Centre documentaire

Développement et exploitation d’un modèle hydrosédimentaire en trois dimensions sur l’estuaire de la Loire – Phase 1

DOC1 (numérique) Lot 2 : Définition et évaluation de la tranche expérimentale (vasière) – Phase 1 volet 1 : Balayage des contraintes et détermination d’une zone d’étude potentielle
DOC2 (numérique) Lot 2 : Analyse approfondie des contraintes sur la zone d’étude retenue – Phase 1 volet 2 : Balayage des contraintes et détermination d’une zone d’étude potentielle
DOC3 (numérique) Lot 2 : Définition et évaluation de la tranche expérimentale – Phase 1 : Identification des sites potentiels d’expérimentation, recommandations pour l’étude de la vasière – Synthèse des analyses réalisées sur la zone d’étude et proposition de sites de projet
DOC4 (papier et numérique) Lot 3 : Maintien et mise à jour du scénario général d’intervention sur l’estuaire – Phase 1 : Propositions de leviers complémentaires et recommandations pour l’étude de la vasière – Synthèse des différents leviers proposés pour la restauration de l’estuaire et stratégie d’étude
DOC5 (papier et numérique) Lot 3 : Maintien et mise à jour du scénario général d’intervention sur l’estuaire – Phase 1 : Propositions de leviers complémentaires et recommandations pour l’étude de la vasière – Modélisation analytique de la propagation de la marée dans l’estuaire de la Loire
DOC6 (papier et numérique) Lot 3 : Maintien et mise à jour du scénario général d’intervention sur l’estuaire – Phase 1 : Propositions de leviers complémentaires et recommandations pour l’étude de la vasière – Étude du fonctionnement hydraulique de la section aval
DOC7 (papier et numérique) Lot 1 : Construction et exploitation du modèle – Phase 1 : Construction du modèle – Construction et calage simple
DOC8 (papier et numérique) Lot 1 : Construction et exploitation du modèle – Phase 1 : Construction du modèle – Calage couplé
DOC9 (papier et numérique) Lot 1 : Construction et exploitation du modèle – Phase 1 : Construction du modèle – Cadre d’exploitation
DOC10 (numérique) Synthèse sur les analyses réalisées dans le cadre de la vérification des données bathymétriques nécessaire à la modélisation 3D
DOC11 (papier et numérique) Lot 2 : Étude complémentaire : actions de renforcement des échanges hydrauliques entre vasières et prairies – Phase 1 : Synthèse des données existantes, des besoins et définition des objectifs

DOC1 (numérique) Lot 2 : Définition et évaluation de la tranche expérimentale (vasière)
Phase 1 volet 1 : Balayage des contraintes et détermination d’une zone d’étude potentielle
1711822R1
Objet de l’étude
Synthèse et conclusions
1. Méthodologie
1.1. Présentation des enjeux hydrosédimentaires
1.2. Les données utilisées
1.3. Méthodologie de travail
2. Éléments structurants
2.1. Le milieu physique
2.2. L’occupation du sol
2.3. Les activités industrielles
2.4. Le patrimoine naturel et culturel
2.5. Les fonctionnalités écologiques
2.6. Conclusion – choix des fuseaux
3. Zone potentielle d’intervention 1 : de Donges à Cordemais
3.1. Présentation et caractéristiques physiques
3.2. Caractéristiques écologiques
3.3. Fonctions majeures
3.4. Statut foncier
3.5. Principaux usages
3.6. Évolution des fonds
3.7. Bilan
4. Zone potentielle d’intervention 2 : entre Paimboeuf et Le Pellerin
4.1. Présentation et caractéristiques physiques
4.2. Caractéristiques écologiques
4.3. Fonctions majeures
4.4. Statut foncier
4.5. Principaux usages
4.6. Évolution des fonds et estrans
4.7. Bilan
5. Zone potentielle d’intervention 3 : de Cordemais à Couëron
5.1. Présentation et caractéristiques physiques
5.2. Caractéristiques écologiques
5.3. Fonctions majeures
5.4. Statut foncier
5.5. Principaux usages
5.6. Évolution des fonds et petits fonds
5.7. Bilan
6. Zone potentielle d’intervention 4 : entre Le Pellerin et Saint-Jean-de-Boiseau
6.1. Présentation et caractéristiques physiques
6.2. Caractéristiques écologiques
6.3. Statut foncier
6.4. Principaux usages
6.5. Évolution des fonds de petits fonds
6.6. Bilan

DOC2 (numérique) Lot 2 : Analyse approfondie des contraintes sur la zone d’étude retenue
Phase 1 volet 2 : Balayage des contraintes et détermination d’une zone d’étude potentielle
1711822R2
Objet de l’étude
Synthèse et conclusions
Méthodologie
1. Présentation de la zone d’étude et des 2 sous-secteurs
1.1. Présentation de la zone d’étude
1.2. Reconnaissance des paysages présents
2. Le milieu physique
2.1. Morphologie
2.2. Réseau hydraulique
2.3. Topographie
2.4. La submersion des prairies
2.5. Morphologie et évolution récente des vasières
3. Caractéristiques écologiques
3.1. La zone ouest
3.2. La zone est
3.3. Synthèse des caractéristiques
4. Statut foncier
5. Principaux usages
5.1. Sur la zone ouest
5.2. Sur la zone est
6. Bilan
6.1. Intérêts pour une restauration
6.2. Enjeux et contraintes

DOC3 (numérique) Lot 2 : Définition et évaluation de la tranche expérimentale
Phase 1 : Identification des sites potentiels d’expérimentation, recommandations pour l’étude de la vasière – Synthèse des analyses réalisées sur la zone d’étude et proposition de sites de projet
1711822R3
Objet de l’étude
Synthèse et conclusions
1. Le groupe de travail
1.1. Présentation de la démarche
1.2. Présentation du groupe
1.3. Comptes rendus et cahier des charges fonctionnel
2. Synthèse des analyses techniques
2.1. Secteur d’étude et localisation de l’aménagement
2.2. Géométrie des vasières et impact sur l’hydrodynamisme
2.3. Modèle de submersion et fonctionnement des ouvrages hydrauliques sur la zone d’étude
2.4. Synthèse des études sur le remblai de Donges-est
3. Analyse multicritère sur la localisation de l’aménagement
3.1. Analyse multicritère – comparaison amont / aval
3.2. Analyse sur les emprises et la géométrie des vasières
4. Recommandations issues du retour d’expérience
4.1. Étude de cas
4.2. Enseignements
Annexe 1 : note sur les secteurs proposes pour la recréation de vasières
Annexe 2 : tests de différentes configurations d’estrans sur modèle analytique
Annexe 3 : note sur les conditions amont du modèle vasière et le fonctionnement des ouvrages hydrauliques
Annexe 4 : Synthèse des études sur le remblai de Donges-est

DOC4 (papier et numérique) Lot 3 : Maintien et mise à jour du scénario général d’intervention sur l’estuaire
Phase 1 : Propositions de leviers complémentaires et recommandations pour l’étude de la vasière – Synthèse des différents leviers proposés pour la restauration de l’estuaire et stratégie d’étude
1711822R4
Objet de l’étude
Synthèse et conclusions
1. Le temps des constats
1.1. L’étude CSEEL de 1984
1.2. L’étude APEEL de 1997
1.3. L’étude DELFT de 1994
1.4. L’étude BCEOM/DHI de 1996 (modélisation prospective – tranche 1)
2. Les études sur les leviers
2.1. Les enseignements de la modélisation prospective 1995-2000
2.2. Les scénarios de 2004
2.3. La poursuite des réflexions aval et la construction du scénario morphologique
2.4. Développement d’une modélisation hydrosédimentaire 3D couplée
2.5. L’optimisation du scénario morphologique
3. Récapitulatif des scénarios et des leviers pour une approche morphologique
3.1. Comparatif des scénarios de type morphologique
3.2. Influence des estrans dans le bief Nantes-Paimboeuf
3.3. Intérêt d’un système à double chenal
3.4. Profondeur et largeur du chenal de Nantes
3.5. Influence du bassin à marée en amont de Nantes
3.6. Épis et ouvrages de stockage
3.7. Estuaire externe (section aval)
3.8. Liaison entre l’estuaire interne et l’estuaire externe
4. Les nouveautés à intégrer aux réflexions
4.1. Phase expérimentale
4.2. Abandon du projet de Donges-est
4.3. Les enseignements de la bathymétrie 2008
4.4. L’avancement des réflexions sur l’amont
4.5. Évaluation de la technologie des brise-lames pneumatiques
5. Stratégie d’étude
5.1. Les leviers retenus
5.2. Les pré-études
5.3. Récapitulatif des leviers
5.4. Les leviers à explorer avec le modèle 3d
6. Pré-étude de l’influence du levier bassin à marée sur le scénario aval
6.1. La Loire d’Ancenis à Nantes : état des lieux
6.2. Principes d’intervention dans le bassin à marée
6.3. Utilisation du modèle 3d pour l’estimation de l’impact à l’aval de Nantes des actions envisagées
7. Bibliographie
Figures : résultats de la modélisation

DOC5 (papier et numérique) Lot 3 : Maintien et mise à jour du scénario général d’intervention sur l’estuaire
Phase 1 : Propositions de leviers complémentaires et recommandations pour l’étude de la vasière – Modélisation analytique de la propagation de la marée dans l’estuaire de la Loire
1711822R5
Objet de l’étude
Synthèse et conclusions
1. Schématisation d’un estuaire
1.1. Description générale
1.2. Bathymétrie utilisée
1.3. Caractéristiques géométriques de l’estuaire interne
1.4. Caractéristiques géométriques de la section aval
2. Modèles analytiques 1d
2.1. Modèle de Laval (1963)
2.2. Modèle de Friedrichs & Aubrey (1994)
2.3. Emboîtement de chenaux
2.4. Analyse harmonique
3. Conditions de marée – décomposition harmonique
3.1. Décomposition harmonique de la marée dans l’estuaire de la Loire
3.2. Comparaison avec d’autres estuaires
4. Validation sur l’estuaire interne de la Loire
4.1. Segmentation de l’estuaire interne
4.2. Propagation d’une onde de marée monochromatique (m2)
4.3. Propagation d’une somme d’harmoniques 24
5. Études de sensibilité : application aux aménagements proposes dans l’estuaire interne
5.1. Influence de la remontée des fonds
5.2. Influence de la création d’estrans
5.3. Cumul de la remontée des fonds et de la création d’estrans
5.4. Influence de la nature des fonds
6. Étude de la section aval
6.1. Segmentation de la section aval
6.2. Étude analytique de la partie nord de la section aval
6.3. Étude de la fermeture du secteur sud de la section aval
7. Bibliographie
Figures : résultats de la modélisation

DOC6 (papier et numérique) Lot 3 : Maintien et mise à jour du scénario général d’intervention sur l’estuaire
Phase 1 : Propositions de leviers complémentaires et recommandations pour l’étude de la vasière – Étude du fonctionnement hydraulique de la section aval
1711822R6
Objet de l’étude
Synthèse et conclusions
1. Approche morphologique de la section aval
1.1. Présentation du site
1.2. Principe des chenaux de flot et de jusant
2. Analyse hydraulique de la section aval
2.1. Subdivision simple de la section aval
2.2. Subdivision de la section aval en deux cellules
2.3. Analyse des cartes de débit
3. Proposition d’aménagement
3.1. Réflexions sur le scénario DELFT-IMDC
3.2. Présentation de l’aménagement projeté
4. Modélisation de l’aménagement de la passe des brillantes
4.1. Bilans hydrauliques
4.2. Surface libre, salinité et pics de vitesse
4.3. Asymétrie
4.4. Cartes des vitesses maximales
4.5. Contraintes de cisaillement sur le fond
4.6. Intrusion du coin sale en morte-eau
5. Bibliographie
Figures : résultats de la modélisation

DOC7 (numérique) Lot 1 : Construction et exploitation du modèle
Phase 1 : Construction du modèle – Construction et calage simple
1711822R7
Objet de l’étude
Synthèse et conclusions
1. Introduction
2. Construction du modèle
2.1. Définition de l’emprise du modèle
2.2. Définition de la mosaïque bathymétrique utilisée
2.3. Simplification bathymétrique et maillage des zones submersibles prises en compte
2.4. Schématisation et maillage des sections en travers
2.5. Maillage de l’estuaire externe
2.6. Finalisation du MNT de l’état actuel de la Loire
2.7. Définition du maillage vertical
3. Calage hydrodynamique
3.1. Forçage en surface par le vent
3.2. Conditions aux limites amont et aval
3.3. Mise en place des zones de frottement
3.4. Méthodologie de calage
3.5. Résultats du calage
3.6. Analyse quantitative du calage
4. Validation hydrodynamique
4.1. Méthodologie en débit variable
4.2. Résultats de la validation
5. Calage hydrodynamique et salinité
5.1. Modèle de turbulence : modèle multicouche
5.2. Simulation de la période d’octobre 2000
5.3. Simulation de la période de janvier 2004
6. Validation hydrodynamique et salinité
6.1. Analyse des profils verticaux à montoir dans le modèle
6.2. Tentative de comparaison aux profils verticaux de vitesses à Montoir
6.3. Tentative de comparaison aux profils verticaux de salinité dans l’estuaire
7. Calage hydrodynamique, salinité et sédimentologie
7.1. Description des processus sédimentaires
7.2. Description et forçage de la période de calage
7.3. Résultats de calage
8. Remarques post-calage
8.1. Influence de la profondeur du chenal de navigation
8.2. Conséquence sur le calage simple de la position erronée du marégraphe dit de Nantes
Figures numérotées par chapitre
Annexe 1 : note d’avancement du 27 mars 2009
Annexe 2 : note d’avancement du 7 mai 2009
Annexe 3 : note d’avancement du 5 aout 2009
Annexe 4 : note d’avancement du 9 septembre 2009
Annexe 5 : note d’avancement du 15 octobre 2009

DOC8 (numérique) Lot 1 : Construction et exploitation du modèle
Phase 1 : Construction du modèle – Calage couplé
1711822R8
Objet de l’étude
Synthèse et conclusions
1. Introduction
1.1. Cadre du calage
1.2. Schématisation des fonds durs
2. Calage sur la période de cinq mois
2.1. Paramètres utilisés et valeurs retenues pour le calage
2.2. Résultats hydrodynamiques du calage
2.3. Résultats du calage couple en salinité et MES
3. Vérification sur la crue de janvier 2004
3.1. Analyse de profils verticaux à Montoir
Figures numérotées par chapitre

DOC9 (numérique) Lot 1 : Construction et exploitation du modèle
Phase 1 : Construction du modèle – Cadre d’exploitation
1711822R9
Objet de l’étude
1. Les besoins en exploitation
1.1. Analyse des processus à l’échelle de l’estuaire
1.2. Paramètres estuariens conditionnant l’exercice des usages en estuaire
1.3. Évaluation d’aménagements spécifiques et localises
2. Les modèles
2.1. Le modèle global
2.2. Le modèle raffiné des vasières nord
2.3. Les enseignements du calage du modèle global
3. Les conditions de forçage
3.1. Forçages long terme
3.2. Forçages pour le court terme
4. Les sorties
4.1. Paramètres à extraire à points fixes
4.2. Cubatures
4.3. Post-traitement
Annexe

DOC10 (numérique) Synthèse sur les analyses réalisées dans le cadre de la vérification des données bathymétriques nécessaire à la modélisation 3D
1711822
1. Objet du rapport
2. Rappel des réunions et notes d’avancement déjà fournies
3. Analyses réalisées
3.1. Préambule
3.2. Analyse des données bathymétriques Grand Port Maritime Nantes Saint-Nazaire (GPMNSN) – Port Autonome Nantes Saint-Nazaire (PANSN) 2004-2008 entre Saint-Nazaire et Nantes (voir annexe A)
3.3. Analyse des données bathymétriques 2002-2006 en amont de Nantes (annexe B)
3.4. Analyse de zones de submersibilités latérales (MNTU02/MNT08) (annexe C)
3.5. Analyse des raccords entre MNTU02 et les données bathymétriques aval et amont (annexe D)
3.6. Comparaison MNTU02, fonds modèle 2006 et profils en travers amont de Nantes (2006) (annexe E)
3.7. Comparaison MNTU02 et levé Mesuris 2008 données brutes aval de Donges (annexe F)
3.8. Actualisation de l’évolution des fonds 2000-2008 sections endiguées sen1,2, 3 (comparaison MNTU02, données PANSN 2006-2008, levé Mesuris 2008) (annexe G)
3.9. Comparaison des données MNTU02 et données Grand Port Maritime Nantes Saint-Nazaire (GPMNSN) sept-oct 2008 en aval de Saint-Nazaire (annexe H)
3.10. Analyse et mise en forme du levé complet Mesuris 2008 et compléments chenal externe (annexe K)

DOC11 (papier et numérique) Lot 2 : Étude complémentaire : actions de renforcement des échanges hydrauliques entre vasières et prairies
Phase 1 : Synthèse des données existantes, des besoins et définition des objectifs
1711822R26
Objet de l’étude
1. Rappel des enjeux sur le site de l’étude
1.1. L’usage agricole du secteur d’étude
1.2. Les enjeux écologiques
1.3. L’usage hydraulique du canal de la Taillée
1.4. L’usage de l’étier de Lavau
1.5. Le risque de submersion
2. Synthèse des données existantes
2.1. Hydraulique – Hydrologie
2.2. Pédologie – Rhéologie
2.3 Géotechnique- Géophysique
2.4. Biomasse végétale
2.5. Hydrogéologie – Salinité
2.6. Topographie – Bathymétrie
2.7. Faune – Flore
3. Objectifs des opérations
4. Actions retenues
4.1. Reseau hydraulique permettant des échanges dynamiques entre les vasières et les prairies
4.2. Arasement du bourrelet de rive pour faciliter les échanges hydrauliques avec les prairies arrière
4.3. Arasement de l’extrémité du remblai sableux de Donges Est
4.4. Action sur le canal de la Taillée
5. Synthèse des contraintes
5.1. Contraintes liées aux objectifs
5.2. Contraintes liées aux enjeux
6. Critères de projet