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li.istèn<br />
Il. l'Eq.ip••••t,<br />
Il.s TI:••sports<br />
.t Ile L.'••••t<br />
ETUDE BIBLIOGRAPHIQUE<br />
SUR LES RECHARGEMENTS DE PLAGE<br />
ALIAIDE DES PRODUITS DE DRAGAGE<br />
ER PM • N° 83.03 s.ptellbre 1983<br />
Ceutre d Etudes Techfllques Maritimes Et Fluviales
S.T.C.-P.M.V.N.<br />
Auteur: B. BELLESORT (SOGREAH)<br />
Diffusion N<br />
E.R.P.M. n093.03 SEPTEMBRE 1993<br />
RAPPORT D'ETUDES ET<br />
DE RECHERCHE·<br />
ETUDE BIBLIOGRAPHIQUE .<br />
SUR LES RECHARGEMENTS DE PLAGE<br />
A L'AIDE DES PRODUITS DE DRAGAG·E
AVANT-PROPOS<br />
Parmi l'ensemble des méthodes de restauration de plage ayant subi une érosion, la<br />
technique de rechargement constitue le moyen le plus immédiat et le moins agressif vis-à-vis de<br />
l'environnement, pourvu qu'il soit convenablement opéré.<br />
Pourtant, en dépit de l'extrême simplicité de son principe, la mise en oeuvre de la technique<br />
suppose une réflexion approfondie en particulier sur les points suivants:<br />
· granulométrie et volumes des matériaux de rechargement ;<br />
· choix des zones d'emprunts;<br />
· fréquence des entretiens périodiques;<br />
· matériel requis pour la mise en oeuvre.<br />
Cette étude réalisée par la SOGREAH pour le compte du STCPMVN apporte en ce<br />
domaine des éléments de réponse déterminants en se focalisant notamment sur le cas le plus<br />
économique où les matériaux de rechargement sont issus des produits de dragage.
- II <br />
SYNTHESE ET CONCLUSIONS<br />
L'étude du rechargement des plages par matériaux de dragages a abordé les<br />
points suivants:<br />
----------------------------------------------------------------------------<br />
1. Recharaements des olaaes : Pourouoi ? Intérêt des matériaux de draaaaes<br />
L'évolution actuelle des littoraux sous les actions tant naturelles<br />
qu'humëines marque une nette tendance à l'érosion. Il en résulte des besoins<br />
divers d'aménagement et, notamment, de matériaux de rechargements. Ceux-ci<br />
deviennent de plus en plus difficiles à trouver dans le domaine terrestre d'où<br />
l'intérêt d'utiliser des matériaux issus de dragages réalisés soit à<br />
l'occasion de travaux de développement ou d'entretien soit, spécifiquement,<br />
pour les rechargements.<br />
L'essentiel des dragages liés aux rechargements se fait par des dragues<br />
suceuses pouvant elles-mêmes refouler ou associées à des stations de reprises<br />
et refoulement.<br />
5.338<br />
Apports initiaux - Volumes à mettre en jeu<br />
Il est essentiel que le matériau de rechargement ait une granulométrie au<br />
moins équivalente à celui du matériau en place et d'un bon classement.<br />
<strong>Le</strong> volume à mettre en jeu dépend, une fois prises en compte les<br />
caractéristiques locales du projet (pente de la plage, largeur et<br />
longueur de rechargement, etc.), des pertes attendues dues au triage<br />
granulométrique du matériau d'apport par les vagues. Un volume d'apports<br />
de l'ordre de 1,5 fois le volume "géométrique lt est usuel et il atteint<br />
rapidement des valeurs de 3 à 5 fois si le matériau est trop fin. Il faut<br />
prévoir environ 10 à 15 % de perte à la mise en place (action de la mer,<br />
vent).
- IV -<br />
<strong>Le</strong>s dragages d'àpprofondissement ou de création (chenaux, ports) offrent<br />
souvent des possibilités intéressantes.<br />
Généralement, on ne peut espérer trouver des matériaux adéquats pour le<br />
recnargement au large de la zone de déferlement du fait de l'affinement des<br />
matériaux (triage granulométrique) et ce jusqu'à la limite d'action des houles<br />
(c6te -> limite d'actiondes houles = zone actuelle active). Au-delà, on<br />
peut trouver soit des matériaux toujours plus fins, soit des matériaux<br />
.fossiles aptes au rechargement. Par ailleurs, les extractions dans la zone<br />
active ont des impacts néfastes sur la stabilité du littoral.<br />
Une analyse détaillée de cas (Adour, Agadir, Knokke, Long 8ranch) montre un<br />
ac:ord satisfaisant entre les approches théoriques et expérimentales avec les<br />
obsErvations in situ.<br />
<strong>Le</strong>s coûts varient beaucoup selon les conditions locales et les méthodes<br />
utilisables. Comme ordre de grandeur, on peut retenir 10 à 30 F/m 3 •<br />
5.338
CHAP 1TRE 1<br />
EROSION ET PROTECTION<br />
DU LITTORAL
Chapitre 1<br />
EROSION ET PRrrrECTION DU LITTORAL<br />
Dans l'introduction, ont été évoqués les processus généralisés d'érosion du<br />
littoral conduisant à la nécessité de réaliser des aménagements de défense<br />
rechargements, ouvrages. Ces points sont développés dans ce chapitre, en<br />
soulignant leur relation avec les rechargements de plage.<br />
1.1 LES FACTEURS D'EVOLUTION DU LITTORAL<br />
Ils sont de deux genres [58]* :<br />
naturels,<br />
humains.<br />
1. 1.1 FACTEURS NATURELS<br />
1.1.1.1 Fluctuations de niveau<br />
<strong>Le</strong>s fluctuations de niveau comprennent:<br />
La remontée actuelle (depuis au moins 1 siècle) du niveau<br />
marin: de l'ordre de 1 à 2 mm par an. Elle entraîne un recul<br />
du trait de côte (lorsque celle-ci est constituée de matériaux<br />
meubles: sables - vases) d'environ 0,1 à 0,3 rn/an (selon la<br />
pente des fonds) avec érosion de 1 à 5 m 3 /m1 de matériau. Il<br />
s'agit-1à d'un facteur de dégradation des plages balnéaires<br />
particulièrement important lorsque l'on se trouve dans des<br />
sytèmes "fermés" et de faible étendue: anses, baies<br />
exemples: baie de La Baule - baie des Sables d'Olonne.<br />
* <strong>Le</strong>s chiffres entre crochets renvoient à la bibliographie (annexe 1).<br />
5.338
1.1.1.2 Agitation<br />
* Limite d'action des houles considérée du point de vue de l'Ingénieur: l'action des vagues entraîne des<br />
5.338<br />
- 2 <br />
Marée astronomique: son amplitude, sur la façade atlantique du<br />
littoral français est le plus souvent de l'ordre de 3 à 4 m<br />
(plus de 10 m en baie du Mont Saint-Michel). Sur la côte<br />
méditerranéenne, elle ne dépasse pas 50 cm.<br />
Variation due aux conditions météorologiques ou<br />
océanographiques : surcote - décote<br />
<strong>Le</strong>s vents marins et les fortes agitations entraînent des<br />
surcotes qui sont usuellement de l'ordre de 0,2 à 0,5 m et<br />
peu ven t at tei ndrel à 1,5 men Manche (q ui est en f0 rme<br />
"d'entonnoir").<br />
Du point de vue érosion du 1ittoral, les processus sont<br />
particulièrement intenses lorsqu'il y a conjonction d'une marée de<br />
vive-eau et du mauvais temps marins entraînant des surcotes. Alors,<br />
les parties hautes de la plage sont fortement attaquées ainsi que,<br />
bien souvent, les ouvrages bordant le littoral.<br />
<strong>Le</strong>s cotes extrêmes de fluctuation de niveau conditionnent celle de<br />
la plage et en particulier celle maximale pouvant être atteinte par<br />
la mer. C'est là un paramètre intervenant dans la définition d'un<br />
projet de rechargement.<br />
L'agitation est le facteur essentiel de l'évolution du littoral.<br />
Elle engendre des mouvements dans le profil et le transit littoral.<br />
a. Général ités<br />
<strong>Le</strong>s mouvements dans le profil traduisant (fig. 1.1) un modelage de<br />
la plage et des petits fonds marins adaptés aux conditions<br />
d'agitation. On distingue deux types de profils fondamentaux<br />
Un profi 1 de tempête, de forme généra1e convexe : 1e haut<br />
estran est amaigri alors que le bas estran est engraissé avec<br />
les matériaux "chassés" du haut estran trop agité.<br />
Un profil de beau temps, de forme générale concave : les<br />
processus d'évolution des fonds sont alors inverses de ceux<br />
constatés en tempête.<br />
<strong>Le</strong>s évolutions atteignent couramment des valeurs de 0,5 à 1 m en<br />
haut estran. Elles décroissent en allant vers le large jusqu'à la<br />
limite d'action des houles. Celle-ci est de l'ordre* [13, 14, 15] :<br />
évolutions de fonds mesurables et non seulement des oscillations de grain.
EVOLUTION SAISONNIERE DE PROFILS (SCRIPPS PIER)<br />
Erosion<br />
tzlLJ<br />
d'I,r.s SHEPARO
5.338<br />
- 4 <br />
Schématiquement, on peut retenir comme ordre de grandeur, que<br />
050 est de :<br />
0,25 à 0,40 mm dans les fonds de 0,<br />
0,15 à 0,25 mm dans les fonds de 5 m,<br />
0,10 à 0,15 mm dans les fonds de 10 m,<br />
0,05 à 0,12 mm dans les fonds de 15 m.<br />
<strong>Le</strong>s résultats trouvés sur les côtes de l'Atlantique ou de la Manche<br />
et de la Méditerranée sont semblables à ceux trouvés par TRASK<br />
(1955) et INMAN (1955) sur les côtes de Californie.<br />
D'après ces auteurs, en fonction de l'exposition aux houles, on<br />
aurait approximativement les valeurs de 050 suivantes<br />
0so (en ml)<br />
_.. <br />
Profondeur en III<br />
Estran - 5 - 10 - 20<br />
Plage exposée<br />
Plage norllale<br />
0.30<br />
0.26<br />
0.23<br />
0.21<br />
0.170<br />
O.ISO<br />
O.1SO<br />
O.ISO<br />
Plage protégée 0.27 0.17 0.125 0.125<br />
Plus particu1ièrment dans la zone les brisants et la terre, INGLE<br />
(1966), a fait un certain nombre d'études avec les traceurs<br />
fluorescents de différents diamètres, ses travaux faisant suite à<br />
ceux des chercheurs russes ZENKOVITCH, AIBOULATOV et ORLOVA.<br />
Ils ont ainsi pu mettre en évidence qu'à terre de la zone des<br />
brisants le déplacement des grains était essentiellement conditionné<br />
par leur diamètre. <strong>Le</strong>s grains qui, en un point quelconque de la<br />
plage, ne sont pas en équilibre se déplacent à terre ou vers le<br />
large, selon leur diamètre et la position du point. En règle<br />
générale, il semble que les plus gros grains descendent plutôt vers<br />
les brisants c'est-à-dire vers la ligne de plus haute énergie; seul<br />
un petit nombre se déplace vers la terre. La zone des brisants se<br />
trouve donc être en général une zone de mélange de grains provenant<br />
soit du côté terre, soit du côté mer dont le diamètre moyen est en<br />
général plus important et la répartition granu10métrique plus<br />
di spersée que ceux des sédiments provenant de l'autre parti e de<br />
la plage.<br />
D'une manière plus précise, on s'aperçoit que les triages<br />
granu10métriques dans le profil se font de telle sorte que:
5.338<br />
- 5 <br />
les matériaux les plus grossiers se trouvent généralement au<br />
niveau de la ligne de déferlement,<br />
à terre de cette ligne, il y a diminution de la granulométrie<br />
au fur et à mesure qulon sléloigne du point de déferlement,<br />
puis, dans la majorité des cas, augmentation de la<br />
granulométrie jusqulau haut de la plage,<br />
au large du déferlement, la granulométrie des sédiments diminue<br />
quand la profondeur augmente.<br />
Une excellente illustration de répartition granulométrique dans le<br />
profil est donnée sur la figure 1.2b due à BASCOM.<br />
Ce schéma généra1 n'est cependant pa s va 1ab 1e pour 1es plages à<br />
galets où les matériaux les plus gros sont à la partie supérieure de<br />
la plage et non dans la ligne des brisants. Dans ce cas, les galets<br />
qui sont mis en suspension dans le déferlement progressent vers le<br />
rivage en roulant, les vitesses orbitales étant dissymétriques et<br />
plus grandes vers la terre que vers la mer.<br />
Ces données générales souffrent encore d'autres exceptions, tels que<br />
les littoraux vaseux ou encore aux débouchés des fleuves aux apports<br />
en suspension ou en charriage importants; on a alors des évolutions<br />
granulométriques dépendant de la profondeur et de la distance à<br />
l'embouchure.<br />
d. Pente des plages<br />
<strong>Le</strong>s pentes des plages, autre facteur important à considérer dans les<br />
problèmes de rechargements, dépendent principalement dlune part du<br />
diamètre des grains disponibles et, dlautre part des conditions<br />
dlagitation qui commandent 11 importance des mouvements dans le<br />
profil (il y a, par ailleurs interaction entre les deux facteurs).<br />
La figure 1.3, établie par WIEGEL, montre que la pente:<br />
croît avec la granulométrie,<br />
décroît avec l'agitation.<br />
e. Conclusions<br />
<strong>Le</strong>s mouvements dans le profil sont un facteur fondamental à prendre<br />
en compte dans les problèmes de rechargement de plage tant pour la<br />
stabilité des apports faits sur une plage que pour les possibilités<br />
de remontée à la côte de dépôts faits au large de celle-ci. Une<br />
approche de ces processus, vue sous l'angle II rechargement ll est faite<br />
dans le chapitre 4.
1.1.1.5 Sédiments<br />
- 8 <br />
<strong>Le</strong>s transports éoliens sont un facteur notable de perte en matériaux<br />
des plages, en particulier dans la partie haute de l'estran. Cela<br />
souligne l'intérêt qu'il y a à réaliser des aménagements<br />
stabilisateurs des apports par rechargements ganivelles,<br />
revégétalisation.<br />
<strong>Le</strong>s sédiments en jeu dans la vie du littoral varient<br />
considérablement avec les conditions hydrographiques,<br />
océanographiques, géologiques et hydrologiques (apports des cours<br />
d'eau) locales. Ainsi, on va :<br />
des galets: zones à falaise exposées littoral haut normand,<br />
aux vases: zones abritées telle que la baie de 1'Aiguillon.<br />
En ce qui concerne les littoraux balnéaires, on a le plus souvent à<br />
faire avec des sables dont la granulométrie est, en général, de<br />
l'ordre de 0,3 à 0,5 mm.<br />
1.1. 2 FACTEURS HUMAINS<br />
<strong>Le</strong>s facteurs huma'j ns ont été très fréquemment à l' ori gi ne de<br />
processus d'érosion du littoral.<br />
<strong>Le</strong>s principales actions sont:<br />
1.1.2.1 Ouvrages portuaires<br />
5.338<br />
<strong>Le</strong>s jetées protégeant les chenaux de navigation sont autant<br />
d'obstacles (épis) au transit littoral à l'origine de :<br />
la constitution d'un stock "mort" à l'amont de l'ouvrage<br />
(contre lequel s'accumulent les sédiments),<br />
processus d'érosion à l'aval: sous-alimentation en sédiments.
- 9 <br />
1.1.2.2 Ouvrages d'aménagements du littoral<br />
Epis (voir ci-dessus).<br />
Perrés, mur de défense.<br />
Ces ouvrages sont particulièrement développés (on peut dire: bien<br />
évidemment) tout au long des plages balnéaires qui sont celles où<br />
les érosions sont les plus évidentes et les plus sensibles aux<br />
communes et utilisateurs. Celles, donc, où interviennent fréquemment<br />
des interventions telles que celles de rechargements.<br />
<strong>Le</strong>s ouvrages longitudinaux:<br />
coupent les liaisons dunes - plages régulatrices du régime de<br />
la plage,<br />
sont le siège en cas d'atteinte par les vagues de fortes<br />
agitations (ressac), génératrices d'érosion du haut estran<br />
(puis, par induction, du reste de la plage).<br />
Il est certain que les ouvrages longitudinaux sont une des<br />
principales causes d'érosion des plages balnéaires (ex: La Baule,<br />
<strong>Le</strong>s Sables d'Olonne, Royan).<br />
1.1.2.3 Extractions<br />
Elles sont maintenant réglementées mais celles qui ont eu lieu tant<br />
dans le domaine fluvial que maritime (tout du mO'ins pour celles<br />
ayant eu lieu dans la zone "active" maritime; voir chapitre 4) ont<br />
entraîné une décroissance des apports solides et donc un<br />
déséquilibre de la dynamique sédimentaire.<br />
1.2 DEFENSE OU LITTORAL. INTERET DES RECHARGEMENTS<br />
5.338<br />
La résultante des actions naturelles et humaines est que les<br />
littoraux sont, en général, en érosion. Cela conduit à réaliser des<br />
aménagements de stabilisation et défense du littoral (tableau<br />
ci-joint) allant:<br />
du plus simple: rechargements sans ouvrages,<br />
aux plus complexes: ouvrages plus rechargements.
5.338<br />
- 10 <br />
Comme on l'a vu, les ouvrages ne sont pas sans inconvénients sur le<br />
régime du littoral. Par ailleurs, ils sont coûteux: pour un<br />
bri se-1 ames en Médi terranée : 2 à 3 mi 11 ions; pour un épi<br />
classique: 200 000 à 500 000 F. Enfin, le plus souvent, les<br />
ouvrages seuls ne permettent pas un réengraissement suffisant de la<br />
plage et il faut faire des apports artificiels.<br />
Il est certain que la solution "rechargements" apparaît comme une<br />
variante "douce" et écologique d'aménagement. A ce titre, elle est<br />
donc particulièrement attirante. Toutefois, cela ne va pas sans<br />
divers problèmes à résoudre:<br />
Sauf à prévoir des apports "initiaux massifs ou périodiques<br />
d'entretien, des rechargements seuls, sans ouvrages, se<br />
dispersent inéluctablement plus ou moins vite (selon, entre<br />
autres, les conditions d'agitation).<br />
Ils sont coûteux: de l'ordre de 50 à 100 F/m 3 pour des apports<br />
terrestres et 10 à 30 F/m 3 pour les apports maritimes.<br />
On ne trouve pas aisément les matériaux de rechargements dans<br />
le domaine terrestre.<br />
Dans ce contexte, les rechargements à partir d'une extraction<br />
maritime présentent -les avantages suivants:<br />
Dans les secteurs favorables (gîtes de<br />
granulométrie adéquate), disponibilité,<br />
d'importantes quantités de matériaux.<br />
sédiments à<br />
généralement,<br />
Coûts moindres que pour des matériaux terrestres (suivant s'il<br />
s'agit d'extractions liées à des travaux tels qu'entretien ou<br />
création de chenaux ou ports).<br />
En revanche, 1eur mi se en oeuvre imp lique 1a mi se en oeuvre de<br />
moyens considérés comme lourds (digues, conduites flottantes) non<br />
utilisables pour des rechargements de faible importance.<br />
000
CHAP 1TRE Il<br />
. . DONNEES<br />
SUR LES DRAGAGES
- 11 <br />
Chapitre 2<br />
DONNEES SUR LES DRAGAGES<br />
Dans une premlere partie, il est rappelé diverses généralités sur les<br />
dragages. Il est ensuite abordé plus en détail les dragues usuellement<br />
utilisées dans les travaux de rechargement.<br />
2.1 GENERALITES SUR LES DRAGAGES<br />
2.1. 1 OBJECTIFS DES DRAGAGES<br />
5.338<br />
<strong>Le</strong>s buts habituels des opérations de dragages en milieu maritime<br />
sont<br />
Créer, entretenir, agrandir ou approfondir les ports et leurs<br />
chenaux d'accès.<br />
Procurer des matériaux de construction tels que sable, gravier,<br />
coquillage, galets.<br />
Récupérer des minéraux, des métaux précieux.<br />
Fournir des matériaux de remblaiement ou de relèvement de<br />
terre-pleins, polders etc.<br />
Récupérer des terres ou construire des îles artificielles.<br />
Creuser sous l'eau les fondations nécessaires à des ouvrages<br />
d'art, des poses de conduite ou de câbles.<br />
Enfin, procurer des matériaux de remblai pour protéger et<br />
réengraisser des plages y compris de dunes de protection.
2.1. 2<br />
2.1. 3<br />
2.1.3.1<br />
5.338<br />
- 12 <br />
Certains de ces objectifs peuvent être conjoints. Ainsi, en<br />
particulier lorsque les matériaux sont des sables, graviers ou"<br />
ga 1ets, 1es dragages de ports ou de chenaux sont fréquemment<br />
associés à des opérations de remblaiement ou de rechargements de<br />
plage.<br />
En France, les dragages d'extraction (mer + rivière) représentent<br />
environ 250 millions de tian. <strong>Le</strong>s dragages d'entretien des ports et<br />
chenaux sont de 30 millions de mJ/an.<br />
CLASSIFICATION DES MATERIAUX A DRAGUER<br />
<strong>Le</strong>s dragueurs distinguent deux catégories de matériaux [lJ : les<br />
matériaux non cimentés et les matériaux cimentés (roches). Ce sont,<br />
en ce qui concerne les problèmes de rechargement, les matériaux non<br />
cimentés qui sont concernés. <strong>Le</strong> tableau 1 donne leur classification<br />
ainsi que les principales techniques de dragages qui leur sont<br />
associées.<br />
<strong>Le</strong>s rechargements de plage sont réal<br />
cohésifs comprenant les sables (0,08<br />
20 mm), les galets (> à 20 mm).<br />
isés<br />
à 2 à<br />
mm),<br />
partir<br />
les des sols non<br />
graviers (2 à<br />
MATERIEL DE DRAGAGES<br />
Choix du matériel<br />
<strong>Le</strong> choix du matériel de dragages dépend (tableau 2) :<br />
de la nature et du volume des matériaux à draguer (sable, vase,<br />
etc.),<br />
de la répartition dans le plan vertical et horizontal des<br />
matériaux (couches épaisses ou minces, continues ou<br />
discontinues, etc.),<br />
de l'utilisation des produits dragués (remblai, construction,<br />
etc.),<br />
de la distance entre les sites de dragages et de dépôts,<br />
des conditions naturelles du site (profondeur, courants, marée,<br />
etc.),<br />
des engins disponibles.
- 15 <br />
Dans le cas de matériaux meubles, on utilise deux types de dragues:<br />
les dragues mécaniques qui travaillent en excavation, les dragues<br />
aspiratrices qui fonctionnent en aspirant les matériaux. Pour les<br />
roches, on dérocte par pilonnage, marteaux dérocteurs ou explosifs.<br />
2.1. 4 MATERIEL DE DRAGAGES (Fig. 2.1)<br />
5.338<br />
Deux classes principales sont à distinguer suivant le principe de<br />
leur fonctionnement:<br />
dragues mécaniques (peu usitées dans les problèmes concernant<br />
les rechargements),<br />
dragues aspiratrices (qui sont principalement celles en jeu<br />
dans les rechargements à partir de produit de dragages, et sont<br />
abordées en 2.2).<br />
Il faut y ajouter :<br />
les engins de servitude (abordés en 2.3),<br />
les pompes en "jeu dans les systèmes de rechargement par<br />
by-passing (abordés en 2.4).<br />
<strong>Le</strong>s dragues mécaniques, peu usitées, dans les rechargements de plage<br />
comportent essentiellement<br />
Principe:<br />
Celles-ci comportent essentiellement:<br />
une coque généralement remorquée,<br />
une élinde rigide relevable, articulée sur un beffroi surélevé<br />
qui plonge de là sous la coque et qui porte une chaîne à godets<br />
mue par l'intermédiaire de pignons,<br />
deux goulottes (une de chaque bord pour le déversement des<br />
déblais dans le chaland).<br />
Conditions d'utilisation:<br />
<strong>Le</strong> tirant d'eau des dragues à godets va de 1,00 à 1,5 m pour les<br />
plus petites et de 2,5 à 3,0 pour les plus grandes.
5.338<br />
- 16 <br />
La profondeur maximale de dragages va de 5 m à 25 m. <strong>Le</strong> volume des<br />
godets est de 400 à 800 1 et 1a vi tes se de 1a cha; ne de 12 à<br />
25 godets par minute donnant des rendements de :<br />
150 à 250 mJ/h en terrain dur,<br />
200 à 500 mJ/h dans les sables,<br />
700 à 800 mJ/h dans les vases.<br />
Avantages et inconvénients<br />
Avantages :<br />
Ce sont des engins à tout faire pouvant travailler dans des<br />
terrains allant des vases aux roches tendres.<br />
Elles permettent de draguer avec précision. Elles sont<br />
polluantes.<br />
Inconvénients<br />
Elles ne peuvent opérer qu'en eau calme (0,8 m de creux au<br />
maximum). Elle? sont peu aisées à déplacer.<br />
Elles ne sonts pas utilisées pour les rechargements de plage.<br />
Elles peuvent être automotrices ou remorquées porteuses ou non.<br />
Elles ne peuvent travailler qu'en eau calme (moins de 0,3 à 0,5 m de<br />
creux) .<br />
<strong>Le</strong>s profondeurs de dragages sont limitées à 20 ou 30 m.<br />
<strong>Le</strong>s rendements sont faibles: 40 mJ/h pour une grue avec benne de<br />
1 mJ.<br />
Elles ne sont pas utilisées en rechargement de plage.<br />
Il s'agit d'une sorte de pelle mécanique sur flotteur. Elle est<br />
surtout utilisée pour le creusement des canaux et des bassins dans<br />
des matériaux difficiles: roches, cailloux, etc. <strong>Le</strong>s rendements<br />
sont de 15 à 50 godets/heure (200 à 250 MJ/h au plus).
- 19 <br />
Elles dépendent, comme on l'a vu, de la puissance mise en jeu et de<br />
la granulométrie des matériaux. Elles sont usuel1ement de 1000 à<br />
2000 m (avec des conduites de 0,5 à 0,75 m). Des stations relais<br />
(booster) peuvent être installées pour augmenter ces distances. Par<br />
exemple, à Zeebrugge (voir les cas d'étude), on a atteint Il KM AVEC<br />
cinq pompes relais.<br />
2.2.2.4 Principaux avantaaes et inconvénients<br />
Couteau désagrégateur tournant autour d'un axe parallèle à<br />
1'élinde (ce qui favorise la mise en émulsion du déblai).<br />
Facilite le refoulement des matériaux.<br />
Idéal pour l'extraction des sables et graviers.<br />
Drague peu "mar ine ll tant du point de vue agitation que courant.<br />
Fragilité des conduites flottantes.<br />
2.2.2.5 Ordre de grandeur des coOts<br />
Pour une puissance de 1000 CV la 000 000 F.<br />
Pour une puissance de 5000 CV 30 000 000 F.<br />
2.2.3 DRAGUE ASPIRATRICE PORTEUSE A ELINDES TRAINANTES (ou aspiratrice en<br />
marche)<br />
2.2.3.1 Principe<br />
5.338<br />
<strong>Le</strong>s dragues aspiratrices porteuses à élindes traînantes travaillent<br />
en marche (vitesse 2 à 4 kn), sont automotrices et porteuses. Elles<br />
comportent une ou deux pompes aspirant le déblai par l'intermédiaire<br />
d'élindes et refoulant ensuite dans le puits. Ces pompes à déblai<br />
sont de deux types :
5.338<br />
- 20 <br />
Pompes à déblais installées à bord de la drague qui aspirent le<br />
déblai par l'intermédiaire de 1'élinde grâce à une traversée de<br />
bordée ces pompes sont généralement entraînées par un moteur<br />
diesel.<br />
<strong>Le</strong>s pompes à déblais immergées, installées directement sur<br />
l'élinde entraînées par un moteur hydraulique ou électrique.<br />
Pour la vidange du puits à déblais, il existe plusieurs systèmes<br />
Au moyen de clapets ou de portes installés au fond du puits et<br />
manoeuvrés le plus souvent par vérins hydrauliques.<br />
Par ouverture de la drague qui est alors constituée de deux<br />
demi-coques symétriques par rapport au plan longitudinal.<br />
Certaines dragues peuvent refouler à terre comme, par exemple, la<br />
RENE SIEGFRIED (Fig. 2.4) ou la PAUL BARILLON (GIE - Port Autonome<br />
de Rouen Fig. 2.5) dont les caractéristiques sont résumées<br />
ci-après :<br />
Longueur hors tout 101,00 m<br />
Longueur entre 'pp 94, 00 m<br />
Largeur hors membrures 18,10 m<br />
Creux 8,20 m<br />
Tirant d'eau en charge maximal 6,50 m<br />
Poids du déblai (3 500 m J densité 1,5) 5 800 t<br />
Profondeur normale de dragage (élinde à 45°): 25 m en<br />
dessous de la<br />
flottaison lège<br />
Volume du puits à déblais 3 500/4 000 m J selon les matériaux<br />
Vitesse en pleine charge 12,2 nds<br />
Vitesse en dragage 2 nds<br />
Puissance moteurs diesel propulsion 2 x 2700 ch<br />
Puissance moteurs diesel de dragage 2 x 2000 ch<br />
La Charles LESSORDES utilisée pour des rechargements par clapages<br />
dans les petits fonds de l'Adour a des caractéristiques proches de<br />
la Paul BARILLON.<br />
La drague OPALE (GIE - Service Maritime).
5.338<br />
- 21 <br />
La BOULOGNE-CALAIS est une drague ouvrante suceuse traînante de pius<br />
équipée d'une benne et a les caractéristiques suivantes:<br />
Longueur hors tout 70,00 m<br />
Longueur entre pp<br />
64,00 m<br />
Largeur hors membrures 14,30 m<br />
Creux<br />
5,00 m<br />
Tirant d'eau 4,30 m<br />
Poids du déblai 1 400 t<br />
Profondeur normale de dragage<br />
à l' é1inde 18 m<br />
à la benne 20 m<br />
Volume du puits à déblais 1 000 ml<br />
Puissance moteur électrique de propulsion 2 x 750 ch<br />
Puissance moteur électrique de la pompe à<br />
déblais SOO kW<br />
<strong>Le</strong>s chantiers de l'Atlantique ont en projet une drague suceuse<br />
porteuse de 2500 ml capable de refouler à terre, entraînée par deux<br />
moteurs diesel, deux hélices à pales fixes, et équipée d'un<br />
propulseur transversal avant. La drague sera équipée de deux pompes<br />
à déblais et deux élindes. Ses caractéristiques sont<br />
Longueur hors tout<br />
81,83 m<br />
Longueur entre pp 80,00 m<br />
Largeur hors membrures 16,50 m<br />
Creux 5,50 m<br />
Volume du puits à déblais 2 500 ml<br />
Vitesse à pleine charge Il noeuds<br />
Puissance moteur diesel de propulsion 2 x 2 200 ch<br />
Puissance moteur diesel de dragage 2 x 1 100 ch
- 23 <br />
<strong>Le</strong>s dragues peuvent travailler usuellement jusqu'à - 15 à - 25 m.<br />
<strong>Le</strong>s plus puissantes vont jusqu'à - 30 à - 35 m.<br />
2.2.3.4 Principaux avantaqes et inconvénients<br />
Possibilité de travailler avec des houles de 2 à 3 m.<br />
Ne gênent pas la navigation (grâce à leur mobilité).<br />
Elles sont bien adaptées aux dragages des vases et sables.<br />
Elles suivent sans problèmes les irrégularités des fonds.<br />
Du poi nt de vue rechargement, ell es ne peuvent que peu souvent<br />
claper sur les plages à leurs abords immédiats.<br />
2.2.3.5 Ordre de grandeur des coûts<br />
Profondeur àe dragages Capacité du puits PUIssance des pompes Ceût<br />
(ml) (m3) (CV) (mIl ions de F)<br />
19 1000 275 60<br />
22 2500 750 100<br />
30 6300 2 x 750 400<br />
2.2.4 DRAGUE ASPIRATRICE A POSTE FIXE<br />
2.2.4.1 Principe (Fig. 2.6)<br />
5.338<br />
Ce sont des engins automoteurs et autoporteurs.<br />
Ils draguent en creusant des séri es d' entonnoi rs conti gus que<br />
nivellent par la suite les courants. Ils travaillent au mouillage<br />
sur leur ancre par stations successives le long de la ligne de<br />
mouillage.
- 24 <br />
L'appareil dragueur est constitué, souvent, par une élinde latérale<br />
dirigée vers l'avant (face au courant).<br />
<strong>Le</strong>s puits â déblais, où sont refoulées les mixtures, sont vidés soit<br />
par ouverture de clapet soit par reprise au moyen des pompes de<br />
vidage.<br />
2.2.4.2 Utilisation<br />
La conception de ces engins ne diffère guère de celle des dragues<br />
aspiratrices en marche. <strong>Le</strong>s engins au point fixe sont utilisés dans<br />
des zones d'étendue trop limitée pour permettre les évolutions d'une<br />
drague en marche ou pour le dragage de bancs isolés de faible<br />
superficie (ex. riddins de la Loire).<br />
Elle peut travailler avec des houles de 1,5 â 2,0 m.<br />
2.3 ENGINS DE TRANSPORT ET DE REPRISES DES PRODUITS DRAGUES<br />
5.338<br />
L'existence d'engins de dragages non porteurs nécessite<br />
l'utilisation d'engins de transports et de reprises qui sont<br />
principalement de trois types:<br />
chalands â fonds pleins où le matériel est repris par un<br />
élévateur â godes ou un refouleur hydraulique,<br />
chalands à clapets multiples,<br />
chalands à ouverture totale (split, barges - Fig. 2.7).<br />
<strong>Le</strong>s capaci tés usue 11 es de ces cha 1ands sont de l'ordre de 300 â<br />
600 m 3 •<br />
<strong>Le</strong>s tirants d'eau en charge sont le plus souvent de 2,5 â 3,5 m.<br />
Ceci permet des clapages beaucoup plus près de la côte qu'avec des<br />
dragues porteuses (mais de 5 â 10 fois moins â chaque fois).<br />
<strong>Le</strong> coût d'un chaland classique est de l'ordre de 5 millions de<br />
francs.
DRAGUE ASPIRATRICE AU POl NT FI XE<br />
FIG 6.
- 26 <br />
Si les conditions de mer sont difficiles, il faut alors fixer la<br />
liaison conduite flottante - conduite immergée à un pieux<br />
d'amarrage.<br />
2.5 POMPES UTILISEES EN BY-PASSING<br />
<strong>Le</strong> by-passing (voir chapitre 4) est une méthode de rechargement de<br />
plage par transfert des matériaux accumulés sur la face au vent d'un<br />
ouvrage vers la face sous le vent, sous-alimentée et en érosion.<br />
<strong>Le</strong> by-passing fait appel à des systèmes de pompages. Deux types<br />
fondamentaux existent<br />
Hydro-éjecteur.<br />
Pompe à jet.<br />
2.5.1 HYORO-EJECTEUR<br />
2.5.1.1 Principe<br />
5.338<br />
Pou r l' a1i men tat ion en con tinu 0 u ; nte rm i t t en te des plages, un<br />
système peu coûteux et qui a fait ses preuves à l'étranger - en<br />
particulier aux Etats-Unis - consiste à utiliser des pompes à<br />
hydro-éjecteurs du type utilisé en France dans le désensablement de<br />
bassins de décantation d'eau douce des grandes villes (Paris <br />
Lyon ... ).<br />
L'avantage principal d'un tel système, outre son faible coût, est<br />
que l'extraction du sable se fait à distance, jusqu'à 100 m, du<br />
groupe motopompe qui peut être installé à point fixe ou sur une<br />
plat e- f 0 rme d ' en gin m0 bi 1e , ce qui au t 0 rise une t r ès grande<br />
souplesse d'utilisation.<br />
Plusieurs hydro-éjecteurs peuvent être reliés au groupe motopompe.<br />
La figure 2.1 1 montre le principe de 1'hdro-éjecteur dont le corps<br />
est constitué de trois parties:<br />
Un embout d'alimentation en eau claire qui se rétrécit vers<br />
l'intérieur en faisant un convergent.<br />
Un embout de refoulement en sortie qui forme un divergent.
TRANSFERT ARTIFICIEL DU TRANSPORT LITTORAL<br />
SCHEMA DE PRINCIPE<br />
r.foul.m.nt<br />
Station Il Boo.ur" éventu.",<br />
Re jet Aceu"'u 'a t ion-:;,;;;::;::;:<br />
Tro.lt<br />
littoral<br />
PORT<br />
AI ter" 0 tlv e con duite r'foul,m,nt----:<br />
Pompe. .nt.rr....<br />
@ 1L __ (H)droij.et.ura)<br />
Appo.,ttm• .,t<br />
Station Il Boo.t.r .. évent".lIe<br />
Station pompa;. ea" clair.<br />
Conduite d,<br />
r.foul.m.nt Appont.m.nt<br />
Pa,•• Alt.rnativ.<br />
d'entr.', conduite r.foul.m.nt<br />
c: U DC:-t.<br />
POIn p, 1 .n terré. 1<br />
( H)droéject.urs )
2.5.1.2 Rendement<br />
- 28 <br />
On peut pomper des suspensions ayant des concentrations<br />
volumétriques de la à 15 % en sable pour un débit de 1 500 m 3 /h, la<br />
pompe d'eau claire de l'ordre de 200 CV.<br />
<strong>Le</strong> détail d'un projet à Cap Breton est donné dans le chapitre 5.<br />
2.5.2 POMPES A JET<br />
5.338<br />
<strong>Le</strong>s pompes à jet (sand bug: punaise des sables) sont ainsi appelées<br />
parce que placées sur un lit de sable, elles s'enfoncent et<br />
disparaissent en aspirant le sable.<br />
Dans le principe (Fig. 2.12), un jet d'eau entraîne le sable. Une<br />
fois la pompe en place, la pompe peut être ensevelie dans le sable;<br />
elle peut se remettre en route à tout moment sans risque de bouchage<br />
lors du redémarrage.<br />
La profondeur habituelle de travail varie entre 5 et la m.<br />
<strong>Le</strong> taux d'usure est minime et le coût de maintenance négligeable car<br />
il n'y a aucune pièce en mouvements.<br />
Une très large gamme de capacité est possible depuis la pompe<br />
portable jusqu'à 500 m 3 /h et plus.<br />
Un désagrégateur peut être associé à la pompe.<br />
Un autre type de pompe de dragages à jet est donné sur la<br />
figure 2.13 (GENFLO). La profondeur de dragages, la di stance de<br />
refoulement, le diamètre des solides absorbées, les rendements sont<br />
interdépendants. <strong>Le</strong>s profondeurs peuvent varier de a à 30 m (on a<br />
été jusqu'à 60 m). La distance de refoulement peut atteindre 600 m.<br />
La taille des grains ne peut dépasser 250 MM X 400 mm.<br />
<strong>Le</strong>s rendements usuels sont de l'ordre de 50 à 150 m 3 /h (puissance<br />
100 à 500 kW).<br />
<strong>Le</strong>s tableaux ci-joints donnent les caractéristiques de divers<br />
exemples de réalisation.
CHAPITRE III<br />
DETERMINATION DES CARACTERISTIQUES<br />
DE RECHARGEMENTS
- 31 <br />
Chapitre 3<br />
DETERMINATION DES CARACTERISTIQUES DES RECHARGEMENTS<br />
Il est successivement abordé dans cette partie :<br />
<strong>Le</strong>s caractéristiques à envisager pour la plage à reconstituer.<br />
<strong>Le</strong>s apports initiaux à prévoir en fonction des caractéristiques des<br />
matériaux de rechargements et naturels.<br />
<strong>Le</strong>s apports périodiques. <br />
<strong>Le</strong>s impacts liés aux rejets de dragagrs sur la plage.<br />
3.1 RECHARGEMENTS DE PLAGE: LES DONNEES DU PROJET<br />
5.338<br />
<strong>Le</strong>s rechargements<br />
fondamentaux :<br />
Protection du littoral.<br />
de plage se font avec deux objectifs<br />
Création ou restauration d'une plage balnéaire.<br />
Dans les deux caSt les caractéristiques du projet doivent répondre à<br />
un certain nombre de critères évoqués ci-après.
3.1. 2 PENTE DE LA PLAGE<br />
5.338<br />
- 33 <br />
La stabilité d'un matériau rejeté sur la plage est, en tout premier<br />
lieu, conditionnée par sa qualité granulométrique : les grains trop<br />
fins dans les contextes océanographiques (agitation) et<br />
sédimentologiques existants (matériaux en place naturellement)<br />
seront inexorablement évacués sous l'effet des triages<br />
granulométriques.<br />
Un point particulier doit être souligné en ce qui concerne la<br />
dispersion des vases qui pourraient être présentes dans le rejet.<br />
Dans les mers à faible marée et si l'agitation est peu importante,<br />
les particules vaseuses peuvent rester piégées dans les sables<br />
pendant une longue période. Cela d'une part confère à la plage un<br />
aspect "sale ll et, d'autre part, peut conduire à des problèmes de<br />
pollution. Aussi des rechargements avec de tels matériaux sont à<br />
prohiber en période calme et dans les zones très abritées.<br />
<strong>Le</strong> projet de rechargement doit être établi en prenant en compte pour<br />
la pente de la plage la granulométrie et l'exposition à l'agitation<br />
(voi r chapi tres 1 et 3). Une pente trop forte entra; ne un<br />
réajustement rapide avec pertes importantes. <strong>Le</strong>s pentes suivantes<br />
sont recommandées (O. H. DETTE [73J) pour une plage rechargée par<br />
moyens terrestres<br />
Diallètre lIOyen Agitation nociérée Agitation forte<br />
0.2 I1ln 1150 à 11100 1150 à 11100<br />
0.3 1111 1/25 a 11 50 1145 à 1/ 55<br />
0.4 !lm 1115 à 1/ 25 1/40 à 1/ 45<br />
0,5 mm 1110 à 1/ 15 1/35 à 11 40<br />
Dans le cas d'une plage rechargée avec des apports hydrauliques, les<br />
pentes suivantes peuvent être espérées initialement [61J :<br />
Diallètre<br />
llOyen<br />
Au-dessus de a<br />
Pente<br />
Sous zéro<br />
Mer calme Mer agitée<br />
0.1 a 0.6 lIIl 1/50 a 11100 1/5 à 1/8 1110 à 1/30<br />
0.6 à 2 lIIl 1125 1/3 à 1/4 1/ 4 à 1110<br />
> 2 llII 11 8 a 11 la 1/2 1/ 3 à 1/ 6
- 34 <br />
<strong>Le</strong>s profils résultant de ces rejets hydrauliques évolueront peu à<br />
peu vers des profi 1s identiques à ceux issus de rechargements<br />
terrestres.<br />
3.1. 3 PARAMETRES A DETERMINER<br />
Concrètement, pour définir les caractéristiques du projet, on devra<br />
connaître* :<br />
Bathymétrie et topographie<br />
<strong>Le</strong>vers des fonds et de la plage et cela si possible pour deux<br />
situations extrêmes: beau temps, tempête.<br />
Océanographie<br />
Vents.<br />
Fluctuation de niveau: marée astronomique et surcote<br />
observations et/ou enregistrements.<br />
Conditions d'agitation (observations et/ou enregistrements,<br />
plans de propagation des vagues (modèle numérique,<br />
éventuellement modèle physique».<br />
Courants: mesures, enregistrement.<br />
Séd'j mento 1ogi e<br />
Nature des matériaux en place.<br />
Matéri aux de rechargements envi sagés (dont 1a granul ométri e<br />
commande - avec l'agitation - la pente).<br />
Transit littoral (approche théorique, mesures).<br />
Mouvements dans le profil.<br />
C'est là un facteur important permettant d'évaluer les cotes de la<br />
plage, les profondeurs limites d'action des houles, les volumes en<br />
jeu dans ces mouvements, les variations de pente avec les conditions<br />
océanographi Ques (méthode: levers topographi ques et<br />
bathymétriques).<br />
t Dans le cadre de cette étude. il n'est indiqué que les JX)ints essentiels. <strong>Le</strong>s détails concernant les<br />
techniques de mesures figurent dans les divers ouvrages spécialisés (yoir en particulier Shore protection<br />
Manual><br />
5.338
- 35 <br />
La connaissance des mouvements sédimentaires (transit littoral,<br />
mouvements dans le profil) permettra d'évaluer les pertes par<br />
dispersion à attendre après rechargement et donc<br />
les apports périodiques compensatoires,<br />
les ouvrages éventuels destinés à éviter (ou pour le moins<br />
limiter) les pertes: épis, brise-lames, butée de pied,<br />
3.2 APPORTS INITIAUX VOLUMES A METTRE EN JEU<br />
3.2.1 DONNEES GENERALES<br />
A partir des caractéristiques envisagées pour la plage artificielle,<br />
on peut définir un volume théorique à mettre en jeu. <strong>Le</strong> volume réel<br />
à mettre en jeu a été principalement étudié par les chercheurs<br />
américains [2J et [3J. Différents facteurs permettant d'apprécier<br />
quantitativement les rechargements ont été établis en prenant en<br />
compte :<br />
les diamètres moyens des matériaux naturels et de rechargements<br />
Mn et Mr (voir annexe 2),<br />
les coefficients "de classement des distributions<br />
granulométriques des matériaux naturels et de rechargements<br />
exprimés par les déviations standard a et 0 (voir annexe 2),<br />
n r<br />
en supposant que 1es di stri butions granul ométri ques des<br />
matériaux naturels et de rechargement sont log-normales<br />
(annexe 2),<br />
en supposant que 1e matéri au na ture1 est 1e plus stab1e<br />
vis-à-vis de l'environnement.<br />
3.2.2 VOLUMES THEORIQUES DES RECHARGEMENTS (figures 3,lA à 3.le)<br />
5.338<br />
Divers facteurs de rechargement permettant de déterminer les<br />
quantités de matériaux à mettre en place par rapport au volume<br />
minimal nécessaire pour établir une plage stable ont été définis:
- 39 <br />
Pour fixer des ordres de grandeurs, avec des matériaux proches de la<br />
granulométrie naturelle, les pertes annuelles sont de l'ordre de 10<br />
à 20 % : avec un matériau de rechargement de 0,15 à 0,20 mm sur une<br />
plage où le sable est de 0,25 mm, les pertes annuelles atteignent<br />
100 %.<br />
3.3.1.2 Cas particuliers<br />
5.338<br />
<strong>Le</strong>s actions éoliennes peuvent être un facteur non négligeable de<br />
pertes. Dans des zones à faible activité, on peut retenir des<br />
valeurs de quelques ml/ml x an mais si les vents sont très actifs,<br />
les pertes à envisager sont de 10 à 20 ml/ml x an ; des clayonnages<br />
peuvent alors être envisagés pour les réduire.<br />
<strong>Le</strong>s pentes i ndi quées pour 1es recha rgements correspondent à des<br />
talus naturels que la mer a pu façonner normalement. Si les pentes<br />
des fonds sont plus fortes (cas classique avec des fonds rocheux ou<br />
des matériaux fossiles de fortes dimensions) alors, afin d'éviter<br />
des pertes importantes lors des périodes d'agitation, il faudra<br />
envisager la réalisation d'une butée de pied permettant de bloquer<br />
les matériaux et d'obtenir une pente de plage compatible avec les<br />
matériaux de rechargement en jeu.<br />
La position et la cote de cette butée seront à définir en fonction<br />
des conditions bathymétriques et océanographiques.<br />
Une technique de rechargements, pour éviter au mieux les<br />
rechargements périodiques est de réaliser des apports initiaux<br />
beaucoup plus importants que ceux nécessaires. Une telle solution a<br />
été retenue à Copacabana (plage de Rio de Janeiro) rechargée à<br />
partir de dragages en mer.
- 40 <br />
3.3.2 PERTES DUES AU TRANSIT LITTORAL OU AUX COURANTS<br />
3.3.2.1 Transit littoral<br />
Il est rare que sur un 1ittora.1, même abrité et fermé comme peut<br />
l'être une baie, il n'y ait pas de transit littoral. La gamme des<br />
valeurs allant de quelques milliers de ml/an (zones très abritées) à<br />
1 à 2 millions de ml/an (golfe du Bénin). En France, pour citer<br />
quelques exemples:<br />
Baie de La Baule 20 000 à 30 000 ml/an.<br />
Côtes vendéenne et charentaise: 20 000 à 50 000 ml/an.<br />
Littoral aquitain : 500 000 ml/an dans la zone du Cap Ferret.<br />
Côte méditerranéenne le plus souvent de la 000 à<br />
30 000 ml/an.<br />
Pour lutter contre ces pertes, on peut envisager divers méthodes<br />
dont le choix ressort de critères techniques (importance du transit,<br />
caractéristiques du projet) et économiques.<br />
Ce peut être associés entre eux ou non :<br />
Rechargements compensatoires périodiques (exemple Adour).<br />
Epi s.<br />
3.3.2.2 Courants<br />
5.338<br />
Brise-lames (surtout si la marée est faible) exemple Agadir.<br />
Sur la façade atlantique et méditerranéenne, les courants ne jouent<br />
généralement pas un rôle important dans l'équilibre des plages. Il<br />
en va tout autrement en Mer du Nord. C'est ainsi que dans la zone de<br />
Zeebrugge, il été pris en compte dans le projet des rechargements<br />
des pertes dues au courant de l'ordre de 250 000 ml/an (voi r<br />
chapitre 5). <strong>Le</strong>s solutions (à adapter aux conditions techniques et<br />
économiques) sont les rechargements périodiques et les épis.
3.4<br />
- 41 <br />
POSSIBILITE D'UTILISER LES DIVERS MATERIAUX DE DRAGAGE<br />
<strong>Le</strong>s matériaux de dragages peuvent provenir de diverses sources, soit<br />
qu ' i1s aient été recherchés spécifiquement pour le rechargement,<br />
soit que lion cherche à utiliser des matériaux issus de travaux.<br />
Dans le cas de matériaux dragués spécifiquement pour les<br />
rechargements, le problème d'utilisation ne doit évidemment pas se<br />
poser, étant admis qu'on a suivi les critères exposés au chapitre 3.<br />
On peut toutefois souligner qu'en mer t<br />
on ne peut espérer trouver<br />
des matériaux adéquats entre la côte et la limite d'action des<br />
houles (voir paragraphe suivant) du fait de triages<br />
granu10métriques entraînant un affinement des matériaux de la côte<br />
vers le large: les sédiments des petits fonds plus fins que ceux de<br />
la plage seraient rapidement dispersés.<br />
<strong>Le</strong>s matériaux issus de dragages d'entretien dans les estuaires sont<br />
fréquemment riches en vases et en sables très fins et à ce titre<br />
sont rarement utilisables pour des rechargements de plage.<br />
Il en va de même pour 1es maté ri aux provenant de dragages<br />
d'entretien à l'intérieur des ports, le plus souvent vaseux.<br />
<strong>Le</strong>s dragages d'approfondissement, au contraire des dragages<br />
d'entretien sont souvent favorables à des rechargements (ex. Plage<br />
de la Noveillard - Saint-Aygulf).<br />
Dans le cas de transits littoraux suffisants, il peut se produire en<br />
extrémité de la jetée portuaire des flèches sous-marines sableuses<br />
qu'il convient de draguer pour maintenir le chenal d'accès; alors<br />
le matériau peut s'avérer utilisable (ex. Agadir). Il en est de même<br />
des matériaux accumulés contre la face amont d'un tel port (en<br />
particulier par by-passing).<br />
3.5 RECHARGEMENTS D'ORIGINE MARINE ET IMPACTS SUR L'ENVIRONNEMENT<br />
5.338<br />
<strong>Le</strong>s rechargements d'origine marine posent vis-à-vis de<br />
l'environnement deux types d'impacts<br />
intégration au milieu naturel,<br />
pollution.
- 42 <br />
3.5.1 INTEGRATION AU MILIEU NATUREL<br />
3.5.2 POLLUTION<br />
<strong>Le</strong>s matériaux marins peuvent présenter des caractéristiques de<br />
couleur (différence d'oxydation) et de granulométrie différentes de<br />
celles des matériaux in situ. Sur des plages à caractère balnéaire<br />
très affirmé et dont le sable est réputé de qualité (ex: La Baule,<br />
<strong>Le</strong>s Sables d'Olonne), l'intégration d'un matériau différent du sable<br />
naturel peut présenter des difficultés d'ordre psychologique: les<br />
co mmune s t i ennent à 1a réputat ion de 1eu r plage (i 1 con vient de<br />
remarquer que l'on peut avoir le même problème avec des matériaux<br />
terrestres) .<br />
La présence de matériaux de type vaseux dans des sables marins est<br />
relativement fréquente. Bien que, le plus souvent, cette fraction<br />
vaseuse soit rapidement éliminée, elle apporte des pollutions de<br />
diverses natures :<br />
visuelle: eaux sales au moment du rejet et pendant la période<br />
d'élimination qes vases de la plage;<br />
fixation possible de polluants chimiques et/ou bactériologiques<br />
pouvant mettre en jeu la salubrité de la plage;<br />
si la fraction vaseuse dépasse quelques %, les sables de la<br />
plage sont "sales" et désagréables aux baigneurs.<br />
Une attention particulière doit être portée à cet aspect "pollution<br />
des plages" liée à la présence de matériaux vaseux dans les<br />
matériaux de rechargement d'origine marine.<br />
3.5.3 NUISANCES LIEES AU CHANTIER<br />
5.338<br />
Circulation des camions, tuyauteries, mauvaise qualité de la plage<br />
pendant le rechargement ; pour ces raisons, il est nécessaire de<br />
prévoir les chantiers hors période estivale.<br />
000
CHAP 1TRE 1V<br />
POSSIBILITES DES RECHARGEMENTS<br />
DES PLAGES<br />
A PARTI R DE PRODU 1TS DE DRAGAGES.<br />
COUTS
- 43 <br />
Chapitre 4<br />
POSSIBILITES DE RECHARGEMENTS DES PLAGES<br />
A PARTIR DE PRODUITS DE DRAGAGES<br />
COUTS<br />
4.1 METHODE DE DEVERSEMENT SUR LES PLAGES<br />
De manière générale, à moins de rencontrer des matériaux très<br />
consolidés ou cimentés, les matériaux granuleux peuvent être dragués<br />
sans problèmes.<br />
Dans presque tous les projets de rechargements de plage à partir de<br />
matériaux marins dragués, la difficulté est de trouver le meilleur<br />
système de transfert de la mer à la plage.<br />
<strong>Le</strong>s procédés les plus usuels sont décrits ci-après (article de<br />
BATES - World dredging congress 1986 - Réf. [67J). Dans le<br />
chapitre 2 et l'annexe 3 sont données des données techniques sur les<br />
dragues et dans le chapitre 5, on trouvera des exemples détaillés.<br />
4.1.1 RECHARGEMENT DIRECT DE LA PLAGE PAR REFOULEMENT<br />
4.1.1.1 A partir d'une drague stationnaire<br />
5.338<br />
Un rechargement direct de la plage peut être envisage a partir de<br />
l'installation d'une station de pompage (avec ou sans cutter)<br />
refoulant à terre.
- 44 <br />
Une drague stationnaire ne peut travailler qu'avec des conditions<br />
"calmes" : agitation de moins de 0,3 à 1 m (selon la période) et<br />
courants faibles à modérés.<br />
<strong>Le</strong>s tirants d'eau sont de l'ordre de 2 à 3 m.<br />
<strong>Le</strong>s possibilités de refoulement sont usuellement de 1000 à 2000 m (à<br />
Knokke - voir exemple chapitre 5 - Il km avec 5 pompes relais).<br />
<strong>Le</strong>s rendements varient) selon la puissance (200 à 6000 CV) de<br />
200 ml/h à 2000 Ml/h.<br />
Inconvénients :<br />
<strong>Le</strong>s principales difficultés sont:<br />
Franchissement des zones d'estran et de déferlement<br />
risque de destruction des pipelines.<br />
Des stations relais de pompage peuvent être nécessaires si<br />
les distances sont longues (plus de 1,5 à 3 km) et/ou les<br />
sables grossiers.<br />
<strong>Le</strong>s matériaux rejetés ne sont ni triés ni lavés (problèmes<br />
de pollution s'il y a des fines).<br />
<strong>Le</strong>s coûts de mobilisation peuvent être élevés.<br />
Avantages :<br />
L'avantage de cette technique est son haut rendement et, alors,<br />
ses faibles coûts.<br />
4.1.1.2 A partir d'une drague suceuse (Fig. 4.1)<br />
5.338<br />
<strong>Le</strong>s matériaux dragués sont refoulés comme dans le cas précédent sur<br />
la plage grâce à un pipeline.<br />
La longueur ne dépasse pas 1 km sauf avec des sables fins (moins de<br />
0,3 mm) où alors on peut atteindre 2,5 km.
4.1.2<br />
4.1.2.1<br />
4.1.2.2<br />
5.338<br />
- 46 <br />
Saison calme (mai - juin).<br />
Installation de la bouée, conduite immergée, conduites<br />
terrestres: 400 000 F HT.<br />
Amenée et r epli du mat érie 1 de dra gag e : vari ab 1e en f 0 nct ion<br />
de l'endroit où il se trouve et de son taux d'occupation. Avec<br />
un maximum de : 1 000 000 F HT.<br />
Dragage et refoulement: 10 F HT/m J (conduite: 1 000 ml).<br />
La prestation ci-dessus ne prend pas en compte les frais de<br />
nivellement des dépôts de sable. Si le travail est effectué à<br />
l'avancée depuis la conduite d'amenée, parallèlement au haut de<br />
la plage, le nivellement peut être relativement réduit et ne<br />
représenter qu'un coût peu important (100 000 F).<br />
<strong>Le</strong> total de cette prestation est donc de l'ordre de<br />
2 500 000 F.<br />
ALIMENTATION AVEC DRAGAGES, CLAPAGES DANS LES PETITS FONDS ET<br />
REPRISES PAR POMPAGES (Fig. 4.1.8)<br />
Principe<br />
<strong>Le</strong> matériel dragué peut être clapé à proximité de la plage puis<br />
repris par pompage et refoulé à terre.<br />
Conditions d1utilisation<br />
Compte tenu des problèmes de tirant d'eau, et sauf si les fonds sont<br />
à fortes pentes, le plus souvent les dragues ne pourront claper qu'à<br />
plusieurs centaines de mètres au large de la plage et parfois à plus<br />
d'un kilomètre. Afin de limiter les dispersions, le clapage aura<br />
intérêt à être réa l i sé dans un fos sé de cl apage dont le<br />
dimensionnement est indiqué sur la figure 2.8. <strong>Le</strong>s matériaux clapés<br />
sont ensuite repris par pompage et rejetés à terre grâce à des<br />
conduites flottantes et/ou des conduites reposant sur les fonds. <strong>Le</strong>s<br />
installations de rejets doivent permettre de les faire sur toute la<br />
zone à recharger.<br />
La plage de La Grande Motte (en arrière du brise-lame) a été<br />
rechargée (40 000 m J en 1987-1988) avec du sable refoulé par une<br />
drague stationnaire pompant du sable apporté par une suceuse depuis<br />
la pointe de 1'Espiguette et clapé au large par - 5 à - 6 m.
4.1.3.2 Exemples<br />
5.338<br />
- 48 <br />
Capacité maximale de la drague suceuse (m3) Tirant d'eau maximal (R\)<br />
1000 4.0<br />
2000 4.8<br />
3000 5.5<br />
5000 7.5<br />
8000 8.0<br />
Pour des conditions de mer calme, un pied de pilote de 0,5 m est à<br />
adopter.<br />
On peut pallier, partie, au problème du tirant d'eau, si on utilise<br />
des chalands, chargés par la drague, et qui peuvent venir claper<br />
dans des hauteurs d'eau de moins de 2,5 à 3,5 m (mais l'agitation<br />
doit être faible).<br />
Si le matériau est clapé dans les petits fonds, le problème<br />
essentiel est celui de la possibilité de remonter des matériaux à<br />
la côte. Ce point est abordé en 4.2.<br />
Des exemples détaillés (Adour, Agadir) sont donnés dans le<br />
chapitre 5. On peut citer par ailleurs<br />
Long Branch (New Jersey).<br />
Santa Barbara.<br />
Atlantic city.<br />
<strong>Le</strong>s essais faits à Long Branch sont particulièrement intéressants<br />
car ils ont été suivis très attentivement. Un dépôt de sables<br />
(0 =0,30 mm) de 2 m de hauteur a été fait dans des fonds de 10 à<br />
12 m. Pendant la période des mesures, la houle moyenne était de<br />
l'ordre de 0,5 m et la plus forte de 3 m. <strong>Le</strong>s périodes étaient en<br />
moyenne de 7 à 8 s. <strong>Le</strong>s divers levés bathymétriques réalisés ont<br />
montré qulil y avait eu mouvement des matériaux (latéralement et<br />
transversalement) dans toute la zone du dépôt mais que, toutefois,<br />
il n'y avait pas eu de remontée à la côte.<br />
Ces résultats sont analogues à ceux obtenus à Santa Barbara (dépôts<br />
par - 6 m de profondeur) et à Atlantic City (dépôts entre - 4,5 et<br />
- 7,5 m).
4.1. 4<br />
4.1.4.1<br />
4.1.4.2<br />
5.338<br />
BY-PASSING (Fig. 4.3 à 4.6)<br />
Principe<br />
- 49 <br />
Oans le principe, le by-passing rétablit un transit littoral<br />
interrompu par un obstacle (en général un port). <strong>Le</strong>s méthodes de<br />
by-passing peuvent être un simple transbordement par camions mais<br />
aussi un transfert par pompage que l'on peut donc assimiler à un<br />
rechargement à partir de dragages. <strong>Le</strong>s systèmes de pompage peuvent<br />
être<br />
fixes: pompe à un emplacement déterminé;<br />
mobiles: l'installation peut être déplacée rapidement en<br />
différents endroits du site ou sur d'autres sites. Ce peut être<br />
une drague flottante ou un système de pompes à sable monté sur<br />
une ba rge ;<br />
semi-mobiles : déplacement d'une pompe le long d'un ponton.<br />
<strong>Le</strong>s pompes généralement usitées (type hydro-éjecteur - pompes à jet)<br />
ont été décrites dans le chapitre 2.<br />
Critères d'un "bon" by-passing<br />
<strong>Le</strong> système de by-passing est celui satisfaisant le mieux les aspects<br />
"impacts sur l'environnement" et, qui, est efficace. Aussi, on peut<br />
penser que cette technique sera probablement mise de plus en plus en<br />
avant pour remédier aux problèmes classiques liés aux ouvrages<br />
portuaires et dl aménagements de débouchés. Il est donc intéressant<br />
de détailler certains aspects du by-passing et plus précisément des<br />
critères à respecter.<br />
Ce critère doit être satisfait en dotant le système de la puissance<br />
suffi sante (pompes enterrées à hydro-éjecteurs + "booster") pour<br />
garantir le débit de sable nécessaire. Ce débit est déterminé en<br />
fonction, d'une part, de l'énergie des vagues et donc du régime<br />
annuel des houles qui fixe le débit instantané du transport littoral<br />
et, d'autre part, de la capacité d'accumulation des ouvrages<br />
portuaires.<br />
Si cette capacité d'accumulation est suffisante, on peut prévoir un<br />
débit garanti qui se rapproche du débit moyen annuel. Si, au<br />
contraire, cette capacité d'accumulation est faible, il faut prévoir<br />
un débit garanti qui se rapproche du débit maximal instantané.
5.338<br />
- 51 <br />
En ce qui concerne le refoulement à grande distance (si celui-ci est<br />
nécessaire), la station "booster ll est facilement accessible et la<br />
technique des transports en conduite des mixtures est aujourd'hui<br />
bien au point. Sur le plan des pompes de prélèvement, tout système<br />
mécanique et donc relativement fragile et vulnérable doit être a<br />
priori écarté.<br />
<strong>Le</strong>s pompes à hydro-éjecteurs sont parfaitement adaptées à ce<br />
travail. Cependant, elles exigent une technique sans failles car ces<br />
engins doivent pouvoir surmonter des conditions de fonctionnement<br />
difficiles et en particulier: reprise en charge du pompage après<br />
arrêt, variation de la granulométrie des sables, non blocage par des<br />
corps étrangers (feuilles de plastique), etc.<br />
C'est pour le choix d'un matériel éprouvé que ce critère doit être<br />
satisfait: on trouvera dans la figure 2 et en annexe un type de<br />
pompe particulièrement bien adapté au système proposé.<br />
<strong>Le</strong>s pompes enterrées à hydro-éjecteurs satisfont pleinement à ce<br />
critère: elles sont simples, ne présentent aucun pièce en mouvement<br />
et s'usent donc peu.<br />
Pour un matériel éprouvé tel celui présenté dans le chapitre 2,<br />
l'entretien peut-être 1imité à un relevé annuel pour examen de<br />
contrôle.<br />
Sur ce plan, les pompes enterrées à hydro-éjecteurs sont les plus<br />
intéressantes puisque, restant à demeure en permanence et, pouvant<br />
se mettre en route sans difficulté ni intervention humaine<br />
particulière, elles peuvent être facilement automatisées, ce qui<br />
supprime tout personnel d'exploitation.<br />
L'automatisme est réalisé par un système de détection des fonds le<br />
long des pieux de l'appontement qui permet la mi se en route ou<br />
l'arrêt de l'installation dès que la concentration des sables à des<br />
niveaux fixés atteint des valeurs données.<br />
Compte tenu de ses excellents performances en ce qui concerne tous<br />
les critères précédents, une installation du type de celle définie<br />
dans la figure 4.3 est globalement toujours plus économique qu'un<br />
quelconque autre système: avec lui les puissances installées et les<br />
con s0 mmat ion s d' énerg i e son t nett emen t plus fa i b1es sou s réser ve<br />
bien entendu que l'ensemble pompe de prélèvement à hydro-éjecteurs,<br />
"booster" et conduite de refoulement forment un ensemble bien<br />
éq uil i bré.
- 52 <br />
Ce système peut faire l lobjet d'une simulation numerlque qui permet<br />
d'optimiser rapidement les puissances nécessaires et de calculer les<br />
consommations d'énergie prévisibles.<br />
Sur ce point, le système présenté par la figure 1 est<br />
particulièrement intéressant puisqu'il revêt, dans sa partie en mer<br />
et sur la plage, l'aspect d'un simple appontement sur pieux très<br />
classique dont la fonction principale de contrôle du transport<br />
littoral peut être associée à d'autres fonctions secondaires:<br />
embarcadère pour vedette de promenade, départ de ski nautique, appui<br />
pour l'animation de la plage (location dériveurs, planches à voile,<br />
etc. ).<br />
<strong>Le</strong>s parties stations "booster", stations de pompage de l'eau claire,<br />
conduite de refoulement et rejet peuvent facilement s'intégrer dans<br />
les superstructures du port.<br />
En conclusion, on peut dire que le système utilisant des pompes à<br />
hydro-éjecteurs enterrées pour le prélèvement du sable sur le<br />
littoral (Fig. 4.3) constitue aujourd'hui le système présentant un<br />
maximum de qualité et d'efficacité. Il devrait donc pouvoir apporter<br />
une solution sûre et automatique à la plupart des ports où un<br />
système de transit artificiel des sables s'avère indispensable.<br />
4.1.3.3 Exemples d'un projet: Cap Breton (Fig. 4.4)<br />
5.338<br />
Il est donné ci-après l'analyse d'un projet de by-passing à Cap<br />
Breton. <strong>Le</strong>s quantités en jeu sont de l'ordre de 40 000 m 3 /an.<br />
Sur la base d'un transfert annuel de 40 000 m 3 réparti sur<br />
40 sema i nes à rai son de 1 j our pa r sema i ne, et 5 h de pompage<br />
effectif par jour, il faut prévoir une installation capable de<br />
transférer 200 mJ/h de sable.<br />
<strong>Le</strong> système de pompage considéré une fois calculé et optimisé<br />
conduira à des concentrations volumiques de l'ordre de la à 15 % en<br />
sable. Il faut donc prévoir une pompe d'eau claire de 1300 m 3 /h à<br />
2000 mJ/h de débit, soit une puissance de l'ordre de 200 CV.<br />
<strong>Le</strong>s pompes de refoulement à sable doivent apporter la puissance<br />
supplémentaire pour le transport dans les conduites. Deux stations<br />
de 100 CV devraient suffire.
5.338<br />
- 53 <br />
A priori, une installation mobile semble la plus judicieuse. <strong>Le</strong><br />
groupe de pompage/refoulement peut être installé sur une plate-forme<br />
sur roues, tractable. Ceci permet un repli en cas de grosse tempête<br />
ou une utilisation du système à un autre endroit (dragage à l'entrée<br />
du 8oucarot par exemple).<br />
<strong>Le</strong> (ou les) hydro-éjecteur(s) sont reliés au groupe de<br />
pompage/refoulement par des conduites démontables, en partie souples<br />
(25 m (x 2) en caoutchouc).<br />
Pour opérer, les hydro-éjecteurs sont munis d'un système de ballast,<br />
c'est-à-dire un flotteur à valve qui sert à faire couler ou remonter<br />
la tête par l'intermédiaire d'un compresseur et permet une<br />
utilisation en mer par temps calme: en effet, on peut déplacer<br />
ainsi le (ou les) hydro-éjecteur(s), qui pèsent entre 100 et 200 kg,<br />
depuis le bord avec des cordes.<br />
Un autre moyen est de posséder un engin à élingue pour déposer à<br />
basse mer le (ou les) hydro-éjecteur(s) sous le bas estran dans<br />
l'eau, effectuer le pompage ensuite, et de retirer puis déplacer les<br />
têtes au fur et à mesure que la marée monte. L'emploi de conduites<br />
souples simplifie grandement ce type d'utilisation.<br />
Nota :<br />
L'idéal serait d'opérer à l'abri d'un brise-lames qui aurait un<br />
double effet:<br />
accumuler les sables dans un endroit spécifique,<br />
protéger la zone de l'agitation pour effectuer les pompages de<br />
sable.<br />
çQQt§ (compte non tenu des conduites fixes de refoulement)<br />
(500 000 F HT)<br />
Pompes F 800 000 HT<br />
Hydro-éjecteur(s) F 150 000 HT à F 250 000 HT<br />
Conduites souples 50 m<br />
caoutchouc F 100 000 HT CF 20 000/10 m)<br />
Conduites rigides 200 m F 70 000 HT CF 35 000/100 m)<br />
Annexes: plates-formes sur<br />
roue, élingue, treuils,<br />
flotteur(s), compresseur F 300 000 HT<br />
Coût total approximatif F 1 500 000 HT
- 54 <br />
<strong>Le</strong> système est suffisamment simple pour être utilisé par du<br />
personnel communal formé à cette tâche.<br />
La consommation en énergie par les pompes pour 200 h/an se situerait<br />
autour de 30 000 F (électricité ou gas-oil).<br />
<strong>Le</strong> coût du transfert de sable au m 3 se décompose comme suit<br />
Coût énergétique: 150 F électricité/200 m J<br />
de sable (1 h) (400 CV x 0,736 x 0,5 F/kWh) 0,75 F/m 3<br />
Entretien/maintenance: 15 % pour 200 000 m 3 1,5 F/m J<br />
Personnel : 2/100 m J (200 F) 2,00 F/m J<br />
Aléas: lS % 0,75 F/m J<br />
Total 5,00 F HT/m J<br />
Si de plus on envisage l'utilisation d'engins mécanlses pour<br />
al imenter les cratères en sables, il faudra compter un surcoût<br />
d'environ 3 F/m 3 •<br />
Nota :<br />
<strong>Le</strong> volume de sable horaire transférable (200 m 3 /h) peut même être<br />
suffisant pour effectuer un transfert massif de sables (140 000 ml),<br />
plus lent qu'avec d'autres moyens, certes, mais beaucoup plus<br />
économique, car l'investissement en matériel est relativement<br />
modeste.<br />
En effet, le cratère d'excavation généré par 1'hydro-éjecteur mobile<br />
peut être alimenté au moyen d'engins de génie civil (chargeurs, ... )<br />
par des sables avoisinants, ce qui est équivalent au système avec<br />
bac de reprise à coût nettement inférieur.<br />
Ce système n'a jamais été essayé en France dans ce type de travaux.<br />
4.1.3.4 Exemples d'installation par by-passing (voir aussi les exemples<br />
chapitre 5)<br />
5.338<br />
Nerang river (Fig. 4.5);<br />
Lake worth (Fig. 4.6),<br />
Santa Barbara (Fig. 4.7),<br />
Indian river inlet (Fig. 4.8).<br />
On trouvera en annexe 4, une liste des principaux by-passing<br />
réalisés.
BY-PASS OU TRANSIT SABLEUX_<br />
Santa Barbara, Californie.<br />
o<br />
1<br />
.' direction du<br />
,'/ transport littoral
5.338<br />
- 57 <br />
1/2<br />
H \) f (d/L )<br />
0 2 o<br />
0 = 258,7<br />
c 1,3 + sin e<br />
ag T3 / 2<br />
H 2 \)<br />
_0__ fI (d/L o ) 7/6 1T )2/3<br />
0 = [ 131 (<br />
e agTL sin 8 ] v T<br />
0<br />
hauteur, longueur d'onde, période de la houle au<br />
large<br />
a densité des matériaux sous l'eau<br />
avec<br />
o -0<br />
a = _s_<br />
r<br />
o et 0 : poids spécifiques des grains, de l'eau<br />
s<br />
g accélération due à la pesanteur<br />
v viscosité cinématique de l'eau<br />
8 angle de la plage avec l'horizontale.<br />
fI (d/L et f (d/L ) étant des fonctions de d/L dont EAGLESON a<br />
000<br />
2<br />
donné des représentations graphiques.<br />
A une position donnée au large du déferlement, une particule d'un<br />
certain diamètre qui commence juste à se déplacer est définie par<br />
son diamètre 0 . A la même profondeur, une autre particule qui se<br />
c<br />
trouve en équilibre oscillatoire est alors définie par son<br />
diamètre 0 .<br />
e<br />
Autrement dit, sur une plage soumise à des caractéristiques de houle<br />
déterminées et constituée de matériaux uniformes de diamètre D, on<br />
peut définir la profondeur de correspondant au point d'équilibre<br />
oscillatoire du grain, et la profondeur d correspondant au point du<br />
mouvement (Fig. 4.13 et 4.14). c<br />
Pour d > d , il n'y a pas de déplacement des particules, pour<br />
c<br />
d > d , il y a déplacement des particules vers le large et pour<br />
e<br />
d < d les sédiments sont remontés vers la côte.<br />
e<br />
Pour d = de' on a une ligne neutre (voir aussi en 2).<br />
L'évolution des courbes granulométriques et les caractéristiques des<br />
mouvements sédimentaires pour 0 /0 < 1 ou DE/De < 1 sont données<br />
sur la figure 4.138. e c
10 -:<br />
5<br />
DEBUT O'ENTRAINEMENT DES SEDIMENTS SOUS L' ACTI ON<br />
Ua<br />
DE LA HOULE<br />
t-------------;;;Y-+........-------------l<br />
•<br />
10 l<br />
•<br />
,<br />
5<br />
•<br />
• 1 1 1<br />
:e :ODCET<br />
5
5.338<br />
- 60 <br />
le diamètre des grains D et leur densité relative 0' , qui<br />
en fa i t , dé te rm i ne 1eu r vites se de chu t e IN; en<br />
S<br />
particulier, on a pu constater que toutes les particules<br />
dont la taille dépasse l'épaisseur de la couche limite ont<br />
tendance à aller vers le large avec d'autant plus de<br />
vitesse que D est grand (et donc IN).<br />
Ces résul tats confirment bien les approches de IPPEN et<br />
EAGLESON sur la ligne neutre.<br />
Si 00 est le volume de matériaux déplacés vers la côte en<br />
l'absence de dépôt et 0 le volume déplacé avec un dépôt:<br />
a<br />
Or =0a - 00 o est> 0 s'il y déplacement vers la côte et < 0 si le<br />
r<br />
déplacement est vers le large.<br />
o dépend des caractéristiques de la houle (période T,<br />
r<br />
hauteur H, longueur d'onde L) du dépôt (1 argeur b,<br />
hauteur h, profondeur d) et du grain (diamètre D, densité<br />
relative o' par exemple. <strong>Le</strong>s figures 4.22 et 4.23<br />
illustrent les relations entre 0 et les groupements:<br />
r<br />
H2 U*<br />
WÎ: (Fi g. 4.22) et W (Fi g. 4.23)<br />
pour différentes densités et diamètres de grains.<br />
<strong>Le</strong>s essais montrent que l'évolution des dépôts obéit aux cas<br />
suivants:<br />
1. Si le dépôt est fait très au large, il y a dispersion<br />
autour de la zone sans dissymétrie importante.<br />
2. Si le dépôt est placé plus près du littoral, il se déplace<br />
vers la côte mais en fonction du diamètre D :<br />
o est grand; 1e matéri aux est peu mobil e, se dép 1ace<br />
toutefois vers la côte mais n'atteint pas la zone de<br />
déferlement.<br />
o est petit; la dispersion se fait à la fuis vers la<br />
côte, où il atteint la zone de déferlement) et vers<br />
le large.<br />
Ces deux points sont illustrés, par exemple par la<br />
relation :<br />
u*<br />
Qr = A + B w- (Fig. 4.23)
- 61 <br />
montrant que Q (apport vers la côte croit avec U* pour du<br />
r<br />
sable de rI = 1,6 alors qu'il décroit pour un matériau de<br />
même diamètre mais de r' = 0,34.<br />
D'après l'analyse de la forme du dépôt (Fig. 4.24) caractérisée<br />
par le paramètre<br />
b<br />
d-h<br />
et l'intensité du transport traduite par le rapport du volume<br />
transporté Or au volume de dépôt V :<br />
d<br />
Or<br />
V d<br />
il a pu être montré que:<br />
l'efficacité des dépôts est maximale si leur hauteur se<br />
situe entre 0,5 et 0,8 fois celle de la profondeur<br />
initiale du site,<br />
l'efficacité des dépôts est maximale si leur largeur est<br />
de l'ordre de 5 à 21 fois la hauteur effective du dépôt.<br />
On retrouve là des conclusions du même type que celles<br />
concernant l'action d'un ouvrage immergé (fig. 4.25 d'après<br />
NAKAMURA) .<br />
Il n'est bien évidemment pas possible de dégager des lois générales<br />
à partir de ces seuls essais en modèle réduit. Mais ils indiquent<br />
des tendances générales fort intéressantes. <strong>Le</strong>s données sur sites<br />
(voir chapitre 5) apparaissent bien en accord avec ces résultats. En<br />
particulier, en ce qui concerne les limites d'action des houles et<br />
les possibilités de remontée à la côte: dès lors que l'on s'éloigne<br />
de la zone "active" (zone de déferlement), les possibilités de<br />
remontée à la côte décroissent rapidement.<br />
4.2.3 INFLUENCE DE L'EXTRACTION DES GRANULATS SUR L'EQUILIBRE DU LITTORAL<br />
5.338<br />
Avec les extractions en mer se pose le problème de l'influence d'une<br />
souille sur l'équilibre du littoral. Une étude a été réalisée à ce<br />
propos par le LCHF en modèle réduit. <strong>Le</strong>s conditions représentées<br />
(océanographiques en particulier) étaient celles du Golfe de<br />
Gascogne (voir chapitre 5). <strong>Le</strong>s conclusions sont:
5.338<br />
- 62 <br />
Il existe pour chaque profondeur de souille "dfll, une hauteur<br />
de houle critique H au-delà de laquelle la souille peut être<br />
soumise à comblemenf :<br />
H = 0,25 à 0,3 df<br />
C<br />
On retrouve là le critère de limite d'action des houles de<br />
HALLERMEIR.<br />
<strong>Le</strong>s volumes déposés dans la souille augmentent rapidement<br />
lorsque la profondeur de la fosse diminue et lorsque la hauteur<br />
de la houle augmente. Au large du déferlement, le volume de<br />
comblement journalier peut être donné par l'expression très<br />
approchée :<br />
V(m 3 /jour) = (Hl/ID - H )I,5<br />
c<br />
Sur une année complète, les dépôts par mètre linéaire de fosse<br />
seraient donnés par l'expression<br />
V(m 3 /m/an) = 10 4 (df)-1,5<br />
Pour des souilles par fonds de - Il m et - 16 m, les érosions<br />
se propagent jusque vers - 5 m. Pour des souilles draguées à<br />
- 6 m et à - Il m, l'érosion atteint le littoral (très<br />
rapidement pour la souille à - 6 ml.<br />
Pour une souille draguée à - 21 m,l'impact sur le littoral est<br />
très faible.<br />
Ces conclusions, même si elles ne concernent que la zone du Golfe de<br />
Gascogne :<br />
soulignent bien les modalités d'action de la houle,<br />
sont en acco rd avec 1es diverses don née s ex i stantes tant<br />
théoriques qu'expérimentales (traceurs radioactifs) et<br />
l'évolution des fonds après rejets (voir chapitre 5).
- 63 <br />
4.2.4 COUTS DES DRAGAGES EXEMPLE DES PAYS-BAS<br />
4.2.4.1 Exemple de Hook<br />
5.338<br />
Une analyse du coût des dragages a été faite pour un cas exemple,<br />
celui de Hook of Holland (Fig. 4.26A). Il s'agit d'un port refuge<br />
avec une plage adjacente en érosion. <strong>Le</strong>s coûts indiqués sont<br />
considérés comme représentatifs des conditions moyennes<br />
internationales. Si ces coûts peuvent varier en valeur absolue de<br />
manière notable d'un site à un autre selon les conditions locales,<br />
les coûts comparatifs entre les diverses solutions restent et<br />
doivent pouvoir servir de guide général.<br />
Drague suceuse stationnaire:<br />
Une drague stationnaire suceuse est située à 2 à 3 km de la<br />
côte avec une production maximale de 3000 m 3 /h et un rendement<br />
de 250 000 m 3 /semaine (alternative A.1).<br />
La figure 4.268 donne les coûts relatifs en fonction de la<br />
distance et suivant qu'il est utilisé 1 ou 2 pompes<br />
stationnaires. <strong>Le</strong> coût de mobilisation a été estimé à<br />
20 millions de francs.<br />
Drague suceuse<br />
Une drague suceuse tra î nante est connectée à une condui te<br />
flottante. <strong>Le</strong>s rendements sont de 180 000 m 3 /semaine et<br />
120 000 ml/semaine avec des distances respectives de transport<br />
de 5 km et de 30 km.<br />
<strong>Le</strong> coût de mobilisation est évalué à 5 millions de francs.<br />
La figure 4.26C donne les coûts (1985) en fonction des<br />
distances de pompage et de refoulement et du nombre de dragues.<br />
Drague suceuse et drague stationnaire:<br />
Une drague suceuse refoule dans une zone calme où les matériaux<br />
sont repris par une drague stationnaire. <strong>Le</strong>s rendements sont de<br />
380 000 ml/semaine et 180 000 ml/semaine pour des distances<br />
respectives de refoulement de 5 et 30 km. Des stations de<br />
pompes relais sont nécessaires pour des distances de<br />
refoulement supérieures à 5 km.
- 64 <br />
La figure 4.26D donne les coûts relatifs en fonction du nombre<br />
de dragues, des distances de pompages, de transport et du<br />
nombre de dragues. <strong>Le</strong> coût de mobilisation est de 9 millions de<br />
francs.<br />
La figure 4.26E donne la comparaison des diverses solutions avec<br />
comme hypothèses une di stance de refoul ement de 20 km et une<br />
distance de pompa ge maxi mal e de 7, 5 km et des vol ume s de<br />
rechargement compris entre 5 et 20 millions de ml.<br />
La solution avec drague stationnaire est la moins coûteuse et celle<br />
avec une drague suceuse la plus chère. <strong>Le</strong> coût au m3 est, pour un<br />
volume de rechargement de 10 000 000 ml de 6 F/m 3 pour les trois<br />
solutions mais la différence entre les solutions croît avec le<br />
volume de rechargement : pour 20 000 000 m3 : 6 F/m 3 avec une drague<br />
stationnaire et environ le double avec une drague suceuse.<br />
La figure 4.27 donne la comparaison des coûts entre des ouvrages de<br />
défense (brise-lames, défense longitudinale) et des rechargements<br />
avec les conditions suivantes<br />
10 ngue ur de plages: a à 10 km,<br />
taux d'érosion: 20 à 150 m 3 /an,<br />
distance de refoulement: 20 km,<br />
rendement d'épis: 50 ou 80 %.<br />
Pour une longueur de plage de 5 km, dans tous les cas de figures,<br />
une défense par brise-lames est la plus chère (au moins 2 fois plus<br />
que les autres solutions). <strong>Le</strong>s épis sont les moins chers (environ de<br />
400 F/ml défendu) s'ils ont un rendement de 80 % ce qui implique un<br />
transit littoral nettement affirmé. Avec un rendement d'épi de 50 %,<br />
le rechargement est la solution la moins chère pour un déficit de<br />
moins de 800 000 ml/an.<br />
En moyenne, les coûts indiqués varient entre 350 F/ml/an protégé à<br />
1000 F/ml/an (1985) (calculés sur 50 ans).<br />
<strong>Le</strong> coût de la défense côtière est de 200 000 F/ml soit 4000 F/ml/an.<br />
4.2.4.2 Autres données<br />
5.338
- 65 <br />
Une analyse de [61J conduit aux conclusions suivantes, avec pour<br />
hypothèses :<br />
Volume: 5 millions de mJ.<br />
Distance entre la zone d'emprunt et celle de recharge!TIent<br />
10 km.<br />
Sable de 0,25 mm.<br />
Plage accessible à une drague suceuse pour un clapage direct.<br />
Distance de pompage 2 km (500 m de conduite flottante, 1500 m<br />
de conduite à terre).<br />
Distance de mobilisation 3 500 km.<br />
Si la quantité de rechargement est supérieure à 5 millions de ml<br />
(Fig. 4.28B), le coût unitaire varie peu.<br />
<strong>Le</strong> coCJt croît sensiblement linéairement avec la distance zone<br />
d'emprunt - zone de rechargement (Fig. 4.28B).<br />
Si la distance permet d'utiliser une drague stationnaire, celle-ci<br />
est la meilleure solution (Fig. 4.288).<br />
<strong>Le</strong>s pompes relais, si elles sont nécessaires, accroissent<br />
sensiblement le coût (Fig. 4.28C).<br />
4.2.4.3 Cap Breton<br />
5.338<br />
<strong>Le</strong> meilleur rendement est pour des sables de 0,25 mm (Fig. 4.280).<br />
Dans le cadre du projet de défense de Cap Breton, une évaluation des<br />
différentes solutions de rechargement (160 000 ml/an) de la plage<br />
Sud (Fig. 4.2 et 4.4). Neuf solutions ont été analysées allant du<br />
transfert par camions (solution 1) au dragage au large (soltuions 2<br />
à 5) et au by-passing (solution 5). <strong>Le</strong>s figures 4.2 et 4.4<br />
illustrent les principes utilisés.<br />
Il ressort (tableau ci-joint et Fig. 4.33) que les solutions les<br />
moins coûteuses sont :<br />
a. La solution nO 9 avec hydro-éjecteurs mobiles utilisés pour les<br />
deux phases du rechargement.<br />
Cette solution a l'inconvénient de demander un délai<br />
relativement long pour effectuer la phase 1 (4 à 5 mois).<br />
b. La solution nO 6 avec groupe de dragage semi-mobi1e qui ne<br />
demande pas (ou presque pas) d'utilisation d'engin de travaux<br />
publics pour la phase 2.
5.338<br />
- 67 <br />
c. La solution mixte nO 3 : dragage en mer pour la phase 1 et<br />
emploi d'hydro-éjecteurs pour la phase 2.<br />
d. La solution mixte nO 7 : dragage de la plage en phase 1 et<br />
emploi d'hydro-éjecteurs pour la phase 2.<br />
e. La solution mixte nO 5 d'engins de travaux publics et d'une<br />
installation de transfert hydraulique installée sur la plage<br />
Nord.<br />
NB :<br />
Principales conditions<br />
Marée amplitude en VE 4 m, en ME 1,7 m.<br />
Agitation au large H max < 2 m, 95 %,<br />
au temps et H max annuel 9 m.<br />
Transit littoral 100 000 à 200 000 m 3 /an.<br />
000
CHAP 1TRE V<br />
EXEMPLES DE RECHARGEMENT
5.1.1.3 Régime du littoral<br />
5.338<br />
- 72 <br />
Au total, l'ensemble de ces actions (mouvements dans le profil.<br />
transit littoral) a un effet de dispersion pour les matériaux<br />
de rechargements rejetés comme 11 i 11 ustrent 1es fi gures 5.3<br />
(expériences avec traceurs radioactifs) et 5.7.<br />
Facteurs en jeu<br />
<strong>Le</strong>s facteurs en jeu sont de troi s natures naturels, humains<br />
" généraux", humains "locaux".<br />
Ce sont ceux évoqués dans le chapitre 1. On soulignera plus<br />
particulièrement:<br />
Ce sont :<br />
les fortes attaques du littoral en cas de conjonction d'une<br />
marée de vive-eau et de tempête (qui alors entraîne des<br />
surcotes favorables à l'attaque du haut de plage),<br />
le rôle prédominant de l'agitation.<br />
<strong>Le</strong>s extractions sur l'estran: celles-ci ont été<br />
particulièrement importantes jusque vers 1975, la madrague<br />
constituant un matériau de choix pour les travaux publics.<br />
Réalisés sur l'estran, elles affaiblissaient particulièrement<br />
une zone déjà très sensible. Elles ont été estimées pour la<br />
période 1960 à 1975 à 3 millions de ml (6 millions de tonnes)<br />
dont le quart provient de la plage de La Barre. <strong>Le</strong>s extractions<br />
ont été interdites à partir de 1975.<br />
<strong>Le</strong>s dragages pour maintenir les fonds du chenal d'accès ont été<br />
de<br />
Avant la construction de la digue Nord, 300 000 ml/an (de<br />
1886 à 1953 ; cote des fonds - 7 m).<br />
Après la construction de la digue Nord et<br />
approfondi ssement du chena 1 à - 9/- 10 m, 700 000 à<br />
800 000 ml/an (jusqu'en 1973).<br />
Après construction de la dfgue Sud (1974) et avec un<br />
chenal à - la m entre 700 noo et 1 000 000 ml/an.<br />
Au total,il a été dragué de 40 à 50 millions de ml dont la<br />
plus grande partie, rejetée au large, a été perdue pour le<br />
stock sédimentaire actif.
P LA G E DU<br />
'.<br />
4<br />
1<br />
---.;<br />
1
CHAP 1TRE VI<br />
RECO.MMANDA TI ONS
- 91 <br />
Chapitre 6<br />
RECOMMANDATIONS<br />
L'ensemble des données recueillies conduit aux recommandations suivantes quant<br />
aux rechargements de plage par dragages.<br />
6.1 MATERIAUX DE RECHARGEMENT<br />
6.1.1 GRANULOMETRIE<br />
5.338<br />
c'est là un point essentiel. Il convient de respecter les critères<br />
de rechargements établis et, plus particulièrement:<br />
de recharger avec des matériaux dont la granulométrie moyenne<br />
soit au moins équivalente à celle de ceux en place et dont le<br />
classement soit bon,<br />
que ces matériaux ne soient pas trop riches en éléments fins<br />
("vase") qui d'une part seraient rapidement éliminés et d'autre<br />
part entraîneraient des risques de pollution au moins<br />
temporaires de la plage.
6.1.2 VOLUM,E A METTRE EN PLACE<br />
6.1.2.1 Apport initial<br />
- 92 <br />
Si le matériau de rechargement est très proche, quant à sa<br />
granulométrie, du matériau en place, le volume théorique de<br />
rechargements est peu différent du volume "géométrique" calculé à<br />
partir des choix retenus pour le projet. Toutefois, une perte de 10<br />
à 15 % est à prévoir lors de la mise en place. Si le matériau de<br />
rechargement est plus fin que celui in situ, le volume théorique<br />
est, dès que l'écart de granulométrie devient notable (30 à 40 %),<br />
d'au moins 2 à 3 fois le volume in situ.<br />
6.1.2.2 Apports périodiques<br />
Il faut prévoir, avec un matériau de rechargements corrects des<br />
pertes annuelles d'au moins la %, étant entendu que les dispersions<br />
transversales et longitudinales sont limitées soit naturellement,<br />
soi artificiellement (ouvrages longitudinaux - brise-lames - et/ou<br />
transversaux (épis)).<br />
6.1.3 PENTE DE PLAGE A PREVOIR<br />
<strong>Le</strong>s pentes de plage à prévoir dépendent de la granulométrie du<br />
matériau et de l'exposition à l'agitation. Elles sont comprises<br />
entre: 1/50 à 1/100 (matériau fin, plage agitée) et 1/10 à 1/15<br />
(sable grossier, plage peu agitée).<br />
S'il Y a remblaiement hydraulique, la pente de la plage s'ajuste<br />
d'elle-même, peu à peu aux conditions naturelles.<br />
6.2 CHOIX DE LA METHODE DE RECHARGEMENTS<br />
5.338<br />
<strong>Le</strong> choix de la méthode de rechargements met en jeu différents<br />
paramètres comme ont pu le montrer les analyses détaillées des cas<br />
de Kno kke et de Cap Breton (encore Que 1à il s' ag i t d'un projet) .<br />
Cela comprend:<br />
les causes d'érosion en jeu: érosion sous le vent d'un ouvrage<br />
alors qu'il y a accumulation au vent; érosion "naturelle"<br />
(action des vagues) avec ou sans "aide" humaine (extractions,<br />
ouvrages réfléchissants etc.),
- 93 <br />
les granulométries nécessaires au rechargement (ce qui exclut<br />
les zones d'emprunt où les matériaux sont trop fins) et volumes<br />
à mettre en jeu: adéquation entre les volumes disponibles et<br />
ceux nécessaires,<br />
choix des matériels à mettre en jeu (en particulier pour les<br />
pompes) :<br />
6.2.1 MATERIELS DE DRAGAGES<br />
di stance entre 1es zones d'emprunt et de rechargement<br />
(choix des matériels en jeu),<br />
conditions océanographiques: amplitude de la marée, zone<br />
agitée ou calme: choix des dragues, distance de clapage<br />
ou de refoulement,<br />
conditions bathymétriques (plus marée) possibilité de<br />
clapage,<br />
rendements des différents engins disponibles et<br />
envisageables,<br />
volumes à mettre en jeu (on n'utilisera pas le même<br />
matériel pour un rechargement de 100 000 ml ou de<br />
10 millions de ml),<br />
coûts économiques en fonction des divers facteurs évoqués<br />
ci-dessus.<br />
En fait le choix dépend d'une analyse multicritères (voir les<br />
exemples cités). On peut toutefois retenir les points suivants:<br />
6.2.1.1 By-passing<br />
5.338<br />
Oe multiples problèmes d'érosion côtière sont liés à la réalisation<br />
d'ouvrages (jetées en particulier) interrompant le transit. La<br />
solution la plus naturelle est bien sûr de restituer à l'aval de<br />
l'ouvrage de blocage ce qui est bloqué à son amont.<br />
<strong>Le</strong>s principaux problèmes sont liés à la réalisation de la station de<br />
pompage, à son entretien et au passage de la conduite de l'amont à<br />
l'aval (ce qui n'est pas toujours simple si l'obstacle est un port<br />
important: ex. Lomé ou Cotonou).<br />
On a là, avec le développement des pompes à jet modernes, une<br />
méthode certainement appelée à se développer.
- 96 <br />
<strong>Le</strong>vers périodiques de profils de plage et, si possible, des<br />
petits fonds (si possible tous les 2 mois et après chaque<br />
tempête importante) afin de fixer les conditions d'évolution de<br />
la plage: cotes maximale, moyenne et minimale; volumes en<br />
jeu.<br />
6.4.2 CONDITIONS OCEANOGRAPHIQUES<br />
6.4.2.1 Fluctuation de niveau marée astronomique, surcote, décote<br />
Ces données permettront de fixer les cotes du projet (en particulier<br />
pour la berme de haut de plage) et d'apporter des éléments de<br />
décision quant aux possibilités de clapage.<br />
6.4.2.2 Agitation: définition des caractéristiques de l'agitation (hauteur,<br />
péri ode, provenance) dan s 1a zone d'emprunt et dan s 1a zone de<br />
rechargement<br />
6.4.2.3 Courants<br />
5.338<br />
<strong>Le</strong>s méthodes d'études sont<br />
données existantes,<br />
mesures (bouées) et/ou observations,<br />
plans de vague généraux et/ou locaux.<br />
<strong>Le</strong> choix est à faire selon les données disponibles.<br />
La connaissance de l'agitation permettra d'analyser<br />
les possibilités d'utilisation des dragues,<br />
les problèmes des conduites drague-point de refoulement,<br />
le régime sédimentologique (entre autres facteurs).<br />
<strong>Le</strong>s mesures courantologiques (enregistrements et/ou flotteurs) sont<br />
nécessaires pour:<br />
l'analyse de la tenue des dragues et des conduites de<br />
refoulement,<br />
la définition du régime sédimentologique.
6.4.3 CONDITIONS SEDIMENTOLOGIQUES<br />
6.4.3.1 Nature des sédiments<br />
- 97 <br />
<strong>Le</strong>s caractéristiques granulométriques des matériaux naturels de la<br />
zone à recharger et de la zone d'emprunt sont essentielles à définir<br />
à fin d'analyses: les compatibilités entre les deux matériaux, la<br />
pente des plages et les volumes de rechargements initiaux et<br />
périodiques à envisager.<br />
<strong>Le</strong>s prélèvements sont à faire non seulement en surface mais aussi,<br />
dans la zone d'emprunt, sur la hauteur de dragages envisagés<br />
(carottages). La granulométrie est aussi un facteur essentiel à<br />
prendre en compte dans le rendement des pompes.<br />
6.4.3.2 Mouvements des sédiments<br />
<strong>Le</strong>s mouvements sédimentaires (dans le profil, transit littoral)<br />
conditionnent la stabilité des rechargements faits et donc les<br />
volumes des rechargements périodiques à envisager, la nécessité de<br />
réaliser d'éventuel-s ouvrages (épis, butée de pied, brise-lames)<br />
permet tant destabil i ser 1esapp0 r t s . <strong>Le</strong>tra ns i t 1i t t 0 ra 1 est<br />
essentiel à définir si l'on envisage un système de by-passing.<br />
Dans les principes, les méthodes d'études sont:<br />
Mouvements dans le profil: levers topographiques et<br />
bathymétriques périodiques avec analyse des évolutions;<br />
approche théorique: études des évolutions de la granulométrie.<br />
Transit littoral: approche théorique (formules de transport),<br />
accumulation contre des ouvrages, traceurs radio-actifs.<br />
6.4.3.3 Evolution du littoral et des fonds<br />
5.338<br />
Ces données permettent d'évaluer les pertes en matériau des<br />
littoraux en érosion et sont à prendre en compte dans la<br />
détermination des volumes d'apports initiaux et périodiques<br />
d'apport.<br />
Ces études se réalisent surtout à partir de la comparaison de levers<br />
bathymétriques, topographiques et photographiques.
6.4.4 OUVRAGES A ENVISAGER<br />
- 98 <br />
Comme l'ont montré divers exemples, un rechargement perd plus ou<br />
moins rapidement du matériau selon d'une part sa granulométrie,<br />
d'autre part l'importance des mouvements sédimentaires (vent,<br />
transit littoral et transport dans le profil) et enfin la<br />
bathymétrie (pente des fonds) ; des pertes de 10 à 20 % ll an sont<br />
usuelles. Si on souhaite les réduire ou si elles sont plus<br />
importantes, il faut alors envisager des ouvrages de contention<br />
permettant des pertes admissibles facilement compensables par des<br />
apports périodiques (toutefois, un autre choix, peut-être de<br />
recourir systématiquement à des apports compensatoires).<br />
L'évaluation des pertes ressort des caractéristiques des divers<br />
facteurs en jeu (voir en 6.4).<br />
<strong>Le</strong> choix des ouvrages ressort de facteurs techniques et<br />
économiques :<br />
6.4.4.1 Techniques<br />
Dans le principe<br />
Si les mouvements dominants sont dans le profil, il s'agira<br />
d'ouvrages type brise-lames (surtout en mer sans ou à faible<br />
marée) ou butée de pied sous-marine.<br />
Si le transit littoral prédomine, on s'orientera alors vers des<br />
épi s.<br />
La mise au point des caractéristiques structurelles et<br />
dimensionnelles de ces ouvrages ressort d'études sur plan et/ou en<br />
modèle (soit physique, soit numérique) prenant en compte les<br />
diverses conditions locales.<br />
6.4.4.2 Economiques<br />
5.338<br />
<strong>Le</strong>s ouvrages sont coûteux. Par exemple, un brise-lames de 100 à<br />
150 m par fonds - 2 à - 3 m coûte, en Méditerranée, de l'ordre de 3<br />
à 4 millions de francs.<br />
Un épi de 100 m coûte aux environs de 1 million de Francs. <strong>Le</strong> coût<br />
d'un ml étant de l'ordre de 10 F, un brise-lames équivaut à 200 000<br />
à 300 000 ml et un épi à 100 000 ml. Il Y a donc une ana lyse<br />
économi que à fa ire et à prendre en compte dan $ un choi x entre<br />
rechargement périodique et ouvrage (en n'oubliant pas bien sûr qu'il<br />
y a aussi des facteurs techniques).
- 99 <br />
6.4.5 CONDITIONS TECHNIQUES ET ECONOMIQUES<br />
5.338<br />
<strong>Le</strong>s exemples des cas de Knokke et de Cap Breton ont montré que les<br />
coûts variaient considérablement selon les choix techniques retenus.<br />
Par ailleurs, les techniques à mettre en oeuvre dépendent des<br />
conditions locales (bathymétrie, océanographie etc.) et des<br />
caractéristiques du projet.<br />
Il y a donc une analyse à faire pour déterminer les conditons<br />
optimales techniques et économiques du rechargement (confert les<br />
exemples cités).<br />
Comme premier ordre de grandeur, on peut retenir des coûts de<br />
l'ordre de 10 à 30 F/m 3 •<br />
000
ANNEXES
Annexe 1<br />
BIBLIOGRAPHIE
A.1 - 1<br />
[lJ Classification of soils and rocks to be dredged. PlANC (1984).<br />
[2J Review of design elements for beach fill evaluation. Research<br />
coastal engineering. US Army. Technical paper. June 1977.<br />
[3J Shore<br />
1984.<br />
center<br />
protection manual. Coastal engineering research center. Edition<br />
[4J ANTONOPOULOS C. (1984). Action de la houle sur les sédiments au large de<br />
la zone de déferlement. Etudes en nature et en laboratoire. Thèse de<br />
docteur ingénieur. Université Paris Sud.<br />
[5J AUBREY D.<br />
transport.<br />
[6J BAGNOLD R.<br />
transport.<br />
[7J BASCOM<br />
slope.<br />
C. (1979). Sèasonal pattern of<br />
Journal of geophysical research. onshore-offshore<br />
Vol. 84. No. CIO. sediment<br />
A. (1979). Seasonal patterns of onshore-offshore<br />
Proceeding of the Royal Society of London.<br />
sediment<br />
W.N. (1951). The relationship between sand size and beach face<br />
[8J BONNEFlLLE (1980). Cours d'hydraulique maritime.<br />
[9J BONNEFlLLE<br />
l'étude de<br />
Toulouse.<br />
(1968). L'utilisation des paramètres adimensionnels pour<br />
l'hydrodynamique des sédiments. Thèse de docteur-ès-sciences.<br />
[10J COOK D. D., GORLINE O. S. (1972). Field observation of sand transport by<br />
shoaling waves.<br />
[llJ OARYMPLE O. A., THOMPSON W. W. (1976). Study of equilibrium beach<br />
profiles. Proceedings 16th coastal eng. conf. Hambourg.<br />
[12J GUNYAKTI A. (1975). Contribution à l'étude de l'influence de la houle sur<br />
différents sédiments. Application à l'alimentation des plages par un<br />
dépôt de dragages. Thèse de docteur-ingénieur. Université de Paris Sud.<br />
5.338
Annexe 1<br />
BIBLIOGRAPHIE
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[31J SITARZ J. A. (1963). Contribution à l'étude des plages à partir de la<br />
connaissance des profils d'équi11bre CREO.<br />
[32J SCHWARTZ K., MUSIALOWSKI (1980). Transport of dredged sediment placed in<br />
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flume. Proceeding IAHR. Workshop on particle motion and sediment<br />
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[34] STC (1980). <strong>Le</strong>s plages artificielles. Direction des Ports Maritimes et<br />
des Voies Navigables.<br />
[35J SUNAMURA (1980). A laboratory study of offshore transport of sediment and<br />
a model for eroding beaches. Proceeding 17th coastal eng. conf. Sydney.<br />
[36] WANG SlANG, LIANG S. S. (1975). Mechanics of suspended sediment in random<br />
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l'ensablement.<br />
[40J LCHF (1987). Etude des dragages de l'embouchure de l'Adour.<br />
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(Sand by passing).<br />
[42J SOGREAH (1969). Création d'une plage artificielle dans la baie du<br />
Larvotto à Monte-Carlo.<br />
[43J LCHF (1979). Etude de l'influence des dragages sur l'équilibre des fonds<br />
littoraux.<br />
[44J LCHF (1984). Action simultanée de la houle et des courants sur les<br />
mouvements sédimentaires.<br />
[45J LCHF (1972). Plages et littoraux artificiels. Ministère de l'Equipement.<br />
[46J SOGREAH (1979). Etude des problèmes de dragages.<br />
[47] LCHF (1983). Aménagement du littoral. Régime des plages varoises.<br />
5.338
A.l - 5<br />
[64J NAUKE H. (1985). Rejets en mers de matières draguées aux termes de la<br />
convention de Londres sur l'immersion des déchets AIPCN no. 50 - 1985.<br />
[65J Déversement en mer des produits de dragages (1986). AIPCN no. 52.<br />
[66J Rapport final de la commission interministérielle pour l'étude des effets<br />
du dragage et de l'évacuation des produits de dragages sur<br />
l'environnement AIPCN (1977).<br />
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Dredging Congress 1986 - Brighton.<br />
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April 1981.<br />
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Engineer/waterway experiment station. Vicksburg. September 1981.<br />
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sediment - 1977.<br />
5.338<br />
000
Annexe 2<br />
-NOTATION.<br />
GRANULOMETRIE DES MELANGES
- NOTATIONS<br />
-----------<br />
- GRANUl DMETRIE DES MELANGES
Annexe 3<br />
CARACTERISTIQUES DES DRAGUES SUCEUSES<br />
ET DES CHALANTS A DEBLAIS
5.338<br />
Annexe 3<br />
CARACTERISTIQUES DES DRAGUES SUCEUSES<br />
ET DES CHALA.NDS A DEBLA.IS
Annexe 4<br />
BY-PASSING REALISE AUX ETATS-UNIS
5.338<br />
Annexe 4<br />
BY-PASSING REALISE AUX ETATS-UNIS
Annexe 5<br />
GROUPEMENT --0'1 NTERET ECO NOM 1QUE<br />
GIE<br />
CARACTERISTIQUES DES PRINCIPALES DRAGUES
5.338<br />
Annexe 5<br />
GROUPEMENT D1INTERET ECONOMIQUE<br />
GIE<br />
CARACTERISTIQUES DES PRINCIPALES DRAGUES
<strong>Le</strong> GIE a été créé en 1979 entre l'Etat et les Ports Autonomes avec pour<br />
objectifs:<br />
la construction, le maintien, le renouvellement d'un parc de dragues et<br />
d'engins de servitude destinés à effectuer les travaux de dragages dans<br />
les ports autonomes et les ports autonomes non concédés,<br />
la gestion de ce parc dans les conditions prévues par le code des ports<br />
maritimes.<br />
<strong>Le</strong> tableau ci-après donne les caractéristiques des principales dragues.<br />
5.338