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Digues de protection dans la section slovaque du Danube : historique, maintenance, comportement récent Protection and levees in the Slovakian section of the Danube river : history, maintenance and recent performances. Vladimír Holcík, Adresse : Vodohospodárska výstavba, Bratislava, Slovaquie Tel. : +421260292508 E.mail : vladimir.holcik@vvb.sk Résumé Digues sur le Danube entre les Pk 1708 et 1880 : situation géographique et histoire de la construction. Donnees hydrologiques, transport solide, inondations historiques et pendant le XXème siècle. L’aménagement hydroélectrique de Gabcíkovo sur le fleuve : conception des digues de canaux et des digues contre les inondations. Pathologies des digues, surveillance, auscultation. L’amélioration de la sécurité des digues, les écrans de pied enterrés contre l’érosion interne. Abstract Dykes on the Danube river between sections 1708km and 1880km : geographic location and construction history. Hydrologic data, transport of solids, inundation events in history and during the 20th century. Gabcikovo hydroelectric scheme on the river : design of the canal dykes and the protection dykes Pathology on the dykes, surveillance, monitoring. Improvement of the security of the dykes, the buried curtain at the toe of the dyke designed to protect against internal erosion. Mots-clés : endiguement (levée), crue, inondation, auscultation, sûreté, comportement Keywords : Protection dyke (levee), flood, inundation, monitoring, safety, performance.

Introduction Le Danube est le plus grand cours d’eau qui traverse le territoire de la République Slovaque. Cet important cours d´eau concerne la République slovaque entre les points kilométriques 1880,2 et 1708,2, soit sur une longueur de 172 km. Sur cette partie, le Danube forme la section frontière avec la République autrichienne du Pk 1880,2 au Pk 1872,7 (7,5 km) et avec la République hongroise du Pk 1850,2 au Pk 1708,2 (142 km). La section purement slovaque quant à elle, n’est longue que de 22 km.

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L’alignement rive droite des digues sur le territoire de la République slovaque relie la frontière nationale avec la République autrichienne à la frontière nationale avec la République hongroise. Ce tronçon a une longueur de 22 km. Sur le territoire autrichien, l’endiguement rive droite se prolonge jusque à la commune de Wolfsthal où elle se raccorde au terrain plus élevé. Sur le territoire hongrois, l’endiguement rive droite borde le Danube. Sur le côté gauche, la protection est formée avant tout par des digues complétées par des soutènements de quais dans les villes de Bratislava, Komárno et Štúrovo. Sur toute la section, la ligne des digues est interrompue par des raccordements à des parties en élévation, ce que l’on trouve dans les sections de Devín – Bratislava, Moca nad Dunajom – Radvac nad Dunajom, Štúrovo et de l´embouchure du Hron à l´embouchure d´Ipec. Sur cette section se trouvent aussi les digues de l’aménagement hydraulique à Gabcíkovo. Ainsi, la longueur totale des digues du Danube sur notre territoire atteint 206 km, non comprises les sections basses des cours d´eau d´Ipec, du Hron, du Váh et du Petit Danube. Celles-ci sont, pendant les périodes de hauts niveaux du Danube, influencées par le remous, qui touche les digues de protection sur une longueur de 74,4 km. Depuis la République autrichienne, le Danube entre en territoire Slovaque au point de confluence avec la rivière Morava, qui est un affluent rive gauche. Il y arrive après avoir franchi le seuil rocheux, appelé Davínska brána (la Porte de Dévin) puis passe par Bratislava dans la plaine du Danube, qui est formée par des sédiments du paléogène plus jeune, des sables marins et lacustres, des sables fins, des argiles, des grès et des ardoises et du néogène du mindel, jusqu’à des sables fluviaux danubiens et des graviers, se déposant dans le contexte de dépôt alluvionnaire du Danube fluvial ou lacustre. L’épaisseur totale des sédiments du paléogène et du néogène atteint par endroits 800 m. Les sédiments supérieurs danubiens fluviaux (du mindel) forment la couche principale saturée en eau et composée de sables et de graviers à haut degré de perméabilité. L’épaisseur des sédiments danubiens fluviaux varie de quelques mètres près de Bratislava à plus de 450 mètres près de Gabcíkovo. Plus loin, en aval sous la commune de Sap dans la direction de Komárno, elle tombe à une épaisseur de quelques mètres. Sous cette couche se trouve une superposition de couches de sédiments peu perméables ou presque imperméables (étanches), des sédiments plus anciens quaternaires (avant mindel) et surtout du paléogène.

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Fig. 1 : La situation du Danube sur notre territoire Habitée par quelque 550 mille personnes et centre administratif de la Slovaquie, la ville de Bratislava a imposé des critères très élevés pour la défense contre les crues, non seulement en raison de son statut de capitale de la RS (République slovaque), mais aussi du fait qu’elle se trouve au commencement de la plaine Danubienne, qui prit sa naissance comme un delta intérieur du Danube par la création de méandres de son lit dans ses propres sédiments. Une destruction éventuelle des digues au voisinage de Bratislava pourrait provoquer l’inondation de plus de 100 000 ha d´un territoire habité et exploité intensivement.

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Fig. 2 : La forme de la coupe transversale et de la structure des matériaux à côté de Bratislava, rive droite

1. L’histoire de l’édification des digues Les conditions hydrologiques, morphologiques et urbanistiques ont provoqué déjà par le passé des crues extraordinaires et récurrentes, provoquant l’inondation des territoires étendus du delta intérieur slovaque et hongrois. C’est pourquoi, l’édification des digues a une histoire de plus de 730 ans. Les documents les plus vieux attestent déjà en 1274 de l’existence des digues de protection dans la région du Gabčíkovo contemporain. De même, et dès 1339, on trouve à Medzičilizie des digues locales qui ne protégeaient toutefois que des colonies particulières ou des zones limitées des propriétés. Les débuts de l´édification des digues de protection sur Citný ostrov remontent au XVème siècle. L´édification des digues de protection était assurée par des collectivités territoriales sans coordination et sans tenir compte des intérêts des zones voisines. La hauteur des digues n´était même pas uniformisée à l’intérieur d’un secteur et le tracé était adapté en fonction de la hauteur du terrain mais aussi des intérêts particuliers des implantations humaines et des propriétaires fonciers. Néanmoins, l’édification des digues de protection à Ctný ostrov avec l’aide de professionnels des travaux publics représente les premiers travaux de ce genre sur le territoire de la Hongrie. La loi n° 21 de 15 69, qui ordonnait la réfection des vieilles digues et l’édification des nouvelles constitue non seulement la première norme juridique mais aussi le document écrit le plus ancien relatif à l’existence des digues à Žitný ostrov bas. C’est la modification de cette loi, publiée en 1659 sous le n° 74, qui introduit le mode de réfection d es digues de protection et leur contrôle par des ‘soi-disant’ surveillants des digues. En 1732 les fonctions de "directeur et surveillant des digues" ont totalement disparu et les enquêtes en cas d’endommagement des digues étaient dirigées par un préfet, un «servant» et un ingénieur, comme par exemple Samuel Mikovíni qui fut ingénieur départemental à Bratislava entre 1725 et 1736.

DANUBE

GRAVIER

GRANITE

BRATISLAVA

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Hormis la restauration des digues rompues, ces ingénieurs s’occupaient aussi de l’aménagement des cours d´eau, surtout dans le cadre de la protection contre l´érosion des rives au voisinage des digues de protection et des villages. En 1771 il fut ordonné d’effectuer une révision des digues et de proposer des mesures destinées à prévenir leurs ruptures. On remplit cette tâche proprement dite jusqu’à aujourd’hui et ce règlement ne fait que confirmer la vigilance des départements à l’égard des digues de protection. Fig. 3 : La situation du Danube Dans la région de Bratislava, les premiers endiguements de protection continus ont été édifiés en 1569. Entre 1729 et 1760, ils ont été reconstruits. Dans la région de Komárno, les digues de protection ont été édifiées en une ligne continue de protection pendant la période 1790-1800. Après les crues 1818 et 1825, elles ont été restaurées. Elle n’ont toutefois pas résisté à la crue de 1850, qui les a rompues en plusieurs endroits. Les réfections n’étaient pas encore terminées lorsque survint la crue de 1853, qui a détruit tout Žitný ostrov. Ces catastrophes ont mis en lumière le besoin de constituer une protection commune qui, en 1854, prit la forme d’une mise en place des « coopératives d’eau ». Leur activité était uniquement orientée vers l’évacuation des eaux intérieures de la région protégée. Pendant la crue de février 1876, les digues ont été rompues sur une longueur totale de 3,35 km et sur le Dolný Žitný Ostrov, l’eau a inondé une surface de 58.700 ha comprenant 40 villages. L´ordre de rehausser les digues d’un mètre au-dessus du niveau de la crue de 1876 en a résulté.

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Malheureusement, le niveau des crues a encore grimpé, ce qui poussa le ministère à ordonner de rehausser à nouveau les digues en 1893. Pendant cette période, les digues ont été réparties par sections de crue, des lignes téléphoniques de crue ont été installées entre les équipes de surveillance (les premières en Hongrie). Près des digues de protection, des guérites distantes de 8-10 km ont été édifiées. La crue de 1899, qui correspondait à cette époque là à une crue centennale, a de nouveau provoqué une rupture des digues, inondant près de Čičov quelque 50.000 ha. En conséquence, un rehaussement et un renforcement des digues a été effectué. Les digues du Danube ont encore été renforcées entre 1900 et1903. En juillet 1954 eut lieu une crue dont le niveau le long de Žitný ostrov a considérablement dépassé le niveau des crues de 1899 et 1923. Les digues de Žitný ostov ont résisté malgré l’existence de sections où l’eau touchait leur crête et quoique dans la plupart des cas, la revanche n’ait pas dépassé 30 cm. On a alors procédé à un nouveau rehaussement et renforcement des digues. Le niveau atteint lors de la crue de 1954 a servi de référence pour ces travaux dans la mesure où les crêtes des digues ont été rehaussées à un mètre au-dessus de ce niveau de référence. Les reconstructions des digues et des réseaux de drainage n´étaient pas encore achevés lorsque eut lieu, en juin 1965, une rupture de digue près de Čičov ce qui impliquait une fois encore, par principe, qu’une adaptation des digues devait suivre. L’évolution des digues du Danube est présentée dans les figures 4-7.

Fig. 4 : Profil transversal de la digue du Danube en 1876 – 1899

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Fig. 5 : Profil transversal de la digue du Danube en 1899 – 1954

Fig. 6 : Profil transversal de la digue du Danube en 1954 – 1965

Fig. 7 : Profil transversal de la digue du Danube après l´année 1965 Le dernier réaménagement des digues s’est fait en relation avec l´édification du système hydraulique sur le Danube. Plus particulièrement, il s’agit de leur rehaussement, de l´achèvement des sections des parois étanches enterrées, de la diminution des inclinations du talus aval, de l’édification des canaux d´infiltration, des puisards, des stations de pompage et des équipements de contrôle de sécurité de la digue. Un profil transversal caractéristique est présenté dans la figure 8 :

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Fig.8 : Profil transversal de la digue après 1992

2. Les données hydrologiques En Slovaquie, du point de vue de l´observation des conditions hydrologiques, les stations limnimétriques de Bratislava, Medveďov et de Komárno sont les plus importantes. Pour chacune de ces stations-ci, les limites définissant les trois degrés de contrôle des crues à savoir - vigilance, alerte et menace -, ont été déterminées. Les débits du Danube pour ces limites particulières se trouvent dans le tableau suivant.

Profil I. degré - vigilance II. degré - alerte III. degré - menace débit m3.s-1

Bratislava - Devín 6 090 7 420 8 920

Medveďov 4 550 5 510 6 920

Komárno 4 960 5 465 6 475 Pour l’Administrateur slovaque du Danube, c’est l’évolution du profil limnimétrique observé à la station de Bratislava – Devín qui est la plus importante. Les débits y sont définis comme suit :

Profil p = 1 % p = 0,1 % Débit m3.s-1

Bratislava 11 000 13 500

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Les niveaux d´eau extrêmes :

Val. échelle min. [m3.s-1] max. [m3.s-1] Valeur module [cm]

Date 18.12.1991 16.8.2004

Bratislava 12 cm ≡ 570 991 cm ≡ 10370 979 Les phénomènes de glace (dates probables) Description Probabilité en % 1 50 99 Le commencement des phénomènes de glace 24.11 02.01 12.01 Le commencement de la congélation 11.12 14.01 17.02 La fin de la congélation 22.12. 05.02 16.03 La fin des phénomènes de glace 26.12 08.02 16.03 La durée de la congélation (jours) 68 9 1

3. Le mouvement des matériaux de fond et en suspension Le seuil de granit entre les Alpes et les Carpates dans la région de Bratislava, avec les pointements de granit en fond du cours d´eau et les seuils d´andésite, qui se trouvent entre les villes de Štúrovo et de Visegrád à environ 160 km en aval de Bratislava, ont une influence importante sur le transport des matériaux du fond et en suspension. Tous les seuils rocheux représentent pour le cours d´eau des barrières géologiques naturelles, une marche ou un seuil. Tout de suite en aval de Bratislava, sous le seuil de granit fluvial, les cours d´eau des deux bras – Malý Dunaj du côté slovaque et Mosoni Duna du côté hongrois – se détachent du Danube et forment en commun avec le Danube deux îles semblables – Žitný ostrov dans la Slovaquie et Szigetköz en Hongrie. Dans cet espace, le Danube a créé dans le passé "un delta intérieur" avec quantité de méandres : il se ramifiait et formait un cône alluvionnaire de grains grossiers et de sables. Ce cône alluvionnaire consistait en des couches extrêmement perméables, étendues et saturées d´eau, capables de retenir et transporter des quantités considérables d’eau souterraine. Le volume des matériaux de fond transporté par le Danube atteint en moyenne 400 mille t/an. Pour les matériaux en suspension, l’évaluation est de 3,5 millions t/an. Ainsi, le lit du cours d´eau principal s´est établi au-dessus du niveau du terrain environnant. Une part substantielle des sédiments se dépose en aval de Bratislava et forme ainsi un réservoir exceptionnel d´eau potable de haute qualité dans les sédiments sableux, qui dépassent l´épaisseur de 450 m. Cette région est connue sous le nom Žitný ostrov. La coupe transversale à travers le lit et Žitný ostrov est présentée à la figure Nr. 9 :

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Fig. 9: Le profil en travers - le cône alluvionnaire du Danube Le lit étant situé très haut, les crues causaient l’inondation de dizaines d’hectares au sol et de dizaines de villages. Toutes les destructions de digues ont provoqué, par le passé, de grands dommages. C’est pourquoi, les critères adoptés pour la protection du territoire sont élevés. Dans la ville intérieure de Bratislava, les digues de protection sont édifiées à la hauteur du niveau Q100 avec une surélévation de sécurité de 150 cm, ou le niveau de Q1000 et une surélévation de sécurité de 50 cm. Sur le territoire restant, le critère pour la hauteur des digues impose le niveau de Q100 + 100 cm de surélévation de sécurité.

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Fig. 10 : Profil longitudinal dans la section Devin – Nagymaros (km 1880,2 – 1696) Les plus grandes crues du Danube à Bratislava Profil Bratislava d´après la hauteur des niveaux d’ eau atteints NNoo.. CCmm ddéébbiitt mm33ss--11 ddaattee -------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- 11 999911 1100 337700 1166..0088..22000022 22 998844 1100 440000 1155..0077..11995544 33 992244 1144..0033..11994477 ((GG)) 44 991177 99 222244 1166..0066..11996655 55 991122 0077..0033..11995566 ((GG)) 66 888888 88 771155 0055..0077..11997755 77 888866 1177..0022..11992233 ((GG)) 88 888822 88 661155 1122..0099..11992200 99 887711 88 447744 2244..0033..22000022 1100 885599 88 442299 0066..0088..11999911 Nota : (G) = inondation causée par la glace

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4. L´usine hydroélectrique de Gab číkovo Sur le Danube, l´aménagement hydroélectrique de Gabčíkovo est édifié avec deux chutes – la chute de Čunovo et la chute de Gabčíkovo, formant un système complexe de construction. L´aménagement est construit horizontalement sur un sous-sol alluvionnaire. L’accumulation de l’eau et la chute d’eau nécessaire à l’usine hydroélectrique sont réalisées grâce un système de digues d’une longueur de 91 km. Leur construction prend en compte la variabilité des conditions géologiques, mais surtout la perméabilité du sous-sol. L´accumulation de l’eau est assurée par la retenue de Hrušov avec un volume de 110,8 millions m3 au niveau d’exploitation maximale. La retenue est construite dans le secteur inondable du Danube entre Bratislava et Hrušov par la reconstruction des digues de protection du Danube existantes antérieurement et par l´édification de nouveaux tronçons de digues. Hormis l´accumulation de l´eau, la retenue garantit aussi une ligne d´eau permettant l’exploitation énergétique ultérieure dans l´UH de Gabčíkovo et l´UH de Čunovo. Un autre objectif est la création d´une voie navigable profonde sans fluctuation sensible du niveau d’eau.

Fig. 11 : La coupe transversale de la digue de la retenue L’ouvrage se compose de digues d’une longueur totale de 57 km. Les digues recoupent en plusieurs endroits les bras anciens du Danube et des régions marécageuses. Le long des digues, des contre-canaux d´infiltration sont construits avec 12 ouvrages régulateurs du remous pour contrôler les niveaux de nappe au voisinage de l´aménagement. Dans les digues et les canaux d’infiltration se trouvent des équipements pour la dérivation d´eau vers les territoires situés hors de l’aménagement hydroélectrique. Ces prises sont utilisées pour l’irrigation et pour la régulation des eaux dans le système des bras du Danube tout au long de l´année. La capacité maximale de la prise principale est de 234 m3.s-1.

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Fig 12 : La coupe transversale de la digue de liaison Le canal d´amenée est construit sur le côté gauche du Danube. C´est un canal de dérivation, qui sert à l´adduction d’eau pour l’usine hydroélectrique de Gabčíkovo et aux écluses de navigation. La longueur du canal d´adduction est de 17 km, la largeur au fond varie de 250 m à 750 m. La capacité maximale de dérivation est de Qmax=5200 m3.s-1. La côte de la crête de la digue est à 133,10 m s.m.(Bpr).

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Fig. 13 : La coupe transversale du canal de dérivation Les digues sont construites avec un matériau alluvionnaire d’un poids volumétrique minimal ρ = 2100 kg.m-3 et les talus intérieurs sont rendus étanches par un revêtement de béton bitumineux composé de deux couches de porosité différente, d’un mastic asphaltique et d’une peinture anti-U.V.. L’inclinaison du talus intérieur est 1 : 2, le talus extérieur est brisé – dans la partie basse il est 1 :3, dans la partie supérieure 1 :2. Le fond du canal d´adduction est rendu étanche par une feuille de PVC, qui est protégée par une couche argilo–sableuse de 80 cm, une couche sableuse de 30 cm stabilisée au ciment par « jetting ». Sur chaque partie du canal d´adduction des contre-canaux d’infiltration ont été construits dans le but de ramener les eaux d’infiltration de la retenue. Au km 4.0 du canal d´adduction, une passe est construite, pour évacuer l´eau du contre-canal d´infiltration rive gauche vers le système des bras du Danube. La passe est longue de 500 m. Après l’autonomie concédée à la Hongrie et l´accomplissement du contrat de la construction et mise en service du système des ouvrages hydroélectriques sur le Danube, la chute de Čunovo a été construite dans le cadre d´une mesure compensatoire. Elle assure la régulation de la ligne d’eau à la hauteur originalement déterminée, l’alimentation en eau dans le système de bras du côté

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hongrois, un meilleur passage des débits de crues du Danube par le barrage déversoir lors des inondations, la production de l´énergie dans l´usine hydroélectrique, le transport de la glace et des débits à travers le barrage central et le barrage formant by-pass, le franchissement des bateaux par l´écluse, l’alimentation en eau pour l’aire des sports d’eau et pour le circuit rapide utilisé pour la navigation sportive. Mais, l’objectif le plus important, c´est le seuil en travers du Danube.

5. Monitoring Pour contrôler le régime d’écoulement des eaux souterraines et des eaux infiltrées à travers les corps des digues et à travers leur sous-sol, on procède à des mesures via plus de 1000 sondes d’observation (980 sur les digues + à l’arrière). Leur espacement dans les profils particuliers est de 100 – 500 m. Une partie des capteurs est raccordée à un système de monitoring automatique du niveau de l´eau souterraine comprenant la transmission des données au centre de dispatching de l´ouvrage hydraulique. Les sondes qui ne sont pas connectées au système automatique sont relevées manuellement une fois par semaine. Les résultats des mesures sont tout de suite envoyés pour interprétation. L’évolution de la consolidation des digues et de tous les ouvrages construits est mesurée à l’aide de méthodes de nivellement très précises, au minimum une fois par an. Sur les digues du canal de dérivation, on mesure les changements de position des points de contrôle. Comme cette région est active du point de vue sismique, cette activité sismique a été intégrée dans la conception des solutions techniques et dans le monitoring. A côté du monitoring - aux fins du contrôle de la sécurité des digues et des ouvrages - on observe au voisinage de l´ouvrage hydroélectrique de Gabčíkovo les évolutions du milieu naturel. De ce point de vue, un accent particulier est mis sur l’observation des changements des niveaux des eaux superficielles et souterraines, sur leur qualité, sur les variations de l´humidité du sol, les changements dans le volume des matières nutritives dans l´eau du Danube, le développement de la biomasse, surtout de la flore et de la végétation, de la faune terrestre et de la biomasse aquatique. Du point de vue des digues de protection, l´attention se concentre prioritairement sur les mesures dans le but d’apprécier leur sûreté. Les digues de protection du Danube sont rangées parmi des ouvrages de première importance, ce qui explique leur présence dans la catégorie I. Sur les aménagements aquatiques de la catégorie I., suivant la Loi sur les eaux, le gestionnaire est obligé de produire une assurance technique de sûreté réalisée par l’intermédiaire d’une organisation nationale professionnelle. L´assurance technique de sûreté est une activité spécialisée, orientée vers le contrôle de l´état technique des ouvrages hydrauliques, de leur endommagement qui pourrait causer une menace pour le territoire avoisinant, de la vie des hommes et des propriétés, surtout suite des modifications de ligne d’eau. Cette assurance technique est élaborée au travers du contrôle de la sûreté et de la stabilité des aménagements hydrauliques, par des mesures de leurs déformations, par les observations de

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l´infiltration de l´eau et par l’analyse des résultats d’observations. L’assurance technique de sûreté est mise en place pendant toute la durée des travaux de construction de l’aménagement jusqu’à sa mise en service. Du point de vue de l´assurance technique de sûreté, on partage les aménagements en quatre catégories selon un système de points, en fonction de l´importance de l´aménagement hydraulique, du risque de menace pour les vies humaines et les dommages aux constructions voisines et des dangers induits par l’apparition de défauts sur l´aménagement hydraulique. Les digues de protection du Danube sont rangées dans la catégorie supérieure appelée I Le contrôle de l´état technique (entretien, réparations, sûreté de fonctionnement) pour les aménagements rangés dans la catégorie I, est organisé au travers de la visite de l´aménagement hydraulique une fois par mois. Chaque année, un rapport relatif à l´état technique et à l´entretien est rédigé à l’attention de l´administration nationale d´eau. Le rapport est fait par une organisation spéciale indépendante, missionnée à cet effet par le Ministère de l´environnement. Pour les besoins de l´assurance technique de sûreté, on produit un rapport de monitoring, qui est utilisé pour apprécier la sûreté des digues. Les mesures essentielles sont : - Les mesures du niveau de Danube. La mesure de la hauteur de niveau du cours d´eau se réalise sur les échelles hydrométriques (ou limmigraphes), installées aux emplacements des profils de contrôle pour la détermination du débit du Danube (stations limnimétriques de Devín, Bratislava, Gabčíkovo, Medveďov, Komárno, Štúrovo) - Les mesures du régime d´infiltration. Les mesures des paramètres de l´écoulement de l´eau d´infiltration à travers le corps de digue et son sous – sol ainsi que l´écoulement dans les zones voisines sont réalisées par des mesures des niveaux d´eau dans les sondes de piézomètres et dans les puits de décharge. Le nombre des sondes dans les profils transversaux varie selon les sections et les dispositions techniques adoptées pour les reconstructions successives, mais sur chaque section dans le profil se trouve au minimum une sonde sur la crête de digue et une à son pied. Toutes les sondes d´observation ont été construites entre 1989 et 1997. Sur les digues de protection du Danube sont édifiées 360 sondes d´observation dans les 119 profils, espacées de 500 à 1000 m l’une de l´autre. Dans chaque profil se trouve une échelle pour les niveaux de crues. Dans la plupart des profils sont placées deux ou trois sondes, toujours une sur la crête, une au pied et une dans le voisinage éventuellement. Dans quelques profils se trouvent quatre à cinq sondes : quelquefois sont ajoutées aux sondes normales des sondes complémentaires à l’arrière. - Dans les sections où la digue est construite sur un sous–sol perméable, un système de puits de décharge (au nombre de 481) a été édifié.

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- Les mesures des mécanismes d´entraînement solide (érosion interne) : le contrôle des phénomènes est réalisé par les mesures de l´envasement du fond des sondes piézométriques et des puits de décharge. - Les mesures des déplacements mutuels des blocs de béton des ouvrages dans le corps de digue fournit une image de l´uniformité de tassement des parties des ouvrages, qui sont partagées en blocs par des joints de dilatation. OH Dunaja, úsek Sap- Čičov. priebeh hladín v sondách zázemí

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PS-5 PS-10 PS-13 PS-16 PS-19 PS-22 PS-23 PS-24

PS-27 PS-28 PS-31 PS-32 PS-35 PS-38 PS-41 PS-44

PS-47 PS-52 PS-55 PS-58 PS-61 PS-64 PS-69 PS-72

PS-75 PS-78 PS-81 PS-84 PS-87 PS-7 Dunaj

Fig. 14 : Un exemple des mesures du niveau de l’eau souterraine dans les sondes Les mesures spéciales : - Les mesures des déplacements verticaux sont faites sur tous les ouvrages dans la digue et dans les sections de digues choisies. Les mesures se réalisent avec la précision souhaitée par la méthode du nivellement de précision. - Le régime d´infiltration. Les mesures de l´écoulement à travers le corps de digue et son sous–sol, ainsi que l´écoulement dans les régions adjacentes se réalisent en cas de besoin par des méthodes des mesures géophysiques dans les sondes piézométriques ou aussi dans les puits de décharge. - Les mesures des phénomènes d’érosion interne se font en cas de besoin par des mesures dans les sondes piézométriques et dans les puits de décharge.

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-Sur les 360 sondes d´observation construites et 481 puits de décharge, on réalise des mesures régulières. Leur analyse permet de décrire les mouvements de la nappe phréatique du fait des variations du plan d’eau lors des crues. Le système des sondes d´observation a été conçu de telle sorte qu´on puisse sur la base des données mesurées analyser le fonctionnement de la digue, des écrans d´étanchéité enterrés ainsi que l´état d´infiltration dans le corps et dans le sous–sol de la digue. Avant des états de crue, pendant des épisodes de niveaux d´eau normaux, on a réalisé une mesure des vitesses de l´écoulement de l´eau d´infiltration dans le corps de la digue et dans son sous–sol. Les mesures répétées étaient réalisées aussi pendant la crue au passage de la pointe du niveau de crue en mars et août 2002 aux 238 sondes d´observation sur la crête et au pied de la digue. Sur la base des mesures, on a localisé des horizons avec les vitesses accrues de l´écoulement de l´eau et on les a comparées avec les critères pour la stabilité de filtration. Simultanément on a formé une base de données des valeurs de vitesse de filtration. Ces valeurs seront comparées après les crues actuelles et on suivra l´évolution des variations des paramètres donnés. Sur les sections choisies, où les mesures ont montré un défaut du voile d´étanchéité enterré, on prépare des investigations supplémentaires, qui devraient déterminer précisément les défauts pour qu’une remise en état soit réalisée.

6. Interventions Malgré un haut niveau de vigilance pour les digues de protection du Danube, la variabilité du milieu géologique et des situations hydrologiques, on a parfois constaté sur les digues et dans leur voisinage des situations qui mettent en évidence une dégradation des paramètres en de ça d’un état admissible. De tels constats s’observent d´ordinaire pendant les crues ou juste après. La raison est, avant tout, que les digues de protection sur des cours d´eau ne sont pas mise en charge pour une durée importante par les eaux et que les variations dans la qualité de la digue se manifestent soudainement pendant la montée de l´eau. Dans le sous – sol alluvionnaire, une influence négative sur la filtration de l´eau résulte aussi des sollicitations dynamiques du milieu par les variations de la direction de l´écoulement de l´eau (pendant les niveaux d´eau élevés par la filtration vers l´intérieur, pendant les niveaux bas par un régime de drainage de la région adjacente). Ces procédés causent la dégradation du sous – sol, le relèvement de la perméabilité et l´accroissement des submersions partielles superficielles derrière la digue. Sur une section de plus de 200 km de la digue, de tels phénomènes sont observés pendant des crues et des mesures de consolidation sont réalisées en urgence.

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Pendant des crues, un contrôle permanent de la situation des digues est effectué, en ce que les gardes vérifient l´état des digues visuellement. Ils s’efforcent de détecter les zones fragilisées. D´après le caractère des phénomènes identifiés, on assure l’évacuation de l´eau hors du pied de la digue – si les fuites sont faibles. En cas de fuites plus grandes à travers le corps de la digue on réalise une stabilisation de la pente aval par construction de risbermes sur la pente de la digue pour l´assurer contre le glissement des terrains et pour garantir l´évacuation de l´eau d’infiltration hors de la digue et de son pied. A la formation des fuites concentrées on construit autour du lieu atteint des digues de clôture, grâce auxquelles la dégradation en cours est amortie par la formation d´une contre-pression aux poussées de l´eau. En cas des fuites exceptionnelles et intenses, on a recours à des géotextiles, qui remplissent la fonction du filtre contre l´affouillement des particules fines de la digue et de son sous – sol et ensuite on construit un remblai à son pied. La protection de la digue contre les eaux près de la surface est assurée par un renforcement de végétation et notamment un gazon de haute qualité. Sur tout le tronçon slovaque (200 km environ) on réalise durant la crue des mesures régulières des niveaux d´eau dans les sondes d´observation (1 ou 2 fois par jour) et au passage du niveau maximal aussi des mesures spéciales de la vitesse de l´eau courante à travers la digue et son sous – sol. Après la crue, on contrôle ses tassements à l´aide de méthodes géodésiques. Après chaque crue, on évalue tous les phénomènes survenus et on propose des mesures pour éliminer les causes d’élévation de la perméabilité. Ensuite on fait les réparations de la digue et de son sous – sol, et ce surtout dans le cadre de la protection préventive. Les résultats des mesures montrent les secteurs avec les changements les plus importants, par comparaison avec les mesures précédentes, et ils servent de base pour projeter des mesures techniques susceptibles de conduire aux paramètres de sûreté de la digue désirés. L´exploration et les mesures ont révélé des aggravations rapides du sous – sol des digues de Danube dans la région de Sap et Medveďov après la crue en 1991. Les caractéristiques déterminées dans le sous – sol de la digue se sont montrées si alarmantes, qu´elles sous-tendaient la nécessité d’une reconstruction de la digue et de son sous – sol sur une longueur de 12,3 km. Dans le sous – sol, un écran d´étanchéité enterré a été construit (PTS) au moyen d’une suspension de bentonite et de ciment auto-durcissant sur la berge intérieure de la digue de protection (fig. 8). Au droit de la trace de PTS on a éliminé la couche superficielle d´alluvions, encrassée d´argile, et on a construit une butée de pied de hauteur de 1 à 1,5 m côté Danube. Le tracé du voile d´étanchéité était assujetti à la morphologie des endiguements. Sa largeur est de 60 cm et la profondeur varie de 25 à 18 m sous la surface. La profondeur était choisie de telle sorte que la base du voile soit d’au moins 4 m sous le niveau du fond du Danube. Les travaux ont été réalisés sans interruption jusqu’à la période suivante de crues sur le Danube. Sur

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le talus intérieur, la digue de protection a été étanchée par une feuille de PVC, recouverte par un remblai d´épaisseur 80 cm lui même tapissé d´une couche du matériau argileux de 20 cm. La protection est végétale (engazonnement). La jonction de la feuille au PTS est réalisée dans une rainure, fraisée sur la tête de PTS. Après insertion de la feuille PVC, la rainure a été bloquée avec un coulis auto – durcissant. La pertinence des mesures mises en oeuvre a été confirmée par une augmentation significative de la sécurité de la digue pendant la crue en 1997, lorsque - sur un réseau comptant 87 sondes d´observation - on a effectué les mesures du niveau d´eau à intervalle de 6 heures. L´importance la plus considérable des transformations accomplies sur la section reconstituée s’est manifestée pendant les crues en mars et en août 2002 quand les phénomènes de crues, surtout ceux de caractère a-priori dangereux, sont apparus sans conséquences notables.