DDT de l’Yonne Avril 2016 11DHF014 Version n°6 PPRI de la vallée du Serein Phase 2 : Modélisation des écoulements SAFEGE – Unité Hydraulique Fluviale SIÈGE SOCIAL PARC DE L'ILE - 15/27 RUE DU PORT 92022 NANTERRE CEDEX Direction Départementale des Territoires de l’Yonne PPRI de la vallée du Serein Phase 2 : Modélisation des écoulements TABLE DES MATIERES 1 Préambule ................................................................................................................ 8 1.1 Contexte de l’étude ........................................................................................................ 8 1.2 Déroulement de l’étude .................................................................................................. 8 1.3 Objectifs spécifiques de l’étude hydraulique ................................................................. 9 2 Données d’entrées pour la modélisation .............................................................. 10 2.1 Données topographiques .............................................................................................. 10 2.1.1 Modèle Numérique de Terrain (MNT) ........................................................................ 10 2.1.2 Levés topographiques terrestres .................................................................................. 10 2.1.2.1 Levés bathymétriques lit mineur ................................................................... 11 2.1.2.2 Levés des ponts et ouvrages de franchissement ............................................ 11 2.1.2.3 Levés des seuils et ouvrages de décharges .................................................... 11 2.1.3 Données complémentaires .......................................................................................... 11 2.2 Données d’entrée hydrologiques .................................................................................. 12 2.2.1 Définition des hydrogrammes d’apport ....................................................................... 12 2.2.2 Définition de la condition aval du modèle .................................................................. 12 2.3 Données de calage du modèle ...................................................................................... 13 2.3.1 Données hydrométriques ............................................................................................. 13 2.3.2 Données limnimétriques.............................................................................................. 13 2.3.3 Laisses de crues ........................................................................................................... 15 3 Construction et calage du modèle hydraulique .................................................. 17 3.1 Stratégie de modélisation ............................................................................................. 17 3.1.1 Principe de modélisation ............................................................................................. 17 3.1.2 Description du modèle utilisé ...................................................................................... 17 3.2 Construction du modèle hydraulique ........................................................................... 18 3.2.1 Emprise et structure du modèle ................................................................................... 18 3.2.1.1 Modèle 1D .................................................................................................... 18 3.2.1.2 Modèle 2D .................................................................................................... 19 3.2.2 Conditions aux limites ................................................................................................ 21 3.2.2.1 Conditions initiales ....................................................................................... 21 3.2.2.2 Conditions aux limites .................................................................................. 21 3.3 Calage et validation du modèle .................................................................................... 24 3.3.1 Choix des crues de calage et de validation .................................................................. 24 SAFEGE - Unité Hydraulique Fluviale - 2 - Avril 2016 Direction Départementale des Territoires de l’Yonne PPRI de la vallée du Serein Phase 2 : Modélisation des écoulements 3.3.2 Principe du calage du modèle ...................................................................................... 24 3.3.3 Résultats du calage ...................................................................................................... 25 3.3.3.1 Calage en termes de débits ............................................................................ 25 3.3.3.2 Calage en termes de hauteurs d’eau .............................................................. 27 3.3.4 Validation du modèle .................................................................................................. 34 3.3.4.1 Crue de mars 2001 ......................................................................................... 34 3.3.4.2 Crue de mai 2013 .......................................................................................... 43 3.3.5 Ajustement des courbes de tarage ............................................................................... 47 3.3.6 Conclusion sur le processus de calage/validation ........................................................ 49 4 Exploitation du modèle hydraulique .................................................................... 50 4.1 Modélisation de la crue de référence ........................................................................... 50 4.1.1 Hypothèse pour la modélisation de la crue de référence ............................................. 50 4.1.2 Reconstitution des hydrogrammes HSMF au droit des stations de référence .............. 50 4.1.3 Résultats de la crue de référence ................................................................................. 53 4.1.4 Analyse de sensibilité sur les conditions aux limites ................................................... 58 4.1.4.1 Sensibilité des données de débits................................................................... 58 4.1.4.2 Sensibilité de la condition aval ...................................................................... 59 4.2 Modélisation des scénarios complémentaires .............................................................. 60 4.2.1 Scénarios intermédiaires .............................................................................................. 60 4.2.1.1 Modélisation de la crue biennale ................................................................... 60 4.2.1.2 Modélisation de la crue quinquennale ........................................................... 64 4.2.1.3 Modélisation de la crue vicennale ................................................................. 66 4.2.1.4 Modélisation de la crue cinquantennale ........................................................ 69 4.2.1.5 Synthèse ........................................................................................................ 71 4.2.2 Analyse de l’impact local d’aménagements sur les lignes d’eau ................................. 71 4.2.2.1 Impact des opérations de restauration de cours d’eau ................................... 71 4.2.2.2 Impact d’aménagements réalisés dans le lit majeur du cours d’eau .............. 73 SAFEGE - Unité Hydraulique Fluviale - 3 - Avril 2016 Direction Départementale des Territoires de l’Yonne PPRI de la vallée du Serein Phase 2 : Modélisation des écoulements LISTE DES FIGURES Figure 3-1 : Localisation des sous bassins versants con sidérés dans le cadre de la modélisation pluie- débit 22 Figure 3-2 : Comparaison des débits mesurés et simulés à la station de Dissangis – Crue d’avril 1998 25 Figure 3-3 : Comparaison des débits mesurés et simulés à la station de Chablis (crue) – Crue d’avril 1998 26 Figure 3-4 : Comparaison des débits mesurés et simulés à la station de Beaumont – Crue d’avril 1998 26 Figure 3-5 : Comparaison des hauteurs d’eau mesurées et simulées à la station de l’Isle-sur-Serein – Crue d’avril 1998 27 Figure 3-6 : Comparaison des hauteurs d’eau mesurées et simulées à la station de Dissangis – Crue d’avril 1998 28 Figure 3-7 : Comparaison des hauteurs d’eau observées et simulées à l’échelle de Noyers – Crue d’avril 1998 28 Figure 3-8 : Comparaison des hauteurs d’eau mesurées et simulées à la station de Chablis (crue) – Crue d’avril 1998 29 Figure 3-9 : Comparaison des hauteurs d’eau mesurées et simulées à la station de Beaumont – Crue d’avril 1998 29 Figure 3-10 : Profil en long du Serein pour la crue d’avril 1998 33 Figure 3-11 : Comparaison des débits mesurés et simulés à la station de Dissangis – Crue de mars 2001 34 Figure 3-12 : Comparaison des débits mesurés et simulés à la station de Chablis (déviation) – Crue de mars 2001 35 Figure 3-13 : Comparaison des débits mesurés et simulés à la station de Beaumont – Crue de mars 2001 35 Figure 3-14 : Comparaison des hauteurs d’eau mesurées et simulées à la station de l’Isle-sur-Serein – Crue de mars 2001 37 Figure 3-15 : Comparaison des hauteurs d’eau mesurées et simulées à la station de Dissangis – Crue de mars 2001 37 Figure 3-16 : Comparaison des hauteurs d’eau observées et simulées à l’échelle de Noyers – Crue de mars 2001 38 Figure 3-17 : Comparaison des hauteurs d’eau mesurées et simulées à la station de Chablis (crue) – Crue de mars 2001 38 Figure 3-18 : Comparaison des hauteurs d’eau mesurées et simulées