 introduction 2 Examen de la pertinence d’une solution de réutilisation du génie civil 2.1 inventaire des parametres 2.2 contraintes d’implantation 2.3 conditions de realisation des travaux 2.3.1 mise a sec des zones de travaux 2.3.2 derivation des eaux et gestion du plan d’eau pendant les travaux 2.4 adequation entre le type des bouchures mobiles existantes et le type des bouchures mobiles envisagees 2.5 modification des performances hydrauliques attendues du nouvel ouvrage 2.6 interet particulier a conserver le plus possible l’ouvrage existant 2.7 conditions de fondation 2.7.1 generalites 2.7.2 fondation alluviale sur une grande profondeur 2.7.3 fondation alluviale surmontant le rocher a faible profondeur 2.7.4 fondation rocheuse de bonne qualite 2.7.5 fondation rocheuse alteree en surface 2.8 qualite des materiaux utilises pour la construction de l’ouvrage existant 2.8.1 maçonnerie 2.8.2 beton 2.8.3 conclusion 2.9 conception de l’ouvrage existant 2.9.1 stabilite d’ensemble du barrage 2.9.2 stabilite et resistance internes de ses differentes parties 2.9.3 regles de securite concernant le personnel d’exploitation 2.9.4 conclusion 2.10 arbre d’evaluation de la pertinence d’une solution de reutilisation du genie civil 3 Méthodologie d’étude d’une solution de réutilisation du génie civil 3.1 connaissance de l’ouvrage et de son environnement 3.1.1 recherche documentaire 3.1.2 leve topographique 3.1.3 releve de degradations - diagnostic 3.1.4 reconnaissances geotechniques et de structure 3.2 methode et criteres de dimensionnement 3.2.1 stabilite d’ensemble 3.2.2 dimensionnement vis a vis de l’erosion interne du sol de fondation 3.2.3 resistance interne des structures 3.3 elements de conception d’une solution de reutilisation de maçonneries 3.3.1 principe de mobilisation des volumes de maçonnerie 3.3.2 transmission des efforts de compression et de cisaillement 3.3.3 reprise des efforts de flexion et de traction 3.4 presentation de techniques particulieres pour la reutilisation du genie civil 3.4.1 demolitions en masse, soignees et demontage de maçonneries 3.4.2 restauration des parements en maçonnerie 3.4.3 remplacement d’un parement en maçonnerie par un parement en beton coffre ou en beton projete 3.4.4 injections 3.4.5 palplanches 3.4.6 micropieux 4 Méthode de comparaison entre une solution de reconstruction a neuf et une solution de réutilisation du génie civil 4.1 inventaire des thèmes a explorer 4.2 durabilité et facilite de maintenance du génie civil 4.3 délai de réalisation 4.4 facilite d’exploitation et d’entretien des équipements 4.5 impact sur l’environnement 4.6 esthétique 4.7 risques techniques 4.8 batardage et gestion du plan d’eau pendant les travaux 4.9 aptitude a réaliser une mécanisation progressive 4.10 grille multicritères 5 exemples de réalisation ou de projet de réutilisation du génie civil existant 5.1 introduction 5.2 barrage de la truchere 5.2.1 description de l’ancien barrage 5.2.2 géotechnique 5.2.3 état du génie civil existant - diagnostic 5.2.4 description du projet de reconstruction 5.2.5 analyse critique 5.2.6 problèmes rencontres pendant les travaux 5.2.7 conclusion et synthèse 5.3 barrage de roanne 5.3.1 description du barrage actuel 5.3.2 géotechnique 5.3.3 état du génie civil existant – diagnostic 5.3.4 description du projet de reconstruction – courant 2005 5.3.5 analyse critique 5.3.6 conclusion et synthèse 5.4 barrage de villeneuve-saint-germain 5.4.1 description de l’ancien barrage 5.4.2 géotechnique 5.4.3 état du génie civil existant – diagnostic 5.4.4 description du projet de reconstruction 5.4.5 analyse critique 5.4.6 problèmes rencontres durant les travaux 5.4.7 conclusion et synthèse 5.5 barrage de l’ill (colmar) 5.5.1 description de l’ancien barrage 5.5.2 géotechnique 5.5.3 état du génie civil existant – diagnostic 5.5.4 description du projet de reconstruction 5.5.5 analyse critique 5.5.6 problèmes rencontres durant les travaux 5.5.7 conclusion et synthèse 5.6 barrage des usines municipales d’erstein 5.6.1 descriptif de l’ouvrage d'origine 5.6.2 géotechnique 5.6.3 état du génie civil existant 5.6.4 description des modifications apportées a l'ouvrage d'origine 5.6.5 diagnostic du barrage après reconstruction 5.6.6 analyse critique 5.6.7 problèmes rencontres pendant les travaux 5.6.8 conclusion et synthèse

Ce dossier type répond à la plupart des situations de modernisation / reconstruction de barrages. Il permet également d’optimiser la structure des clapets par la prise en compte notamment des situations accidentelles. 1. Avant propos 2. Introduction 2.1. Composition du dossier type 2.2. Principe général d’utilisation 3. Définition des dimensions utiles et du nombre de clapets 3.1. Précisions sur les termes utilisés 3.1.1. Largeurs 3.1.2. Hauteurs 3.1.3. Angle d’inclinaison du clapet 3.1.4. Définition du repère global 3.2. Détermination pratique des dimensions utiles 3.2.1. Hauteur utile 3.2.2. Largeur utile 3.3. Gamme des dimensions de bouchures couvertes 4. Limites et précisions techniques sur la gamme étudiée 4.1. Angle d’inclinaison du clapet en position haute 4.2. Epure générale de débattement 4.3. Niveau d’eau du bief aval 4.4. Glace 4.5. Sur hauteur d’eau accidentelle 4.6. Séisme 4.7. Eau de mer 4.8. Interfaces et limites avec les autres corps de métier 4.8.1. Génie civil 4.8.2. Electricité et automatisme 5. Choix des sous-ensembles constitutifs 5.1. Principe général 5.2. Définitions des classes des sous-ensembles 5.2.1. Tablier 5.2.2. Paliers 5.2.3. Organe de manoeuvre 6. Elaboration des pièces techniques 6.1. Introduction 6.2. Choix des plans des sous-ensembles 6.3. Rédaction du CCTP 6.3.1. Principe d’utilisation 6.3.2. Cas particuliers 6.4. Bordereau des prix 6.4.1. Limites du bordereau 6.5. Clauses administratives relatives aux garanties et à la fourniture des documents de récolement 6.5.1. Dossier de récolement 6.5.2. Garanties particulières 7. Tableaux de choix des sous-ensembles 7.1. Tablier 7.2. Paliers 7.3. Vérins 7.4. Puissance des motoréducteurs 7.5. Chaînes 7.6. Force des crics 8. Remerciements

Le catalogue des batardeaux a été réalisé par l'ANAST en collaboration avec VNF et le Direction technique Eau, mer et fleuves dans le cadre du programme de recherche sur les barrages mobiles. Il recense les différents types de batardeaux, les compare, et les classe selon leur type d'utilisation. On retrouve 11 familles dont les batardeaux à aiguilles, à poutres ou à panneaux, les bouchures flottantes, les batardeaux gonflables, les structures à remplir d'eau. Chapitre I : Analyse de l’objet « Batardeau » Introduction 1 Terminologie 1.1 Définition 1.2 Batardeau de secours 1.3 Batardeau de maintenance pour vanne à immersion limitée 1.4 Batardeau de maintenance pour les vannes presque totalement immergées 2 Analyse fonctionnelle et technologique 2.1 Analyse fonctionnelle 2.2 Caractéristiques d’un batardeau 2.3 Analyse technologique : mise au point d’une solution 2.4 Description d’une solution 3 Classification des batardeaux 3.1 Proposition de critères 3.2 Schéma d’identification des familles de batardeaux 3.3 Cheminement de décomposition en familles 3.4 Récapitulatif Chapitre II : Catalogue des batardeaux Introduction Structure de l’analyse Retour d’expérience 1 Famille A : Batardeaux à aiguilles 1.1 Description sommaire 1.2 Description détaillée 1.3 Exemples 1.4 Retour d’expérience 1.5 Fiche récapitulative 2 Famille B : Batardeaux à poutres ou à panneaux 2.1 Description des batardeaux à poutres 2.2 Description des batardeaux à panneaux 2.3 Exemples 2.4 Fiche récapitulative 3 Famille C : Batardeaux plaque 3.1 Description 3.2 Exemples 3.3 Retour d’expérience 3.4 Fiche récapitulative 4 Famille D : Batardeaux à poutrelles ou planchettes avec poteaux intermédiaires 4.1 Description sommaire 4.2 Description détaillée 4.3 Exemples 4.4 Retour d’expérience 4.5 Fiche récapitulative 5 Famille E : Bouchures flottantes (caissons) 5.1 Description 5.2 Exemples 5.3 Retour d’expérience 5.4 Fiche récapitulative Catalogue des batardeaux de maintenance et de secours 6 Famille F : Batardeaux gonflables 6.1 Description 6.2 Exemples 6.3 Fiche récapitulative 7 Famille G : Batardeaux composés d'une structure à remplir d'eau ou d'agrégats 7.1 Description 7.2 Exemples 7.3 Fiche récapitulative 8 Famille H : Batardeaux composés de structures soutenant une membrane étanche 8.1 Description 8.2 Exemples 8.3 Fiche récapitulative 9 Famille I : Batardeaux auto-étanches 9.1 Description 9.2 Exemples 9.3 Fiche récapitulative 10 Famille J : Batardeaux escamotables 10.1 Description 10.2 Exemples 10.3 Fiche récapitulative 11 Famille K : Batardeaux ventouse 11.1 Description 11.2 Exemples 11.3 Fiche récapitulative Chapitre III Comparatif des batardeaux 1 Synthèse 2 Comparaison détaillée Annexe

La modernisation des barrages de navigation antérieurs à la seconde moitié du XXème siècle conduit dans la plupart des cas, à une reconstruction quasi intégrale de l'ouvrage existant et à une modification profonde des dispositifs de bouchures hydrauliques. Ce type d'opération génère, tant en phase travaux qu'en phase d'exploitation, des impacts environnementaux qu'il convient d'apprécier au mieux à tous les stades de conception, de réalisation et de gestion du barrage. Un cadre juridique largement renouvelé dans le domaine de l'eau (directive cadre sur l'eau, loi sur l'eau et les milieux aquatiques), nécessite d'intégrer au maximum les aspects environnementaux dans la conduite de telles opérations. En complément notamment du guide du chef de projet "les barrages mobiles de navigation", produit par VNF et le Direction technique Eau, mer et fleuves en 1998 et publié par les Editions Le Moniteur, le présent guide, apporte des éléments de cadrage sur cette question. Il précise notamment les objectifs environnementaux à poursuivre, le contenu technique des études à mener, et la conduite environnementale du projet (pilotage et conduite des études, concertation, organisation des travaux). De plus, il introduit au suivi environnemental de l'opération. Préface - Sommaire - Table des figures - Liste des tableauxIntroduction1 Les objectifs environnementaux d’un projet de modernisation de barrage 1.1 Les impacts environnementaux potentiels 1.2 Les objectifs environnementaux du projet 2 Les études préalables à la définition du programme 2.1 Études environnementales et notion de programme : éclairage réglementaire 2.2 Deux échelles d’approche des projets 2.3 Les études environnementales d’une opération de reconstruction de barrage 3 La conduite environnementale du projet 3.1 L’articulation entre études environnementales et missions de maîtrise d’oeuvre 3.2 L’articulation entre études et procédures environnementales 3.3 Le pilotage, la concertation et la communication sur le projet 3.4 La conduite de l’étude d’impact sur l’environnement 3.5 L’organisation des travaux 4 Le suivi environnemental 4.1 Grille de suivi environnemental 4.2 Protocole d’utilisation et précautions d’emploi Annexes A Interactions entre barrages et prévision de crues B Terminologie — impacts et mesures B.1 Les impacts du projet B.2 Les mesures d’atténuation et de compensation C Évaluations environnementales – aspects réglementaires C.1 Les objectifs généraux à atteindre C.2 Les études d’impact sur l’environnement C.3 Les évaluations environnementales de plans et programmes C.4 Les études d’incidence (loi sur l’eau) C.5 Les évaluations des incidences Natura 2000 D Conduite de projet et démarches qualité : HQE, management environnemental selon la norme ISO 14 001 D.1 L’origine et les objectifs de la démarche HQE D.2 Le management environnemental selon la norme ISO 14 001 E Outils du suivi environnemental F Glossaire G Bibliographie

A l'issue d'un groupe de travail associant le Direction technique Eau, mer et fleuves (STCPMVN) et des services de navigation, le rapport décrit une méthodologie pour une approche sur un ensemble de barrages de navigation. Celle-ci comprend la description de la situation, la fixation des objectifs des futures reconstructions, l'organisation des études nécessaires pour établir un plan de modernisation qui comprend également l'amélioration de l'exploitation des barrages non immédiatement reconstruits. Le rapport fait également des propositions d'études générales (exploitation hydraulique, dossier type..). I État des lieux 1 État actuel des ouvrages : dégradations et risques 1.1 Typologie des barrages anciens 1.2 Fonctionnalité des bouchures 1.3 Affouillements 1.4 Structures en maçonnerie 1.5 Synthèse des dégradations 2 Difficultés d’exploitation 2.1 Environnement 2.2 Gestion des barrages et organisation 2.3 Problèmes liés à l’ouvrage 2.4 Conséquences sur l’exploitation 3 Besoins dans les prochaines années 3.1 Équipements de sécurité 3.2 Amélioration de l’organisation 3.3 Dispositifs d’amélioration de l’exploitation 3.4 Inspections et diagnostics 3.5 Entretien 3.6 Confortements 3.7 Reconstruction II Les solutions techniques 4 L’amélioration de l’organisation 4.1 Acquisition et transmission des données 4.2 Organisation du service 5 Les dispositifs d‘amélioration de l’exploitation existants 5.1 Critères d’appréciation des techniques 5.2 Techniques utilisées sur l’Yonne : passerelles relevables 5.3 Transporteurs de planchettes utilisés sur l’Aisne 5.4 Dispositifs utilisés sur la Saône 6 Extension des systèmes à d’autres barrages 6.1 Barrages de l’Yonne 6.2 Barrages de l’Aisne 6.3 Barrages de la Marne 6.4 Barrages de la Meuse 6.5 Études de conception à réaliser III Stratégie de modernisation des barrages 7 Fonctions et contraintes des barrages 7.1 Rappel des orientations données par VNF 7.2 Les fonctions de service des barrages en rivière 7.3 Les contraintes à respecter 8 Méthodologie de choix de solutions pour les barrages anciens 8.1 Introduction - construction d’un plan d’actions 8.2 Les objectifs de la voie d’eau et des barrages 8.3 Les problèmes actuels 8.4 L’évolution des problèmes 8.5 Les améliorations apportées par les différentes actions 8.6 Les coûts des différentes mesures et les coûts permanents 8.7 Analyse technico-économique 8.8 Mise en place d’une stratégie de modernisation IV Conclusions et synthèse 9 Conclusions et perspectives 9.1 Conclusion générale 9.2 Etudes nécessaires 10 Synthèse

Le présent document vise à faire la synthèse de retours d’expérience dans le domaine de la technologie « gonflable », à destination de la Maîtrise d’Ouvrage VNF, et notamment de ses Directions Territoriales. Il a pour objectif de fournir des éléments permettant d’une part d’évaluer l’opportunité de la technologie « gonflable » pour un site donné, et d’autre part de concevoir son utilisation lors de la rénovation d’un barrage de navigation. Ce document a été rédigé par BRL Ingénierie sous la supervision d’un comité de pilotage associant VNF, ses directions territoriales et la Direction technique Eau, mer et fleuves. Préambule1. Présentation générale 1.1 Définitions 1.1.1 Le barrage gonflable 1.1.2 Le barrage gonflable à volets métalliques 1.2 Définitions des dimensions utiles 1.2.1 Le barrage gonflable 1.2.2 Le barrage gonflable à volets métalliques 2. Domaine d’application 2.1 Rappel du domaine d’application considéré 2.2 Détermination des dimensions utiles des passes projetées 2.3 Applications dimensionnelles existantes 2.3.1 Barrage gonflable 2.3.2 Barrage gonflable à volets métalliques 3. Critères à prendre en compte pour la conception du barrage gonflable avec ou sans volets métalliques 3.1 Conditions hydrauliques 3.1.1 Charges hydrauliques 3.1.2 Capacité de régulation et d’effacement en cas de crue 3.1.3 Précision de régulation 3.2 Conditions climatiques 3.2.1 Glace et gel 3.2.2 Vent 3.2.3 Neige 3.2.4 Variation de température 3.2.5 Ozone/UV 3.3 Critères environnementaux 3.3.1 Sédiments 3.3.2 Embâcles 3.3.3 Continuité piscicole 3.3.4 Oxygénation de l’eau 3.3.5 Pollution de l’eau 3.4 Risque de vandalisme 3.5 Séisme 3.6 Micro-centrale 4. Éléments technologiques propres aux barrages gonflables avec ou sans volets métalliques 4.1 Membrane 4.1.1 Constitution 4.1.2 Fabrication 4.1.3 Elastomère 4.1.4 Polymèr 4.1.5 Éléments de dimensionnement des membranes de barrage gonflable 4.2 Interface avec le génie civil 4.2.1 Radier 4.2.2 Piles 4.2.3 Ancrage 4.2.4 Fosse de dissipation 4.3 Gonflage / Dégonflage 4.3.1 Air 4.3.2 Eau 4.3.3 Air/Eau 4.4 Les spécificités du Barrage Gonflable à Volets Métalliques 4.4.1 Cas de volets manoeuvrés par des coussins indépendants 4.4.2 Cas de volets manoeuvrés par un unique coussin 4.5 Adaptation du génie civil existant 5. Dispositions constructives particulières 5.1 Mise en oeuvre de déflecteurs 5.1.1 BG gonflé à l’air 5.1.2 BG gonflé à l’eau 5.1.3 BGVM 5.2 Dispositifs de sécurité de fonctionnement 5.3 Dispositifs pour l’exploitation 5.3.1 Capteurs 5.3.2 Système de purge 5.3.3 Temps de gonflage/dégonflage 5.3.4 Passerelle d’exploitation 5.4 Dispositions pour la maintenance 5.4.1 Opérations courantes de maintenance préventive 5.4.2 Réparation d’une membrane 5.4.3 Renouvellement d’une membrane 6. Évaluation des coûts 6.1 Comparatif des coûts de fourniture et pose des bouchures gonflables 6.2 Part des équipements dans le coût global de construction 6.3 Notions sur les coûts de fonctionnement et de maintenance 7. Analyse multicritère vis-à-vis des besoins, contraintes et exigences du Maitre d’Ouvrage 7.1 Hydraulique 7.2 Contraintes 7.3 Exploitation/Maintenance 7.4 Coûts Glossaire RemerciementsANNEXES (sur format CD) - ANNEXE 1 :Bibliographie - ANNEXE 2 : Retour d’expérience sur des ouvrages réalisés (benchmark) - ANNEXE 3 : Analyses juridiques

L’objet de cette notice est de proposer à l’attention des Services de l’Etat chargés de l’exploitation et/ou du contrôle des barrages anciens, servant à l’alimentation des canaux de navigation, des principes définissant, pour ces ouvrages et selon leur type, les axes principaux des études et travaux à mener en vue d’en vérifier le niveau de sécurité, de mettre en place des dispositifs d’auscultation et de surveillance, d’en assurer l’entretien, de les conforter le cas échéant. Une part essentielle du document est consacrée à la surveillance et à l’entretien des barrages anciens ainsi qu’à leur expertise. I - Comportement des barrages II - Etudes hydrologiques et hydrauliques III - Méthodes d’étude de la stabilité IV - Reconnaissance des barrages anciens V - Surveillance et auscultation VI - Entretien VII – Confortement