Wał

Wał jest podłużny wał , sztuczne w przyrodzie, a najczęściej składa się z ziemi. Główną funkcją tej „  ciągłej pracy na pewnej długości” jest zapobieganie zanurzaniu nizin przez wodę z jeziora, rzeki lub morza.Wpływ wałów na systemy rzeczne jest podobny do podnoszenia .

Najbardziej znane wały znajdują się w Holandii , a najbardziej imponującym przykładem jest Afsluitdijk (lub zamykająca grobla).

Najwyższymi groblami są tamy hydroelektryczne, np. prawie 300  m wysokości dla wału ziemnego zapory Nourek ( Tadżykistan) , który po ukończeniu zostanie wyprzedzony przez tamę Wachcz (335 metrów).

Chociaż wały znacznie się rozrosły i rozmnożyły na całym świecie, do początku XXI wieku „zaskakująco mało uwagi poświęcano ekologicznym konsekwencjom obrony wybrzeża” , co uzasadniało finansowany przez Europę program badawczy dotyczący sposobów wytwarzania wałów o mniejszym wpływie na środowisko.

Główne typy wałów

Możemy wyróżnić :

Od lat 90. widzieliśmy również następujące:

Materiały

1- Wały, w większości sztuczne, są wykonane z szerokiej gamy materiałów .

Możemy wyróżnić konstrukcje betonowe, takie jak wały betonowe wznoszone na ważnych fundamentach (tak jest w przypadku wałów morskich). Wały mogą być również prostymi wałami ziemnymi lub piaskowymi , często są one porośnięte roślinnością.

Aby zapobiec erozji i uszkodzeniom, wały można również wzmocnić osłonami.

Znajdziemy na przykład ochronę przez narzut (warstwę mniej lub bardziej dużych bloków kamienia), ale także przez falochrony wykonane z prefabrykowanych elementów betonowych (takich jak czworonogi ), czy kilkumetrowe pnie drzew zatopione w piasku.

W obszarach miejskich nad morzem, czy na skraju plaży nadmorskiego kurortu, wały są poniekąd linią konstrukcyjną znajdującą się bezpośrednio za plażą. Może to być betonowa ściana oporowa lub narzut , rodzaj muru z suchym kamieniem lub okładziną murowaną . Zmiany te mają na celu wzmocnienie „frontu morza” lub „  nabrzeża  ”.

2- Wał może czasami być pochodzenia naturalnego

Jest to wtedy formacja z kamyków lub piasku. W Holandii roślinność najsłabszych wałów utrzymywana jest przez owce, aby nie uszkodzić ich ciężkimi maszynami.

3- Projekt DigueELITE

Ten francuski projekt ma na celu przetestowanie mieszanek gruntowo-wapiennych pod kątem wzmocnienia wałów, aw szczególności zdegradowanych wałów, które stanowią 65% konstrukcji we Francji kontynentalnej. Badania pełnoskalowe przeprowadzone w 2017 roku przez firmę Irstea na doświadczalnym grobli Marsillargues w Gardzie potwierdziły, że taki materiał jest 3 do 6 razy bardziej odporny niż normalna gleba.

Rosnące oceany

Globalne ocieplenie wydaje się już zaczęły rosnąć od morza. Zjawiska erozji linii brzegowej i degradację zapór tendencję do wzrostu (70% europejskiego wybrzeża wpływa w przybliżeniu). Niektóre kraje zaczynają budować wały (Holandia, część Anglii itp.) i/lub opuszczają niektóre poldery do morza (Holandia).

Mechanizmy awarii zapory

Celem przydzielonym wałom jest powstrzymanie fal, aby uniknąć zalania doliny (dolin). Jednak bez dobrego projektu, monitoringu i regularnej konserwacji wału mogą pojawić się wyłomy i powodzie. Można spotkać cztery rodzaje pęknięć wałów.

Erozja powierzchniowa przez przelew

„  Przelew  ”, polegający na przelewaniu się korony wału, na ogół szybko prowadzi do wyłomu. Kilka minut po przepełnieniu bocznica zaczyna ulegać erozji. Materiały są rozrywane przez prąd u podnóża grobli. Wykop, który następnie pojawia się u podnóża grobli, przyczynia się do zapłodnienia ciała tego ostatniego. Nasycona wodą okładzina ślizga się w całych odcinkach. Materiały unosi nurt, który szybko doprowadza do całkowitej ruiny wału.

Badania głównych powodzi nie pozwoliły na określenie wysokości i czasu trwania fal powodziowych, które spowodowały to pęknięcie przez wylew. Co najwyżej możemy określić, że czynnikiem obciążającym jest piaszczysty charakter zasypki i niejednorodność jej zwartości. Ponadto nieregularny profil podłużny może powodować zwiększone efekty przelewania się w dolnych punktach windy.

Zewnętrzna erozja szorowa

Od strony rzeki nasypy wałów mogą być narażone na działanie prądów hydraulicznych, które mogą powodować erozję u ich podstawy. Powoduje to osłabienie właściwości mechanicznych korpusu zasypki i usztywnienie skarpy nasypu. Może to prowadzić do osiadania materiału, co z kolei powoduje zakłócenia hydrauliczne w postaci wirów i erozji. Przez kolejne pękanie skarpy może powstać wyłom i doprowadzić do całkowitego przerwania wałów przeciwpowodziowych.

Istnieją trzy czynniki, które mogą przyczynić się do pojawienia się tego zjawiska:

Erozja wewnętrzna przez hydrauliczny efekt lisa

Niejednorodność przepuszczalności w korpusie wału może być przyczyną cyrkulacji wody. W zależności od rodzaju materiałów i wysokości hydraulicznej można osiągnąć krytyczny gradient hydrauliczny, który lokalnie powoduje erozję wewnętrzną. Przez cały czas erozja ta może rozprzestrzenić się, tworząc prawdziwą galerię, która powoduje wyłom w tamie poprzez zapadanie się materiałów.

Czynnikami obciążającymi są:

Ogólna awaria

Masowe pęknięcie podnośnika może wystąpić w przypadku ogólnej niestabilności korpusu zasypki.

Uważa się, że masowe pęknięcie może wystąpić, gdy występują następujące trzy czynniki:

Ustawodawstwo

Wały, jako konstrukcje ochronne, podlegają szczególnym przepisom (utrzymanie, służebności itp.).

We Francji

Definicje: W rozumieniu Kodeksu Ochrony Środowiska wały to roboty „dla ochrony przed zalaniem rzek, na ogół wzdłuż cieku wodnego, wały otaczające miejsca zamieszkałe, wały przyujściowe i ochrony przed zanurzeniem. wały morskie, skanalizowane wały rzeczne i wały ochronne na stożkach napływowych potoków” . W 2009 r. „istnieje 800 tam powyżej 10 m wysokości i 8000  km wałów chroniących przed zalaniem i zanurzeniem (o pewnym znaczeniu). Szacuje się, że według pierwszych spisów z kilku wydziałów mogło być ponad 10 tys. mniejszych budowli hydrotechnicznych, których inwentaryzacja w toku wymaga znacznego wysiłku ” .

System ograniczający, często związany z instalacją hydrauliczną (dreny, pompy, rowy zaporowe itp.) chroni przed ryzykiem (związanym z wytrzymałością wału i powiązanych instalacji, ale także z maksymalnym poziomem wody i maksymalnym natężeniem przepływu od cieków wodnych lub cieków wodnych lub do ewentualnego upwellingu). Ma na celu stworzenie obszaru chronionego przed zagrożeniem powodziowym/zanurzeniem. Musi być sporządzony na podstawie analizy zagrożeń, które w związku z tym muszą być jasno zidentyfikowane, wymodelowane i udokumentowane przed jego zatwierdzeniem. Studium zagrożeń musi być dostępne dla planistów i okresowo aktualizowane, w szczególności w kontekście zmian klimatu (ewentualnie na wniosek prefekta, jeśli zauważył zmiany w konstrukcji lub pracy mające wpływ na jej skuteczność. ochrona).

W szczególności „przed 31 grudnia 2009 r. właściciel lub operator wałów klasy A, B lub C podlegających art. L. 214-1 i L. 214-2 Kodeksu ochrony środowiska lub upoważniony w zastosowaniu wyżej wymienionego prawa 16 października 1919 przeprowadza ocenę bezpieczeństwa tej konstrukcji. Treść tej diagnozy określa rozporządzenie ministra właściwego do spraw środowiska” .

Stan aktualny: na początku 2018 r. CEREMA dla francuskiego wybrzeża na wniosek ministerstwa odpowiedzialnego za środowiskosfinalizowała mapowanie struktur przybrzeżnych i obiektów, takich jak wały, nabrzeża, falochrony itp. Jest dostępny na stronie Géolitoral  ; Również część opracowania krajowego wskaźnika erozji wybrzeża

Uwagi

  1. L. Airoldi, M. Abbiati, MW Beck, SJ Hawkins, PR Jonsson, D. Martin, PS Moschella, A. Sundelöf, RC Thompson i P. Åberg; Struktury niskoczubate i środowisko; Ekologiczne spojrzenie na rozmieszczenie i projektowanie niskoczubowych i innych twardych struktur obrony wybrzeża  ; Inżynieria przybrzeżna; Tom 52, zeszyty 10-11, listopad 2005, strony 1073-1087; doi: 10.1016 / j.coastaleng.2005.09.007 ( Streszczenie )
  2. Zagrożenie powodziowe wzdłuż rzeki Mississippi to test człowieka kontra natura , Washington Post , 22 maja 2011
  3. Garcia, N., Lara, JL, Losada, IJ, 2004. Analiza numeryczna 2-D przepływu bliskiego pola na niskoczubowych falochronach przepuszczalnych. Inżynieria przybrzeżna, 51, 991-1020.
  4. Vidal, C., Lomonaco, P., Migoya L., Archetti R., Turchetti M., Sorci Μ., Sassi G., 2002. Doświadczenia laboratoryjne dotyczące przepływu wokół i wewnątrz struktur LCS. Opis testów i baza danych. Raport techniczny projektu DELOS, 19 s.
  5. Environmental Design of Low Crested Costal Defense Structures, raport końcowy DELOS (umowa europejska EVK3-CT-2000-00041), czerwiec 2004, dostęp do raportu w formacie PDF, 200 stron
  6. Yves STASSEN, Isabelle LESPRIT; Projekt przeprofilowanego wału nasypowego dla projektu rozbudowy portu Roscoff-Bloscon (s. 761-770) DOI: 10.5150 / jngcgc.2010.085-S
  7. artykuł pt . Wał ograniczający wpływ na środowisko (6.02.2004, Przemysł i Technologie)
  8. PS Moschella, M. Abbiati, P. Åberg, L. Airoldi, JM Anderson, F. Bacchiocchi, F. Bulleri, GE Dinesen, M. Frost, f, E. Gacia, L. Granhag, PR Jonsson, poseł Satta, A. Sundelöf, RC Thompson i SJ Hawkins; Coastal Engineering, tom 52, wydania 10-11, listopad 2005, strony 1053-1071 Konstrukcje niskoczubowe i środowisko; doi: 10.1016 / j.coastaleng.2005.09.014; Niskoczubowe konstrukcje obronne wybrzeża jako sztuczne siedliska życia morskiego: wykorzystanie kryteriów ekologicznych w projektowaniu ( Podsumowanie )
  9. S. Perkol-Finkel, N. Shashar i Y. Benayahu, Czy sztuczne rafy mogą naśladować naturalne zbiorowiska rafowe? Role cech strukturalnych i wieku  ; Marine Environmental Research Volume 61, Issue 2, March 2006, strony 121-135 doi: 10.1016 / j.marenvres.2005.08.001 ( Streszczenie )
  10. John Burt, Aaron Bartholomew i Peter F. Sale, Rozwój bentosowy na rafach inżynieryjnych na dużą skalę: Porównanie społeczności wśród falochronów w różnym wieku i raf naturalnych  ; Ecological Engineering Tom 37, Issue 2, February 2011, strony 191-198 doi: 10.1016 / j.ecoleng.2010.09.004 ( Streszczenie )
  11. DELOS; Narzędzia projektowe związane z socjoekonomią 15.1. Ogólny opis analizy kosztów i korzyści , konsultowany 2011/03/08
  12. Modelowanie wpływu młodego złoża omułka na dynamikę drobnych osadów na spłaszczeniu międzypływowym w Morzu Wattowym Original Research Article Ecological Engineering, tom 36, wydanie 2, luty 2010, strony 145-153 B. van Leeuwen, DCM Augustijn, BK van Wesenbeeck, SJMH Hulscher, MB de Vries ( abstrakt )
  13. Bas W. Borsj, Bregje K. Van Wesenbeeck Frank Dekker, Peter Paalvast, Tjeerd Bouma, J. M. van Marieke Katwijk i ND Mindert B. De Vries ,; Jak ekologiczna inżynieria przyszłości może służyć ochronie wybrzeża  ; Ecological Engineering, tom 37, wydanie 2, luty 2011, strony 113-122; doi: 10.1016 / j.ecoleng.2010.11.027 ( Streszczenie )
  14. Początek kolonizacji ryb w strukturach obrony wybrzeża (Chioggia, Północne Morze Adriatyckie); Estuarine, wybrzeże i trwałości Science, Volume 78, Issue 1, 1 st czerwca 2008 strony 166-178 Pan Pizzolon E. Cenci, C. Mazzoldi ( Podsumowanie )
  15. Fabio Bulleri, Laura Airoldi; Sztuczne struktury morskie ułatwiają rozprzestrzenianie się nierodzimej zielonej alg Codium fragile ssp. tomentosoides, na północnym Adriatyku  ; (online: 2005/10/31) DOI: 10.1111 / j.1365-2664.2005.01096.x; Czasopismo Ekologii Stosowanej Czasopismo Ekologii Stosowanej  ; Tom 42, wydanie 6, strony 1063-1072, grudzień 2005
  16. Bulleri, F., Abbiati, M. & Airoldi, L. (w druku) Kolonizacja sztucznych struktur stworzonych przez człowieka przez inwazyjne glony Codium fragile ssp. tomentosoides na północnym Adriatyku (NE Śródziemnomorskie). Hydrobiologia,
  17. Stefano Vaselli, Fabio Bulleri, Lisandro Benedetti-Cecchi; Twarde struktury ochrony wybrzeża jako siedliska rodzimych i egzotycznych gatunków dna skalistego  ; Marine Environmental Research, tom 66, wydanie 4, październik 2008, strony 395-403 ( streszczenie )
  18. Francesca Bacchiocchi Laura Airoldi; Rozmieszczenie i dynamika epibioty na twardych strukturach dla ochrony wybrzeża  ; Estuarine, Coastal and Shelf Science, tom 56, zeszyty 5-6, kwiecień 2003, strony 1157-1166 ( streszczenie )
  19. JI Saiz-Salinas, J. Urkiaga-Alberdi; Reakcje fauny na zmętnienie w zmodyfikowanej przez człowieka zatoce (Bilbao, Hiszpania)  ; Marine Environmental Research, tom 47, wydanie 4, maj 1999, strony 331-347 ( streszczenie )
  20. Airoldi, L., Bacchiocchi, F., Cagliola, C., Bulleri, F. i Abbiati, M. (2005) Wpływ zbioru rekreacyjnego na zbiorowiska w sztucznych siedliskach skalistych . Seria Marine Ecology Progress, 299, 55-66. ( Podsumowanie ),
  21. J. Moreira, MG Chapman, AJ Underwood; Konserwacja chitonów na falochronach przy użyciu szczelin w blokach piaskowca jako siedliska w porcie w Sydney w Australii  ; Journal of Experimental Marine Biology and Ecology, tom 347, zeszyty 1-2, 24 sierpnia 2007, strony 134-143 ( streszczenie )
  22. Gustavo M. Martins, Andre F. Amaral Francisco M. Wallensteinem Ana I. Neto Wpływ falochronu w pobliżu skalistym pływów struktury społeczności  ; Marine Environmental Research, tom 67, wydania 4-5, maj-czerwiec 2009, strony 237-245 ( podsumowanie )
  23. Kennedy, TA, Naeem, S., Howe, KM, Knops, JMH, Tilman, D. & Reich, P. (2002) Bioróżnorodność jako bariera inwazji ekologicznej . Natura, 417, 636-638. ( Streszczenie )
  24. Stachowicz, JJ, Fried, H., Whitlatch, RB i Osman, RW (2002) Bioróżnorodność, odporność na inwazje i funkcja ekosystemu morskiego: pogodzenie wzorca i procesu . Ekologia, 83, 2575-2590. ( [2575: BIRAME 2.0.CO; 2 streszczenie])
  25. Patrice Mériaux, Paula Royet i Cyril Folton (2004) , monitoring, utrzymanie i diagnostyka wałów przeciwpowodziowych , s. 55-57 (Irstea)
  26. Patrice Mériaux, Paul Royet i Cyril Folton (2004) , Monitoring, utrzymanie i diagnostyka wałów przeciwpowodziowych , s. 58-61 (Irstea)
  27. Patrice Mériaux, Paul Royet i Cyril Folton (2004) , Monitoring, konserwacja i diagnostyka wałów przeciwpowodziowych , s. 64-67 (Irstea)
  28. Art. R. 214-113 Kodeksu Ochrony Środowiska
  29. Okólnik z dnia 31 lipca 2009 r. dotyczący organizacji kontroli bezpieczeństwa robót hydraulicznych NOR: DEVP0918731C
  30. Dekret nr 2007-1735 z dnia 11 grudnia 2007 dotyczącym bezpieczeństwa budowli wodnych i stałego komitetu technicznego zapór i budowli wodnych, a zmiany kodu na środowisko
  31. Okólnik z dnia 8 lipca 2008 r. „Kontrola bezpieczeństwa budowli hydrotechnicznych zgodnie z przepisami wprowadzonymi dekretem 2007-1735 z dnia 11 grudnia 2007 r. (artykuły od R. 214-112 do R. 214-147 francuskiego kodeksu ochrony środowiska) ", nieopublikowane
  32. „Bezpieczeństwo budowli hydrotechnicznych: szczegóły dotyczące kontroli”, 08.09.2008 , Journal de l'environnement
  33. Zarządzenie z dnia 7 kwietnia 2017 r. (opublikowane 19 kwietnia) określające plan badania zagrożeń związanych z wałami zorganizowanymi w systemy zabezpieczające i inne konstrukcje zaprojektowane lub zbudowane w celu zapobiegania zalaniu i zanurzeniu
  34. art. 11 dekretu z dnia 7 kwietnia 2017 r.
  35. Kartografia opublikowana 12 stycznia 2018 | http://www.cerema.fr/spip.php?page=article&id_article=2531

Zobacz również

Powiązane artykuły

Linki zewnętrzne

Bibliografia