Ô Loire
Si belle à voir,
En ton couloir,
Fuyante un soir,
En quête de gloire.
Du désespoir,
En nos mémoires
Un seul espoir :
Le déversoir !
PRÉSENTATION GÉNÉRALE
La Loire possède un débit extrêmement instable. Si elle peut être quasiment à sec en période de sécheresse, elle peut aussi connaître d’énormes crues. Certaines ont marqué l’histoire du Val de Loire par leur importance et l’impact qu’elles ont eu sur les populations et le paysage :
- 1846 : 7,15 mètres mesurés à Orléans
- 1856 : 7,62 mètres mesurés à Jargeau
- 1866 : 7,80 mètres mesurés à Jargeau
Je fais l’impasse sur les détails, mais vous imaginez bien que les dégâts furent chaque fois considérables…
… Et cela pourrait se reproduire car en région Centre-Val de Loire, le risque d’inondation figure au premier plan des risques naturels en raison des crues de la Loire mais également d’autres rivières (Cher, Indre, Vienne…). Et dans la mesure où 12% de la population vit en zone inondable, le risque est immense. La population directement exposée est supérieure à 300 000 habitants, auxquels s’ajoutent 80 000 emplois.
MESURES DE PROTECTION
Face au caractère insaisissable de la Loire, l’Homme a depuis longtemps cherché des solutions pour se protéger.
Le premier aménagement de taille est une digue dont la construction fut ordonnée par Charlemagne en 779 dans la région angevine. C’est en quelque sorte la première pierre d’une gigantesque muraille installée peu à peu sur les rives de Loire et de ses affluents. Aujourd’hui, 710 kilomètres de digues sont opérationnels dans la région Centre-Val de Loire. Leurs dimensions remarquables (jusqu’à 8 mètres de haut par endroits) et leurs formes actuelles sont le résultat d’une série de rehaussements et de reconstructions successifs réalisés après les crues qui ont marqué l’histoire des bords de Loire. Communément appelées « Levées de la Loire », elles contiennent la Loire dans un couloir et protègent les populations implantées dans le lit majeur naturel. Elles ont même pendant longtemps reçu l’étiquette de « Digues insubmersibles », mais l’Histoire a contredit ce titre…
Les grandes crues du XIXe siècle (1846, 1856 et 1866) ayant généré des inondations catastrophiques malgré les levées de la Loire, elles ont permis de prendre conscience de l’impossibilité d’atteindre l’insubmersibilité des digues. En effet, difficile d’anticiper la hauteur de digue nécessaire à protéger de la prochaine crue, difficile aussi d’avoir la certitude que les digues ne rompront pas sous la pression de l’eau. Le rapport de l’ingénieur Comoy démontre par ailleurs que l’endiguement provoque une aggravation des crues de la Loire en termes de hauteurs et de débits et préconise la construction de déversoirs. C’est ce type d’ouvrage que je vous invite à découvrir avec cette earthcache.
Bien plus tard, dans la seconde moitié du XXème siècle, plusieurs barrages hydro-électriques sont construits en début de parcours de la Loire ou sur un affluent. Parmi eux, trois sont encore opérationnels et jouent un rôle dans la prévention du risque d’inondation : le Barrage de Grangent (1957), le Barrage de Villerest (1984) et le Barrage de Naussac (1983). S’ils ont une utilité économique, ils répondent aussi au souhait de protéger l’ensemble des régions parcourues par le fleuve du risque d’inondation. Le barrage joue un rôle de régulateur, libérant de l’eau pour alimenter la Loire en période de sécheresse, la retenant au contraire en cas de risque de crue.
LE PRINCIPE DE DÉVERSOIR
Les digues sont une protection efficace pour gérer les aléas de moyenne intensité, mais en cas de forte crue, elles se révèlent extrêmement dangereuses. En effet, en contenant la rivière ou le fleuve, elles augmentent les contraintes exercées par l’eau sans pour autant offrir la certitude qu’elles résisteront. Surtout, il faut craindre le phénomène de surverse (débordement de l’eau) que les digues en terre ne sont pas prévues pour supporter. L’Histoire ne trompe pas : à chaque fois qu’il y a eu surverse, la digue a rompu. C’est ainsi que lors des trois grandes crues de 1846, 1856 et 1866, de nombreuses brèches se sont créées dans les digues, libérant brutalement et dangereusement la masse d’eau. C’est face à ce constat que l’idée de déversoir émerge.
Installé sur la digue, le déversoir prend la forme d’une longue échancrure revêtue d’un matériau résistant au déversement (par exemple de la maçonnerie). Son rôle est simple : évacuer l’eau avant que le niveau du cours d’eau atteigne le haut des digues. Cela évite la mise sous pression des digues, limite le risque de surverse et par suite de brèche. Cela permet aussi de gérer l’évacuation de la crue : l’eau s’échappe certes, mais dans un chenal d’écoulement prévu à cet effet et censé protéger les zones les plus vulnérables ou les plus densément peuplées.
Pour faire simple : Puisqu’il est quasi certain que la digue va céder en cas de forte crue, le déversoir permet de choisir l’endroit où l’eau s’évacuera pour limiter les conséquences.
LE DÉVERSOIR DE JARGEAU
Sur proposition de l’ingénieur et inspecteur des ponts et chaussées Guillaume Conoy, plusieurs déversoirs sont construits suite à l’inondation de 1866. Pour Jargeau le projet met 9 ans (1868-1877) à être validé, notamment en raison d’une opposition entre communes du secteur. Deux groupes s’opposent fort logiquement :
- Des communes dont les territoires sont naturellement peu exposés au risque de crue, mais qui seraient directement impactées en cas d’utilisation du déversoir : Darvoy, Férolles, Sandillon, Vienne-en-Val…
- D’autres, bénéficiaires de l’action du réservoir, ou pas du tout impliquées dans la bascule avantages/inconvénients : Jargeau, Saint-Denis-en-Val, Saint-Cyr-en-Val…
Le déversoir est finalement reconnu d’utilité publique par les autorités ministérielles, et réalisé entre 1878 et 1882 à l’emplacement d’une ancienne brèche provoquée par la crue de 1856.
Long de 715 mètres (575 mètres au niveau du seuil), il reprend le principe des déversoirs exposé précédemment. Il possède en revanche un élément que tous n’ont pas : une banquette fusible. L’échancrure réalisée en maçonnerie est rehaussée d’une banquette en terre quasiment alignée sur le niveau maximal de la levée. A l’image d’un fusible qui « saute » pour protéger l’installation électrique, elle rompt sous la pression de l’eau pour protéger la levée (faite de matériaux moins solides, la banquette cède avant une irrémédiable rupture ailleurs).
Pour faire simple : La banquette sert de digue autant que possible, mais si la pression est trop forte elle rompt et devient le point d’évacuation de l’eau.
Le rôle du déversoir est très clair : éviter qu’une crue atteigne le bassin de population le plus important du Val d’Orléans : la ville de Jargeau ! Pour cela il est orienté vers la campagne située en amont de la ville, et deux levées perpendiculaires créent un cheminement pour que l’inondation contourne la ville.
Le principe est formidable, mais la mise en place réelle moins enthousiasmante. En effet, l’utilité publique citée précédemment garantit la protection de Jargeau, mais crée un danger pour les communes situées dans la zone d’évacuation du déversoir. Plusieurs d’entre elles sont très vulnérables dans ce cadre, pas étonnant qu’elles se soient opposées au projet il y a 150 ans…
A savoir : Le déversoir n’a jamais servi, mais cela a été envisagé lors de la crue de 1907. Le niveau du fleuve ayant atteint la banquette, une équipe de cantonniers est envoyée sur les lieux afin d'ouvrir le déversoir. La population du Val qui doit être inondée, et particulièrement des agriculteurs de Férolles s'oppose au processus. Ils obtiennent gain de cause et la situation se stabilisera naturellement.
LA EARTHCACHE
Pour valider la cache vous devrez répondre aux questions suivantes. Il ne suffira pas de relever des éléments sommairement, il faudra comprendre et expliquer. Rien d’insurmontable rassurez-vous, les réponses attendues nécessitent uniquement de confronter les informations de la fiche aux observations de terrain. Des petits calculs vous demanderont aussi un peu dé déduction...
Questions liées à la fiche uniquement :
1) Citez les trois types d’aménagement jouant un rôle dans la prévention des risques liés aux crues de la Loire.
2) Expliquez simplement le rôle et le fonctionnement d’un déversoir.
3) Quel élément particulier possède le déversoir de Jargeau ?
4) Quelle commune serait prioritairement protégée par l’action du déversoir ?
5) Quelle commune serait touchée en premier par l’eau évacuée depuis le déversoir ?
Questions liant les informations de la fiche et les observations de terrain :
6) Décrivez la rupture que vous observez dans la structure du déversoir aux WP1 et 3. A quoi correspond cette rupture ?
7) Grâce à l’escalier présent au WP2, dont les marches mesurent en moyenne 16 cm, calculez la hauteur de la banquette fusible.
8) Grâce à l’échelle de mesure intégrant la pierre du grand escalier descendant du WP4, relevez la hauteur de crue maximale qui pourrait être contenue par la levée à cet endroit.
9) Grâce aux relevés effectués précédemment (questions 7 et 8), et sachant que le niveau du haut de la banquette fusible est sensiblement situé 80cm plus bas que le haut de la levée au WP4, calculez quelle hauteur de crue peut-être contenue par la levée avant que la banquette fusible ne soit atteinte.
10) Quels éléments essentiels de la structure du site prennent naissance aux WP5 et 6 ? Indiquez leur rôle, et précisez en quoi l’ouvrage du WP6 est particulièrement important.
Optionnel, mais apprécié : Joindre au log une photo de vous sur les lieux de la cache, ou d’un élément non spoilant du site.
Loguez cette cache "Found it" et envoyez-moi vos propositions de réponses soit via mon profil, soit via la messagerie geocaching.com (Message Center). Vous aurez un petit retour de ma part pour confirmer ou infirmer vos réponses.
Les logs qui ne seront pas accompagnés de ce message privé seront automatiquement supprimés.
Merci de ne pas indiquer de réponse(s) dans votre log et de ne pas joindre de photo(s) spoilante(s) (pas de gros plan sur le sol…)
Sources:
www.jargeau.fr
www.sage-val-dhuy-loiret.fr
www.inondations-agglo-nevers.com
http://crues-de-la-loire.e-monsite.com
Les déversoirs sur digue fluviale - Gérard Degoutte - Editions Quae
GENERAL PRESENTATION
The Loire has an extremely unstable flow. If it can be almost dry in drought, it can also experience huge floods. Some have marked the history of the Loire Valley by their importance and the impact they have had on the people and the landscape:
- 1846: 7.15 meters measured in Orleans
- 1856: 7.62 meters measured at Jargeau
- 1866: 7.80 meters measured at Jargeau
I skip the details, but you can imagine that the damage was considerable ...
... And this could happen because in the Center-Val de Loire region, the risk of flooding is at the forefront of natural risks because of the floods of the Loire but also other rivers (Cher, Indre, Vienna ...). And since 12% of the population lives in a flood zone, the risk is immense. The population directly exposed is over 300 000 inhabitants, plus 80 000 jobs.
PROTECTIVE MEASURES
Given the elusiveness of the Loire, humans have long sought solutions to protect themselves.
The first development is a dike whose construction was ordered by Charlemagne in 779 in the Angevin region. It is in a way the first stone of a gigantic wall installed gradually on the banks of the Loire and its tributaries. Today, 710 kilometers of dikes are operational in the Center-Val de Loire region. Their remarkable dimensions (up to 8 meters high in places) and their current forms are the result of a series of enhancements and successive reconstructions made after the floods that have marked the history of the Loire. Commonly called "Levées de la Loire", they contain the Loire in a corridor and protect populations located in the natural bed. They have even for a long time received the label of "Insubmersible Dikes", but History has contradicted this title ...
The great floods of the nineteenth century (1846, 1856 and 1866) having generated catastrophic floods despite the levies of the Loire, they allowed to become aware of the impossibility of reaching the insubmersibility of dikes. Indeed, difficult to anticipate the height of dike necessary to protect the next flood, also difficult to be sure that the dikes do not break under the pressure of water. The report of the engineer Comoy also demonstrates that containment causes an aggravation of the floods of the Loire in terms of heights and flows and recommends the construction of weirs. It is this type of work that I invite you to discover with this earthcache.
Much later, in the second half of the twentieth century, several hydroelectric dams were built at the beginning of the course of the Loire or on a tributary. Of these, three are still operational and play a role in preventing the risk of flooding: the Grangent Dam (1957), the Villerest Dam (1984) and the Naussac Dam (1983). If they have an economic utility, they also respond to the wish to protect all the regions covered by the river from the risk of flooding. The dam plays a regulating role, releasing water to feed the Loire during drought, retaining it on the contrary in case of flood risk.
THE SPILLWAY PRINCIPLE
Dams are an effective protection for managing medium-intensity hazards, but in the event of a severe flood, they are extremely dangerous. Indeed, by containing the river or the river, they increase the stresses exerted by the water without offering the certainty that they will resist. Above all, it is necessary to fear the phenomenon of overflow (overflow of water) that earth dykes are not designed to support. History does not deceive: whenever there has been overflow, the dike has broken. Thus during the three great floods of 1846, 1856 and 1866, many breaches were created in the dikes, releasing suddenly and dangerously the body of water. It is against this observation that the idea of spillway emerges.
Installed on the dike, the weir takes the form of a long notch covered with a spill resistant material (eg masonry). Its role is simple: evacuate the water before the water level reaches the top of the dikes. This avoids pressurization of dikes, limits the risk of overflow and subsequent breach. This also helps to manage the flood evacuation: the water escapes certainly, but in a flow channel provided for this purpose and supposed to protect the most vulnerable areas or the most densely populated.
To put it simply: Since it is almost certain that the dyke will yield in the event of a strong flood, the spillway makes it possible to choose the place where the water will be evacuated to limit the consequences.
THE JARGEAU WEIR
On proposal of the engineer and inspector of the roads Guillaume Conoy, several weirs are built following the flood of 1866. For Jargeau the project takes 9 years (1868-1877) to be validated, in particular because of opposition between the municipalities of the sector. Two groups are very logically opposed:
- Municipalities whose territories are naturally little exposed to the risk of flooding, but which would be directly impacted when the weir is used: Darvoy, Férolles, Sandillon, Vienne-en-Val ...
- Others, beneficiaries of the action of the tank, or not involved in the rocking advantages / disadvantages: Jargeau, Saint-Denis-en-Val, Saint-Cyr-en-Val ...
The weir is finally recognized by the ministerial authorities as being of public utility, and built between 1878 and 1882 on the site of an old breach caused by the flood of 1856.
Long of 715 meters (575 meters at the threshold), it takes again the principle of weirs exposed previously. On the other hand, it has an element that everyone does not have: a fuse seat. The notch made of masonry is enhanced by an earthen bench bench aligned with the maximum level of the lift. Like a fuse that "jumps" to protect the electrical installation, it breaks under the pressure of water to protect the lift (made of less solid materials, the bench gives way before an irremediable break elsewhere).
To put it simply: The bench serves as a dike as much as possible, but if the pressure is too strong it breaks and becomes the point of evacuation of the water.
The role of the spillway is very clear: to avoid a flood reaches the largest population of the Val d'Orléans: the city of Jargeau! For that it is oriented towards the countryside located upstream of the city, and two perpendicular lifts create a way for the flood to bypass the city.
The principle is great, but the actual setting up less exciting. Indeed, the public utility cited above guarantees the protection of Jargeau, but creates a danger for municipalities located in the evacuation zone of the weir. Many of them are very vulnerable in this context, no wonder they opposed the project 150 years ago ...
Namely: The weir has never been used, but this was considered during the flood of 1907. The level of the river having reached the bench of the spillway, a team of roadmenders is sent to the scene to open the spillway. The population of the Val which must be flooded, and particularly farmers of Férolles opposes the process. They win and the situation will stabilize naturally.
THE EARTHCACHE
Issues related to the form only:
1) What are the three types of development that play a role in the prevention of flood risks in the Loire?
2) Simply explain the role and operation of a weir.
3) What particular element does the Jargeau Weir have?
4) Which commune would be primarily protected by the action of the Jargeau spillway?
5) Which commune would be affected first by the water discharged from the Jargeau spillway?
Questions linking the information in the form and field observations:
6) Describe the break that you observe in the structure of the weir at WP1 and 3. What is the break?
7) Thanks to the staircase present at WP2, whose steps measure on average 16 cm, calculate the height of the fuse seat.
8) Using the measuring scale integrating the stone of the main staircase descending from WP4, note the maximum flood height that could be contained by the lift at this location.
9) Thanks to the surveys done previously (questions 7 and 8), and knowing that the level of the top of the fuse seat is located approximately 80cm lower than the lifting with the WP4, calculate which height of flood can be contained by the front lift that the fuse seat is reached.
10) What essential elements of the site structure originate from WP5 and 6? Indicate their role, and describe how the WP6 book is particularly important.
Optional, but appreciated: Join the log a photo of you on the scene of the cache, or an element that you enjoyed here.
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Please do not indicate any answer (s) in your log and do not attach photo (s) spoilante (s).
Sources:
www.jargeau.fr
www.sage-val-dhuy-loiret.fr
www.inondations-agglo-nevers.com
http://crues-de-la-loire.e-monsite.com
Les déversoirs sur digue fluviale - Gérard Degoutte - Editions Quae