Brevet FR2429870A1 — publié le 19800125

'invention concerne un procédé pour éviter la divagation du lit des rivières, ainsi qu'un ouvrage pour la mise en oeuvre de ce procédé. La divagation ou déplacement du lit des rivières est un problème majeur dans nombre de régions du monde à climat méditerranéen ou semi-désertique. Dans les zones d'épandage des crues, chacune de ces dernières entrasse des déplacements du lit majeur de la rivière qui sont extrêmement dommageables pour les biens (contournement ou destruction des ponts, destruction des voies de communication, des terres cultivées, et éventuellement des villages riverains). Le processus de cette divagation du lit des rivières et des dommages qui St ensuivent peut être résumé comme suit : le lit majeur de la rivière est marqué dans la plaine par une dépression limitée par deux talus. A l'étiage, le débit s'écoule par un lit mineur qui divague entre les deux talus délimitant le lit majeur. Lee ouvrages riverains, les ponts, etc..., sont implantés en tenant compte de la position des talus bordant le lit majeur. Àu moment dune crue, le niveau des eaux monte. Si la crue est très importante, 11 eau s'étale largement dans la plaine au-delà des talus, la majeure partie du débit et les vitesses de courant importantes restant toutefois localisées à l'intérieur du lit majeur. Ceci produit à l'extérieur des méandres du lit majeur des affouillements impor tants qui peuvent provoquer un déplacement du lit majeur et la destruction des ouvrages riverains. Lors de la décrue, le débit d'étiage a1 établit dans un nouveau lit mineur qui peut contourner un pont, si celui-ci n'a pas été détruit, le rendant inutile. Afin d'éviter un tel déplacement du lit d'une rivière, on connatt deux techniques classiques. La première consiste à utiliser des épis en enrochement de grande longueur, constitués, par exemple de blocs ou gabions empilés et implantés de manière à empêcher les affouillements en arrière de l'épi. Toutefois, cette technique n'est pas très satisfaisante car il se produit des affouillements au pied antérieur de l'épi, de sorte que celui-ci est desorganisé petit à petit et qutil est nécessaire de le recharger périodiquement pour éviter sa disparition. La deuxième technique consiste à endiguer le lit majeur au moyen de véritables barrages s'étendant de part et d'autre dudit lit.Ces barrages peuvent être réalisés de diverses manières et peuvent être constitués, par exemple, de digues en terre ou en enrochements, d'écrans continus en palplanches, parois moulées en place ou parois à éléments préfabriqués. Cette technique est dvidemment très cotteu e à mettre en oeuvre. La présente invention vise à fournir un procédé permettant d'éviter la divagation du lit des rivières qui est moins coû tex à mettre en oeuvre que l'endiguage total mentionné ci-dessus et est exempiWdes défauts indiqués à propos des épis en enrochement également mentionnés ci-dessus. Ce procédé consiste à disposer une pluralité d'éléments déflecteurs img dane le sol, mutuellement espacés, le long des talus du lit majeur de la rivière, au moins aux endroits susceptibles d'8tre l'objet d'affouillements importants en cas de crue de la rivière, ces éléments déflecteurs présentant une surface déflectrice tournée vers l'intérieur du lit majeur et orientée obliquement par rapport à la direction du courant de la rivière en crue. Selon un mode de mise en oeuvre particulier préféré, on relie les parties supérieures des éléments déflecteurs adjacents par un système de poutre de chassage afin d'améliorer la stabilité des éléments déflecteurs notamment en cas de forts courants. L'invention concerne aussi les ouvrages résultant de la mise en oeuvre du procédé de l'invention. La description qui va suivre en regard du dessin annexé, donnée à titre d'exemple non limitatif, fera bien comprendre comment l'invention peut entre réalisée, les particularités qui reBsor- tent tant du dessin que du texte faisant bien entendu partie de ladite invention. La figure I est mie vue schématique en plan illustrant le procédé de l'invention. La figure 2 est une vue en coupe selon la ligne II-II de la figure 1. La figure 3 est une vue en plan, à plus grande échelle, illustrant le procédé de l'invention. La figure 4 est une vue en coupe selon la ligne IV-IV de la figure 3. La figure 5 est une vue en perspective illustrant un mode de mise en oeuvre particulier préféré du procédé de l'invention; et La figure 6 est une vue schématique en plan illustrant une variante de réalisation des éléments mis en oeuvre par le procédé de l'invention. Les figures 7 et 8 sont des vues schématiques illustrant une autre variante de réalisation d'éléments pouvant autre mis en Oeuvre dans le procédé de l'invention. Sur les figures 1 et 2, est représentée une portion du cours d'une rivière typique des régions méditerranéennes ou semidésertiques au voisinage d'un pont 1 et d'un coude de la rivière. Le lit majeur de la rivière est marqué dans la plaine par une dépression 2 limitée par deux talus 3. A l'étiage, comme représenté, le débit s'écoule par un lit mineur 4 qui chemine entre les deux talus. En période de crue importante, l'eau peut s'étaler largement dans la plaine au-delà des talus. On a figuré, en trait fin, sur la figure 2, le niveau maximal des eaux. Afin de protéger les ouvrages riverains, tels que le pont 1, et d'éviter un déplacement du lit de la rivière après une crue importante, on a implanté, au voisinage du pont 1, le long des talus du lit majeur de la rivière et le long du talus extérieur du coude 5 de la rivière, une pluralité d'éléments déflecteurs 6. Ces éléments déflecteurs sont constitués par des éléments de paroi dont la section transversale peut Btre rectangulaire comme représenté, ou autre, l'essentiel étant que ces éléments présentent une surface déflectrice 7, par exemple plane, tournée vers l'intérieur du lit majeur et orientée obliquement par rapport à la direction du courant de la rivière en crue. Chaque élément déflecteur doit Qtre implanté dans le sol au-delà de la profondeur d'affouillement susceptible de se produire afin d'assurer sa stabilité. Egalement, le sommet de chaque élément déflecteur doit au moins atteindre le niveau maximal des ea;iur en cas de crues, de préférence le dépasser légèrement. Ces conditions pouvant varier fortement d'une rivière à une autre, il n'est donc pas possible de donner de valeurs chiffrées à ce sujet.Sur les figures 3 et 4, on a représenté, de façon plus détaillée, des éléments déflecteurs 6 implantés le long d'un des talus du lit majeur d'une rivière en crue dont la direction principale du courant est indiquée par les flèches F. Les éléments déflecteurs représentés, qui ont une section transversale rectangulaire, ont une longueur I qui peut varier, par exemple de 1 à 10 mètres environ, de préférence de 2 à 3 mètres environ, et une épaisseur e qui peut varier, par exemple, de 0,20 à 1,50 mètre environ, de préférence de 0,60 à 0,80 mètre. Leur surface déflectrice 7 peut former avec la direction principale F du courant un angle compris entre 10 et 800 environ, de préférence entre 40 et 50 , et est avantageusement égal à 450 environ. La distance d entre les parties les plus voisines de deux éléments adjacents peut Btre comprise entre 0,5 1 et 5 l, de préférence entre 1 et 3 1 et est avantageuse ment égal à 2 1 environ. Il est à noter qu'il n'est pas nécessaire que les éléments successifs vus dans la direction principale F, donnent l'apparence d'un mur continu. Le principe de fonctionnement de l'ouvrage réalisé selon le procédé de l'invention est très différent de celui des systèmes classiques rappelés ci-dessus. Selon l'invention, les éléments déflecteurs reçoivent le choc du courant, ce qui provoque un système de tourbillons, comme illustré schématiquement sur les figures 3 et 4, formant une véritable barrière hydraulique protégeant l'arrière de la ligne d'implantation des éléments déflecteurs. Le courant et les tourbillons provoquent un affouillement 8 à l'avant des éléments déflecteurs. La berge en arrière des éléments déflecteurs s'établit dans une position d'équilibre entre le recul provoqué par les affouillements à l'avant des éléments déflecteurs et les dé pbts 9 qui se produisent dans la zone d'eau calme située en arrière desdits éléments déflecteurs.Après un certain nombre de crues et décrues, la position du lit majeur est stabilisée et la protection des ouvrages est complètement assurée. Il est à noter que lès éléments déflecteurs ne créent pas de différence de niveau de l'eau entre les deux cOtés du système, de sorte que lesdits éléments ne sont exposés qu'aux efforts dynamiques du courant et n'encaissent aucun effort de poussée des eaux. Leur résistance au moment de renversement est assurée par leur encastrement dans le sol bien au-dessous de la profondeur ma- ximale des affouillements. Selon un mode de mise en oeuvre préféré, illustré sur la figure 5, afin de répartir les efforts fltexerçant dans le sens longitudinal, on relie les têtes des éléments déflecteurs par un système de poutres 10, ce qui permet d'éviter des sollicitations anormales sur un élément déflecteur particulier. La figure 6 illustre une variante de réalisation des élements déflecteurs qui est particulièrement utile en cas de profondeur d'affouillement importante ou de courants particulièrement violents. Selon cette variante, chaque élément déflecteur présente, en section transversale, un profil en forme de T afin d'accroftre la résistance de l'élément au moment de renversement. Sur la figure 7, on a représenté, de face, un autre élément déflecteur 6 pouvant être mis en oeuvre dans le procédé de l'invention. Cet élément déflecteur présente une partie supérieu rè Il faisant office de déflecteur, de forme générale parallélépi- pédique, reposant sur au moins un pied, de préférence deux pieds 12 implanté(s) dans le sol. La base 13 de la partie supérieure Il peut Qtre- située légèrement au-dessous du niveau du lit de la rivière au moment de la construction de l'élément comme représenté, mais pourrait aussi bien être située juste à ce niveau ou légèrement audessus en fonction des données locales particulières. Sur la figure 7, la rivière est représentée à l'étiage. La figure 8, qui est une coupe selon la ligne VIII-VIII de la figure 7, montre ce qui se passe avec un tel élément en cas de crue de la rivière. Des affouillements se produisent au pied de la partie supérieure I i qui dégagent la base 13 du terrain dans laquelle elle était enfouie ou sur laquelle elle reposait (dans l'hypothèse où elle n1 était pas, bien sûr, dès l'origine située audessus du niveau du fond de la rivière)à l'endroit où est situé l'élément, libérant ainsi un passage pour l'eau délimité par la base 13, le fond de la rivière et les pieds 12. Bien entendu, ce passage existerait dès l'origine si la base de la partie supérieure déflectrice se trouvait déjà initialement au-dessus du niveau du fond de la rivière.Grâce à ce passage qui permet des échanges de matière entre l'arrière et l'avant de ltélément déflecteur, on peut réduire dans une certaine mesure l'importance des affouillements qui se produisent au pied antérieur de la surface déflectrice, comme on peut le voir en comparant les figures 4 et 8. La réalisation des éléments déflecteurs peut se faire de diverses manières. Selon une première manière, on réalise la partie enterrée d'un élément déflecteur selon la technique de la paroi moulée dans le sol, c'est-à-dire en exécutant dans le sol une excavation de la profondeur désirée et dont la section correspond à la section transversale de l'élément déflecteur, puis en coulant du béton dans cette excavation qui sert de moule pour le béton. La partie supérieure visible de l'élément déflecteur peut etre ensuite exécutée par coulée de béton dans des coffrages appropriés. Bien entendu, des armatures peuvent être prévues pour renforcer le béton. En variante, la partie supérieure visible pourrait être formée d'un tron çon d'élément préfabriqué raccordé à la partie enterrée. Selon une autre manière, on peut exécuter un remblai s'élevant jusqu'au niveau maximal auquel l'élément déflecteur doit s'étendre, puis realiser la totalité de l'élément déflecteur par la technique susdite de la paroi moulée dans le sol. le remblai sera emporté et détruit lors de la première crue importante de la rivière, ce qui mettra à nu la partie supérieure de l'élément déflecteur. il va de soi que les modes de réalisation décrits ne sont que des exemples et qu'il serait possible de les modifier, notamment par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour cela du cadre de l'invention. REVSIDICAlIGES 1.- Procédé pour éviter la divagation du lit des rivières, caractérisé en ce qu'il consiste à disposer une pluralité d'éléments déflecteurs implantés dans le sol, mutuellement espacés, le long des talus du lit majeur de la rivière, au moins aux endroits susceptibles d'être l'objet d'affouillements importants en cas de crue de la rivière, ces éléments déflecteurs présentant une surface déflectrice tournée vers l'intérieur du lit majeur et orientée obliquement par rapport à la direction du courant de la rivière en crue et le sommet de chaque élément déflecteur atteignant au moins le niveau maximal des eaux en période de crues. 2s- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments déflecteurs présentent une section transversale en forme de rectangle. 3.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les éléments déflecteurs présentent une section transversale on forme de T. 4.- Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'on relie les parties supérieures des éléments déflecteur adjacents par un système de poutre de chassage. 5.- Procédé selon la revendication 1, 2 ou 4, caractérisé en ce que les éléments déflecteurs présentent une partie supérieure déflectrice reposant sur au moins un pied implanté dans le sol, la base de cette partie supérieure s'étendant jusqu'd un niveau tel qutil existe un passage entre cette base et le fond de la rivière en cas de forte crue. 6.- Ouvrage pour éviter la divagation du lit des rivières, caractérisé en ce qu'il comprend une pluralité d'éléments déflecteurs implantés dans le sol, mutuellement espacés, disposés le long des talus du lit majeur de la rivière, au moins aux endroits susceptibles d'être l'objet d'affouillements importants en cas de crue de la rivière, ces éléments déflecteurs présentant une surface déflectrice tournée vers l'intérieur du lit majeur et orientée obliquement par-rapport à la direction principale du courant de la rivière en crue et le sommet de chaque élément déflecteur atteignant au moins le niveau maximal des eaux en période de crues0 7.- Ouvrage selon la revendication 6, caractérisé en ce que les éléments déflecteurs présentent une section transversale en forme de rectangle0 8.- Ouvrage selon la revendication 6, caractérisé en ce que les éléments déflecteurs présentent une section transversale en forme de T0 9.- Ouvrage selon la revendication 6 ou 7, caractérisée en ce que les parties supérieures des éléments déflecteurs adjacents sont reliées entre elles par un système de poutre de chassage. 10.- Ouvrage selon la revendication 6, 7 ou 9, caractérisé en ce que les éléments déflecteurs présentent une partie supérieure déflectrice reposant sur au moins un pied implanté dans le sol, la base de cette partie supérieure étant située à un niveau supérieur à celui du fond de la rivière à l'endroit où est placé ledit élément.