Suivi Du Site Expérimental De Warloy- Baillon Et Prévision Des Crues De La Somme Rapport Final
Total Page:16
File Type:pdf, Size:1020Kb
Appui au SCHAPI 2012 – Module 2 : Suivi du site expérimental de Warloy- Baillon et prévision des crues de la Somme Rapport final BRGM/RP-62062-FR Février 2013 Appui au SCHAPI 2012 – Module 2 : Suivi du site expérimental de Warloy- Baillon et prévision des crues de la Somme Rapport final BRGM/RP-62062-FR Février 2013 Étude réalisée dans le cadre des projets de Service public du BRGM 2012-RIS-74 N. Amraoui, D. Thiéry et A. Wuilleumier Vérificateur : Approbateur : Nom : J.J. Seguin Nom : N. Dörfliger Date : 21/03/2013 Date : 08/07/2013 Signature : Signature : En l’absence de signature, notamment pour les rapports diffusés en version numérique, l’original signé est disponible aux Archives du BRGM. Le système de management de la qualité du BRGM est certifié AFAQ ISO 9001:2008. Mots-clés : Aquifère de la Craie, zone non saturée, modélisation globale, outils de prévision, crues, site expérimental de Warloy-Baillon, Bassin de la Somme. En bibliographie, ce rapport sera cité de la façon suivante : Amraoui N., Thiéry D., Wuilleumier A. (2012) – Appui au SCHAPI – Module 2- Suivi du site expérimental de Warloy-Baillon et prévision des crues de la Somme. Rapport final. BRGM/RP-62062- FR,86 p.,71 fig., 1tabl., 1ann. © BRGM, 2011, ce document ne peut être reproduit en totalité ou en partie sans l’autorisation expresse du BRGM. Appui au SCHAPI 2012 : Suivi du site expérimental de Warloy-Baillon et prévision des crues de la Somme Synthèse Dans le cadre de la convention entre le BRGM et la DGPR (Direction Générale de la Prévention des Risques) pour le compte du SCHAPI (Service Central d'Hydrométéorologie et d'Appui à la Prévision des Inondations), deux axes de travail ont été définis pour l’année 2012 : l’application de l’indicateur karst (IK) sur le bassin du Tarn à Millau (tronçon Tarn amont) sélectionnés par le SCHAPI sur proposition du Service de Prévision des Crues (SPC) Tarn-Lot ; le suivi du site expérimental Warloy Baillon dans le bassin de l’Hallue et l’amélioration de la prévision des crues par remontées de nappe dans le bassin de la Somme, faite pour le compte du Service de Prévision des crues Artois-Picardie. Ce programme de travail est financé à 80% par la DGPR, et à 20% par le BRGM dans le cadre de ses actions d’Appui aux politiques publiques. Ce rapport présente les travaux réalisés en 2012 sur le second axe, concernant le suivi du site expérimental Warloy Baillon dans le bassin de l’Hallue et l’amélioration de la simulation et de la prévision des crues de la Somme. Ces travaux sont en continuité avec ceux réalisés en 2011. Plusieurs volets ont été traités dans le cadre de cette étude. La première partie du rapport présente les résultats du suivi du site expérimental de Warloy- Baillon opéré en 2012. Ce site a été mis en place en 2005 dans le cadre du projet Flood-1 pour le suivi de la zone saturée et non saturée de la craie fracturée. La deuxième partie concerne les modélisations GARDENIA et la prévision des débits de la Somme avec l’hypothèse de pluie future connue. Deux volets sont étudiés : 1. La simulation du débit de l’Hallue en utilisant le schéma GARDENIA à deux entrées (données climatiques et niveau piézométrique) ; plusieurs configurations sont traitées : piézométrie au jour J, à J-7, J-15 et J-30. Ces simulations ont pour objectif d’évaluer le gain sur l’amélioration du débit simulé et de voir les possibilités d’anticipation. 2. L’étude des performances du schéma Gardénia et GR4 en mode prévision dans l’hypothèse de pluie future connue afin, dans un premier temps, d’évaluer les incertitudes de prévision et de déterminer les échéances optimales de prévision. La dernière partie concerne l’élaboration d’une méthode d’analyse du risque de crue par sous bassin qui se fait en plusieurs étapes ; il s’agit pour l’année 2012 d’identifier le ou les piézomètres représentatifs du fonctionnement des masses d’eau souterraine dans une perspective d’analyser des cas de franchissement de seuil de vigilance (par exemple jaune) et d’identifier des conditions permettant d’anticiper un franchissement de seuil au droit des stations de Lamotte Brebière et Abbeville. BRGM/RP-62062-FR – Rapport final 3 Appui au SCHAPI 2012 : Suivi du site expérimental de Warloy-Baillon et prévision des crues de la Somme Sommaire 1. Introduction ........................................................................................................... 11 2. Suivi du Site de Warloy-Baillon ............................................................................ 13 2.1. PRÉSENTATION GÉNÉRALE DU SITE ET DES ÉQUIPEMENTS INSTALLÉS13 2.2. OPÉRATIONS DE SUIVI ................................................................................. 15 2.2.1. Gestion des centrales d’acquisition, remplissage des tensiomètres et suivi piézométrique ......................................................................................... 15 2.2.2. Détérioration des câbles électriques ....................................................... 16 2.3. DONNÉES ACQUISES EN 2012 ..................................................................... 18 2.3.1. Données météorologiques ...................................................................... 18 2.3.2. Données piézométriques ........................................................................ 19 2.3.3. Données de teneur en eau de la zone non saturée du sous-sol .............. 19 2.3.4. Données de succion (pression négative) dans la zone non saturée ........ 21 3. Modélisation GARDENIA et prévision des débits de la Somme avec l’hypothèse de pluie future connue............................................................................................... 23 3.1. PREVISION DU DEBIT DE L’HALLUE A BAVELINCOURT ............................. 23 3.1.1. Travaux antérieurs .................................................................................. 23 3.1.2. Simulation du débit de l’Hallue à Bavelincourt en utilisant les mesures de niveau piézométrique à Senlis le sec. ................................................................ 25 3.2. SIMULATION ET PREVISION DU DEBIT DE LA SOMME A ABBEVILLE ET A LAMOTTE BREBIERE ..................................................................................... 30 3.2.1. Contexte : ............................................................................................... 30 3.2.2. Simulation du débit de la Somme à Abbeville, période 1988-2007 .......... 30 3.2.3. Simulation du débit de la Lamotte Brebière, période 1988-2007 ............. 33 3.2.4. Prévision des débits avec l’hypothèse de pluie future connue. ................ 37 3.3. CONCLUSIONS ET PERPECTIVES ............................................................... 42 4. Elaboration d’une méthode d’analyse régulière du risque de crue par sous bassin. ............................................................................................................................... 43 4.1. CONTEXTE ET OBJECTIFS ........................................................................... 43 4.2. DESCRIPTION SOMMAIRE DES ENTITES HYDROGEOLOGIQUES ET CHOIX DE PIEZOMETRES REPRESENTATIFS DE LEUR FONCTIONNEMENT ............ 43 4.2.1. Démarche et critères de choix des piézomètres de référence : ............... 44 4.2.2. Entité Ponthieu/Nord d’Abbeville ............................................................. 45 4.2.3. Entité Ponthieu/Amiénois Nord-Ouest (004c) .......................................... 46 4.2.4. Entité Ponthieu/Amiénois Nord (004d) .................................................... 50 BRGM/RP-62062-FR – Rapport final 5 4.2.5. Entité Cambrésis/Sud de Bapaume (005c) ............................................. 53 4.2.6. Entité Cambrésis/Est de Péronne (005d) ................................................ 55 4.2.7. Entité Hainaut-Vermandois/Vermandois (006c) ...................................... 57 4.2.8. Entité Santerre/Santerre Ouest (007a) ................................................... 59 4.2.9. Entité Picardie/Amiénois Sud (008b) ...................................................... 61 4.2.10. Entité Picardie/Vimeu (008a) .......................................................... 63 4.3. ANALYSE A L’ECHELLE DU BASSIN DE LA SOMME ET IDENTIFICATION DES PIEZOMETRES PERTINENTS POUR L’ANTICIPATION ................................ 66 4.4. CONCLUSION................................................................................................. 68 5. Conclusion ............................................................................................................ 69 6. Bibliographie ......................................................................................................... 71 Liste des illustrations Figure 1 : Bassin versant de la Somme et situation du bassin versant de l’Hallue ..................... 13 Figure 2 : Schéma du site expérimental de Warloy-Baillon (vue en plan) .................................. 14 Figure 3 : Schéma du site expérimental de Warloy-Baillon (vue en coupe) ............................... 14 Figure 4 : Réparation des cables électriques du datalogger rongés par les rats ........................ 17 Figure 5 : Pluviométrie et barométrie enregistrées à Warloy-Baillon de 2006 à 2012 ................ 18 Figure 6 : Variations de la température et du degré hygrométrique de l’air entre 2009 et 2012 . 19 Figure 7 : Variations du niveau de la nappe aux piézomètres P1 et P2 entre 2005 et 2012 ...... 20 Figure 8 : Variations de la teneur en eau dans la zone non saturée entre 2009 et 2012 (profondeurs inférieures à 1,2 m). ..........................................................................................