DDTM de la Manche

Elaboration d’un PPRL sur Saint-Jean-le-Thomas, Dragey-Ronthon et Genêts

Comité technique

Avranches

8 Octobre 2020

Préfecture de la Manche

08/10/2020

Présentation du site

• Linéaire côtier:– 2 km à Saint-Jean-le-Thomas

– 3 km à Dragey-Ronthon

– 4,8 km à Genêts

• Domaine d’étude : – Nord: Falaises rocheuses de Champeaux (+ 90 mIGN)

– Cordon dunaire jusqu'au Bec d’Andaine qui protège une zone en dépression occupée par le marais arrière littorale de la Claire Douve (+ 5mIGN)

– Genêts Communes Saint-Jean-le-Thomas

Dragey-Ronthon

Genêts

Aires (ha) 238 1517 689

Population (habitants)

429 802 413

Anthropisé dans sa partie Nord : enrochements, murs de soutènements, épis, et big bags

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Rappel des objectifs de la phase 1

• Diagnostic du site :– rencontres intervenants ;

– visite de terrain ;

– création de fiche ouvrage ;

– mesure du trait de côte.

• Analyse géomorphologique :– évolution du trait de côte de 1947 à 2018 ;

– fonctionnement hydro-sédimentaire.

• Étude des phénomènes météo-marin : – évènements passés jusqu’à fin 2018

• Étude de l’hydrologie– Ru du Moulin ;

– Claire Douve ;

– Le Lerre ;

– La chantereine.

1950 2018

1900

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Démarche de la phase 2

1. Statistique de houle et de niveau d’eau pour l’extrapolation des occurrences rares

2. Comparaison avec les évènements historiques recensés en phase 1

3. Mise en place et exploitation d’un modèle numérique de propagation de la houle

4. Mise en place d’un modèle numérique d’ouverture de brèche

5. Définition des hypothèses de chaque scénario

6. Construction et exploitation d’un modèle numérique de submersion pour le calcul de l’aléa

7. Détermination de l’aléa érosion

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Statistiques de niveau d’eau

• Données de niveau d’eau à la Chapelle Saint-Aubert au Mont-Saint-Michel– 5,25 années d’observation entre 1997 et 2002

– Indisponibilité d’autres données à l’époque

– Mise à jour des statistiques de niveau d’eau en cours avec les niveaux d’eau à l’aval du Couesnon entre octobre 2015 et avril 2020 (4,5 années).

Périodes de retour de niveaux en baie du Mont Saint-Michel issues de la convolution marée prédite (SHOM) et surcote de pleine mer(valeurs en cours de mise à jour)

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Niveau marin centennal de REFERENCE

• Niveau marin centennal de référence à l’horizon actuel =– Niveau marin centennal au repos 8,55

– + surcote lié à la houle (wave set-up) modélisation

– + marge de sécurité 0,25

– + mouvements verticaux terrestre 0

– + augmentation du niveau 0,20

moyen de la mer (changement climatique) 9,00 m IGN + wave set-up

Aucun évènement recensé n’a atteint ou dépassé cette valeur

Statistiques de niveau d’eau

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Statistiques de houle

• Base de données HOMERE– 23 années de modélisation entre 1994 et 2016

– Prise en compte des courants de marée

– Résultats extraits en entrée de baie

• Mise à jour des statistiques en cours suite à l’extension de la base de données (période 2017-2020)

Périodes de retour des houles en entrée de baie du Mont Saint-Michel

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Trois modèles numériques mis en œuvre

• Modèle de houle– Objectif : modéliser la propagation de la houle du large à la

côte afin d’avoir les conditions de houle au pied des ouvrages

– Quantification de la submersion par franchissement selon différents couples (HS/Niveau d’eau)

• Modèle d’ouverture de brèche– Vitesse d’ouverture

– Largeur de brèche résultant de chaque évènement

Caractériser la cinétique d’ouverture de brèche

Caractériser le wave set-up et les conditions de houle pour l’étude

des franchissements

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Trois modèles numériques mis en œuvre

• Modèle de submersion– Quantification de la submersion par débordement

– Objectif : modéliser les écoulements sur le territoire Calcul de l’aléa pour lesévènements naturels de référencecentennaux- actuel- à échéance 100 ans

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Trois modèles numériques mis en œuvre

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Modèle de houle– Débit franchissant et surcôte liée à la houle (wave set-up)

• Données disponibles– Climat de houle : HOMERE (mise à jour en cours)

Hauteur significative, Période de pic, Direction moyenne

– Climat de vent : HOMEREDirection et vitesse à 10m

– Niveau marin– Topographie :

• MNT 100m [SHOM]• LIDAR 5m [IGN]

• Maillages– 3 niveaux de grilles rectangulaires régulières emboitées:

• mailles de 150m• 2 maillages à mailles de 25m

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Modèle de houle– Niveaux marins avec prise en compte du wave set-up

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• Quantification des franchissements sur tout lelinéaire d’étude

• Formulation de l’EurOtop* édition 2018

• Modèle de propagation de houle– Code de calcul SWAN– Propagation de la houle des eaux profondes jusqu’à

la côte– Université TUDELFT (Pays-bas)– Equation spectrale de conservation de l’action de la

houle à l’aide d’un schéma implicite en différencesfinies

– Réfraction, diffraction, action du vent, déferlement,dissipation d’énergie par le fond ou parmoutonnement.

* Recommandation guide PPRL

𝑞

𝑔𝐻𝑠3

= 0,09𝑒−1,5

𝑅𝑐𝛾𝛽𝛾𝑓𝛾𝑏𝐻𝑠

Débit de franchissement au dessus d’un ouvrage en enrochement

En fonction de - Hauteur significative en pied d’ouvrage- Angle d’incidence de la houle- Cote de crête de l’ouvrage- Type de carapace

Modèle de houle– Exploitation des résultats pour le calcul des débits franchissants

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Modèle d’ouverture de brèche

Modèle de brèche :

• Objectifs :– Cinétique d’ouverture de brèche à échéance

actuelle et à échéance 100 ans

– Dimensions finale d’ouverture de brèche

• Calage avec la tempête Eléanor pour laquelle un levé lidar a été réalisé avant et après l’évènement (Données fournies par F. Levoy)

Emprise du modèle

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Modèle d’ouverture de brèche

Résultats obtenus horizon actuel Résultats obtenus échéance 100 ans

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Modèle d’ouverture de brèche

Résultats :• Les résultats de brèche sont proches de ceux d’une brèche forfaitaire de 100m, une brèche forfaitaire de 100

mètres est donc retenue

• La cinétique d’ouverture de brèche ainsi que les dimensions (pentes) de celle-ci seront directement inspirées des résultats de modélisation.

Brèche forfaitaire

Forme Trapézoïdale

Largeur de la brèche à la cote 9,00m IGN69 100m

Profondeur finale de la brèche 7,20m IGN69

Largeur finale de la brèche à sa base 58m

Ouverture de la brèche avant l’évènement de référence 20 min

Durée pour atteindre le seuil non érodable (7,20m IGN69) 40 min

Durée supplémentaire pour atteindre la largeur presque définitive 30 min

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Modèle d’ouverture de brèche

Résultats :• Localisation de la brèche :

– Brèche glissante sur un linéaire de 400 mètres

– 4 brèches forfaitaires distinctes de 100 mètres

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Modèle de submersion – Scénarios

Définition des scénarios dans le guide PPRL (scénarios à définir avec la DDTM50)

1. Scénario de référence : Evènement naturel de référence actuel + hypothèses sur les structures de protection, aboutissant à la cartographie de l'aléa de référence ;

2. Scénario à échéance 100 ans : Evènement naturel de référence à échéance 100 ans

+ hypothèses sur les structures de protection, aboutissant à la cartographie de l'aléa à échéance 100 ans;3. Scénario en l’absence d’ouvrage

Evènement naturel de référence actuel + hypothèses de ruine généralisée des ouvrages de protection, aboutissant à une cartographie à titre informatif

A titre informatif (directive européenne)

1. Scénario fréquent : Evènement fréquent (10 ans) ;

2. Scénario extrême : Evénement de faible probabilité, supérieur à l’évènement de référence (1000 ans).

Logiciel de modélisation hydrologique et hydraulique bidimensionnel adaptée aux cours d’eau et estuaires ainsi qu’aux vallées et plaines inondables.

Bénéficie de l’ensemble des outils QGIS

Restitution cartographique en 3D des inondations dans une zone urbaine

Le premier outil complet de modélisation du cycle de l’eau, 100% intégré dans un SIG open source

08/10/2020

Modèle de submersion – Hydra

• Etendue du modèle : zone d’étude

• Conditions aux limites– Domaine maritime : loi cote en fonction

du temps

– Amont : débits d’injection des cours d’eau

• Sortants – Carte d’aléas– Couple hauteur d’eau maximale et vitesse

instantanée d’écoulement associée– Classification en 4 niveaux :

Faible, modéré, fort et très fort

– Résolution du LIDAR

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Modèle de submersion – Scénarios

Principaux points d’entrée d’eau marins dans le modèle

1. Ru du Moulin

2. Franchissements par paquets de mer

3. Brèche dans le cordon dunaire

4. La Claire Douve avec défaillance de la porte à flot

5. Ruine généralisée du merlon de terre au Sud du marais de la Claire-Douve (Genêts)

6. Le Lerre

7. Ruine généralisée du merlon de terre au Sud de Genêts d- secteur Les Porteaux

Sud du marais de la Claire Douve

Secteur Les Porteaux

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Avant de passer à la suite…

Des questions / remarques sur le volet submersion ?

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Aléa érosion – Méthode

Position successive trait de côte

• Absence d’aléa de migration dunaire

• Définition des évènements de références centennales– Calcul de l’érosion par tronçon homogène:

• 14 trait de côte de 1947 à 2018

• Calcul recul moyen annuel (𝑇𝑋) – en supposant une évolution linéaire dans le temps avec la méthode des moindres carrés

• Aléa de référence: 𝐿𝑅 = 100𝑇𝑋 + 𝐿𝑚𝑎𝑥– avec Lmax recul lié à un évènement majeur

• Aléa intégrant le changement climatique si quantifiable

• Résultat attendu: trait de côte à échéance 100 ans

• Un seul niveau d’aléa : FORT

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Aléa érosion – Résultats

• Aucun recul de falaise constaté

• Trait de côte fixé par les enrochements de la commune de Saint-Jean-le-Thomas

• Érosion au Sud immédiat des enrochements tout au long de la chronique

• Plus au Sud (à partir de la route de la plage (Dragey-Ronthon) Déplacement des zones d’érosion et d’accumulation vers le Sud

L’approche linéaire est donc adaptée pour le secteur situé au Sud immédiat des enrochements de Saint-Jean-le-Thomas

L’approche qualitative est privilégiée le reste du cordon dunaire

1947 - 1966 1966 - 1992 1992 - 2015

Évolution annuelle moyenne

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Aléa érosion – Résultats

• Enrochements de Saint-Jean-le Thomas selon le guide PPRL : Ouvrages assurant la

protection d’une partie d’une zone géomorphologique homogène, le cordon dunaire, et l’évolution de la zone protégée serait de même type que celle des zones adjacentes en l’absence d’ouvrage.

→ La zone soumise au recul est définie par une définition du taux de recul, de la projection et du recul ponctuel de chaque côté de l’ouvrage puis en joignant les deux extrémitésdes zones adjacentes

08/10/2020

Aléa érosion – Résultats

• Approche qualitative plus adaptée pour la flèche sableuse :– Enveloppe des traits de côte entre 1947

et 2015 (vert) ;

– Ajout de deux zones tampons: 25% (orange) et 50% (rouge)

• Incertitudes nombreuses sur le devenir de la flèche : Stock

sédimentaire, élévation du niveau marin, formation d’une brèche.

Préconisation : cordon dunaire totalement érodable

Déplacement du trait de côte à la cote PHMA 2120 :8,72m IGN69 = PHMA + 60cm

Extrapolation du trait de côte à échéance 100 ans en fonction de son comportement des 70 dernières années

Superposition du trait de côte projeté avec le TN, côte seuil retenue égale à la PHMA à échéance 100 ans

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Aléa érosion – Scénario 1

• Suppression des enrochements de Saint-Jean le Thomas conformément à ce qui est préconisé par le guide PPRL

• Érosion totale de la dune

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Aléa érosion – Scénario 2

• Maintien des enrochements de Saint-Jean le Thomas sous réserve de mise en conformité de l’ouvrage avec un gestionnaire identifié capable d’entretenir, de surveiller et de restaurer l’ouvrage de protection afin de garantir son bon état et sa sécurité.

• Érosion totale de la partie Sud de la dune

• Le centre de Genêts n’est pas soumis à l’érosion selon les traits de côtes historiques (en dehors des recul forfaitaires à appliquer en cas d’ouvrage de protection et de fixation du trait de côte). Le centre de Genêts sera néanmoins impacté par le volet submersion. Il n’est donc pas prévu pour ce secteur d’appliquer le niveau de PHMA réhaussé de 60cm pour établir le trait de côte sur ce secteur.

• Trait de côte à échéance 100 ans susceptible d’évoluer suite à l’exploitation d’autres formules pour l’extrapolation

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