Les Dragages en estuaire de Seine: complexité d'une gestion globale

De
Publié par

  • rapport de stage - matière potentielle : final
  • cours - matière potentielle : du dernier siècle
  • cours - matière potentielle : du fleuve
  • cours - matière potentielle : estuarien de la seine depuis la moitié du xixème siècle
D.E.S.S Environnement: Sols, Eaux Continentales et Marines Promotion 2003-2004 Les Dragages en estuaire de Seine: complexité d'une gestion globale Tuteur : Régis Hocdé Virginie LEROI
  • ancienne digue sud
  • infrastructures portuaires
  • alternance de phase d'érosion par le fleuve dans le substratum et de phase de dépôts sablo
  • dragages
  • dragage
  • port autonome
  • ports autonomes
  • chenaux
  • estuaire
  • estuaires
  • pk
  • mers
  • mer
  • tableau
  • tableaux
Publié le : mercredi 28 mars 2012
Lecture(s) : 134
Source : seine-aval.crihan.fr
Nombre de pages : 60
Voir plus Voir moins



D.E.S.S Environnement: Sols, Eaux Continentales et Marines
Promotion 2003-2004







Les Dragages en estuaire de Seine:
complexité d'une gestion globale


























Tuteur : Régis Hocdé Virginie LEROI





Avis aux lecteurs

Février 2004

Ce rapport constitue la restitution écrite d'une étude de cas confiée à Virgine LEROI dans le cadre de sujets
bibliographiques du DESS "Environnement, Sols, Eaux continentales et marines" Rouen-Caen. Ce travail,
effectué dans des délais impartis très courts (novembre 2003 – janvier 2004), a été réalisé avec une très grande
autonomie et représente un volume de travail estimé à moins d'une dizaine de jours. Mon intervention s'est
limitée à un accompagnement scientifique. Ce document s'apparente donc à un devoir et ne peut donc être
comparé à un rapport de stage final.

Régis Hocdé
SOMMAIRE
INTRODUCTION ...........................................................................................
I. Présentation de l'Estuaire de Seine................................................................
1. Les limites fonctionnelles de l'Estuaire...... 4
2. L'estuaire : un système géologique en constante évolution........ 5
3. Infrastructures portuaires............................................................................................ 5
4. Les aménagements..................................... 6
II. Les Dragages d'entretien...................................................
A. Le port autonome de Rouen........................... 9
1. Aval Tancarville......................................................................... 9
(1) Zones de dragages.......................... 9
(2) Zones de dépôts............................ 10
(3) Techniques et dragues utilisées.................................... 11
2. Amont Tancarville.................................................................... 13
(1) Zones de dragages........................ 13
(2) Zones de dépôts............................ 13
(3).................................... 15
(4) Volumes dragués par le port autonome de Rouen........ 15
B. Le port autonome du Havre.......................................................................................... 17
(1) Zones de dragages........................ 17
(2) Zones de dépôt.............................. 18
(3) Techniques et dragues utilisées .................................................................... 18
C. Le port de Honfleur ...................................... 19
D. De Poses à Rouen......... 19
III. Les dragages pour travaux neufs.............................................
A. Le port autonome de Rouen ......................................................................................... 20
B. Le port autonome du Havre.......................... 20
IV. Complexité de gestion des dragages en Estuaire de Seine...............................................
A. Irrégularité des apports solides amont.......................................................................... 24
B. Conséquences du développement des activités portuaires........... 24
1. Emplois générés par les ports autonomes. 24
2. La contamination des sédiments............... 25
C. Evolutions morphologiques de l'estuaire...................................................................... 25
1. Le site de dépôt du Kannick..................... 26
2. Incidence sur les dragages en Seine d'un aménagement majeur : Port 2000 ........... 27
CONCLUSION ..............................................................................................
GLOSSAIRE........................................................................................ 30
RESUME.............................................................. 31
Annexe 1 : Terminaux portuaires du Port Autonome de Rouen .......................................... 35
Annexe 2 : Les dragues mécaniques et les dragues hydrauliques........ 36
Annexe 3 : Le clapage en mer.............................................................................................. 37
Annexe 4 : Cycle avec densification.................... 39
Annexe 5 : Le déversoir de la Hève..................... 39
Annexe 5 : déversoir de "La Hève"...................... 40
1Annexe 6 : La drague aspiratrice en marche "Paul Barillon" (Première Entreprise Française
de dragage, 1988) ................................................................................................................. 41
Annexe 7 : La drague aspiratrice en marche "Daniel Laval"............... 42
Annexe 8 : Les chambres de dépôt....................... 44
Annexe 9 : La drague à godets "Val de Seine" .................................................................... 45
Annexe 10 : Plan du port du Havre ...................................................... 48
Annexe 11 : Port de Honfleur:situation et zones de dépôt (données fournies par le port de
Honfleur) .............................................................. 50
Annexe 12 : Drague aspiratrice en marche "la Hève".......................................................... 52
Annexe 13 : Matériaux déplacés dans le cadre du projet Port 2000 (Woodward Clyde
International, 2000) .............................................................................. 53
Annexe 14 : Tableau récapitulatif des volumes mensuels dragués à l'engainement et la
brèche, des débits liquides et solides mensuels pour la période 1992-2002 ........................ 54
TABLE DES ILLUSTRATIONS
Figure 1 : L'estuaire de Seine ..................................................................................................... 4
Figure 2: Étapes de comblement de la vallée de la Seine depuis le dernier bas niveau marin. 5
Figure 3 : Chronologie des aménagements de l'estuaire............................ 8
Figure 4 : Zones de dragage en aval de Tancarville. 10
Figure 5 : Sites d'immersion et volumes dragués dans la baie de Seine .................................. 11
Figure 6: Cycle de production d'une drague aspiratrice en marche......... 12
Figure 7 : Chambre de dépôt .................................................................... 14
Figure 8: Schéma d'aménagement de port 2000....... 22
Figure 9 : Dragages dans le cadre de Port 2000....................................... 23
Figure 10 : Cartes récentes de la bathymétrie* dans l'estuaire aval : situations 1970 et 1990. 26
Figure 11: Evolution de l'estuaire sans et avec le projet Port 2000- simulation en 2010......... 29
TABLE DES TABLEAUX
Tableau 1 : Chambres de dépôt du PAR (données fournies par le PAR)................................ 14
(RD: rive droite; RG: Rive gauche) ......................................................................................... 14
Tableau 2 : Volumes dragués par le Port Autonome de Rouen pour les dragages d'entretien et
les travaux neufs entre 1992 et 2002................ 16
Tableau 3 : Volumes annuels des dragages d'entretien effectués par le PAH de 1991 à 2002 18
Tableau 4 : Volumes dragués entre 1996 à 2003 ..................................................................... 19
2INTRODUCTION
Le dragage est l'action d'enlever le sable, le gravier ou la vase reposant au fond d'une
rivière, d'un lac ou d'un port maritime (Collection Microsoft® Encarta® 2003). Le dragage
constitue une activité vitale pour l'exploitation des ports. En moyenne 50 millions de mètres
cubes de sédiments sont dragués par an dans les ports français et majoritairement rejetés dans
le milieu marin. En France, les volumes les plus importants de matériaux déplacés le sont par
les trois grands ports d'estuaires : Rouen, Nantes/St-Nazaire, Bordeaux, et les cinq grands
ports maritimes : Dunkerque, Calais, Boulogne, le Havre et la Rochelle. A ceux-ci s'ajoutent
les dragages, moins conséquents en volume, des multiples autres enclaves portuaires (Alzieu,
1999).
Les estuaires constituent des zones particulièrement complexes où s'enchevêtrent de
multiples activités et où s'opposent de nombreux intérêts (Monadier, 1998). Dans l'estuaire de
Seine, les ports autonomes de Rouen et du Havre ont effectué de nombreux aménagements
pour faciliter la fonctionnalité de navigation pour le transit des marchandises et le
développement économique. Pour maintenir l'accès à ces installations portuaires, des dragages
d'entretien sont effectués notamment au niveau du chenal et des bassins portuaires. Dans le
cadre des travaux neufs, on distingue les dragages d'approfondissement, exemple du
"programme triennal" du port de Rouen, et les dragages dans le cadre de l'aménagement de
nouvelles aires portuaires, exemple de Port 2000 du port autonome du Havre. Ces dragages
posent des difficultés de gestion notamment en ce qui concerne leurs impacts sur la
morphologie de l'estuaire.
Cette synthèse de données sur les dragages en estuaire de Seine porte sur les années 1992 à
2002.
photo de couverture : La drague "Ronceray" près du quai de Rouen-Quevilly dans le port de
Rouen le 8 septembre 2003 (http://www.dredgers.nl/Dredgers/Ronceray_2071.html)
3I. Présentation de l'Estuaire de Seine
Le terme estuaire vient du latin aestus qui signifie marée. Sur le plan morphologique,
l'estuaire est défini comme une vallée fluviale ouverte sur l'océan. Sur le plan écologique,
l'estuaire est un écosystème qui constitue une interface d'échanges entre les domaines
continentaux et marins.
2 2Par ses dimensions l’estuaire de Seine (50km ) est après la Gironde (625km ) et la Loire
2(60km ) le troisième estuaire français (Guézennec et al, 1999). A son embouchure, la Seine
2draine un bassin versant de 78 650 km . Avec une marée de type semi-diurne et des
marnages* de près de 8m au Havre, celui-ci se classe parmi les quelques estuaires
macrotidaux mondiaux (Guézennec, 1999).
1. Les limites fonctionnelles de l'Estuaire
Sur la base de la définition de Fairbridge, 1980, l'estuaire de Seine est hiérarchisé en
trois secteurs (figure1):
- le bas estuaire ou estuaire marin. Il s'étend de la limite Est de la baie de Seine à l'aval
de Honfleur (pk*364,77),
- l'estuaire moyen correspond à la zone de mélange entre eaux douces et eaux salées.
Cette zone s'étend de l'aval de Honfleur (pk 364,75) aux environs du Vieux-Port
(pk324). Cette limite varie en fonction des conditions des marées (cycle semi-diurne,
*cycle lunaire) et des conditions hydrologiques (cycle crue -étiage*). L'estuaire moyen
est le siège du bouchon vaseux*,
- le haut estuaire (estuaire fluvial ou estuaire amont) est composé d'eau douce mais est
soumis aux oscillations de la marée. L'amont de ce secteur est matérialisé par le
barrage de Poses (pk 202), limite artificielle à la propagation de la marée. En aval, ce
secteur s'étend jusqu'à la limite de l'intrusion saline, c'est-à-dire jusqu'à la limite amont
de l'estuaire moyen (Guézennec, 1999).
Figure 1 : L'estuaire de Seine (Guézennec, 1999)

*
voir glossaire
42. L'estuaire : un système géologique en constante évolution
Ø Les variations du niveau marin
Durant le Pléistocène moyen et supérieur, la succession de périodes glaciaires et
interglaciaires provoque une alternance de phase d’érosion par le fleuve dans le substratum et
de phase de dépôts sablo-graveleux. C’est à cette époque que les méandres se dessinent.
Les alternances glaciaires engendrent la mise en place des terrasses alluviales dans la
vallée de la Seine (Guezennec et al, 1999).
Ø Le remplissage de la vallée de la Seine
Avec le réchauffement du climat sur les
derniers 10 000 ans, le niveau de la mer remonte et
celle-ci réinvestit les basses vallées. Cette
transgression dite flandrienne, provoque un
comblement du lit du fleuve par des sédiments
variés (Lefebvre, 1977).
La basse vallée alluviale a été incisée de
manière importante lors de la dernière phase
glaciaire (18000 ans avant l'actuel), induisant un
vaste espace disponible qui a été progressivement
comblé, principalement au cours des 7 000
dernières années.
Ces dépôts sont organisés en nappes
distinctes, lenticulaires, composées de cailloutis, de
silts estuariens parfois tourbeux et de sables au
caractère marin plus prononcé (Lefebvre, 1974). La
figure ci-contre montre les modalités de
comblement de l’estuaire de la Seine.
Les caractéristiques morphosédimentaires actuelles
de l'estuaire de la Seine sont le résultat de son
histoire géologique récente et d'une importante
influence humaine au cours du dernier siècle et
demi (Le Gall, 2003).
Figure 2: Étapes de comblement de la vallée de la
Seine depuis le dernier bas niveau marin (Lefebvre,
1974)
3. Infrastructures portuaires
Historiquement, les estuaires ont été le lieu du développement d’une forte activité
économique centrée autour de la mise en place d’infrastructures portuaires. L’estuaire de
Seine abrite deux grands pôles urbains Rouen (400000 habitants) et le Havre (250000
5habitants) et se situe dans un des bassins industriels les plus importants de France, en liaison
directe, grâce au fleuve, avec Paris.
Ø Le port autonome de Rouen
Port d'estuaire comme Hambourg, Montréal ou Anvers, le port Autonome de Rouen
est constitué de plusieurs sites distribués tout au long de la Seine (annexe 1):
- Rouen à 120 km de la mer,
- Saint -Wandrille-Le-Trait, en rive droite à 4 heures de l'estuaire,
- Radicatel et Port-Jérôme, en rive droite, à moins de 2 heures de navigation de la
pleine mer,
- Honfleur, en rive gauche, à l'entrée de l'estuaire et à 10km de la Manche.
La justification économique et environnementale du PAR est sa position géographique entre
l'Ile-de-France et le Bassin Parisien, proche hinterland* portuaire le plus dense de France avec
22 millions d'habitants dans un rayon de 200 km, et la Manche, artère maritime la plus
fréquentée du globe. De 3500 à 4000 navires font escale dans le port de Rouen chaque année.
Les vracs industriels comme les produits pétroliers raffinés, produits chimiques ou encore
charbon représentent environ la moitié du trafic global. La proximité des plaines agricoles les
plus productives de France ont fait du PAR le premier port européen exportateur de céréales
et le premier port exportateur de blé au monde. La réussite du port en matière de céréales a
incité les industriels à investir sur le site portuaire dans l'agro-alimentaire, avec par exemple le
sucre ou la farine. L'ensemble des trafics céréalier et agro-alimentaire totalise maintenant près
de la moitié du trafic portuaire.
Ø Le port autonome du Havre
Au 4è rang européen après Rotterdam, Anvers et Hambourg, le port du Havre occupe une
position de tout premier plan. Port maritime en eau profonde, le Havre bénéficie de conditions
nautiques remarquables, accessible à tout moment aux navires de 14,50 m de tirant d'eau.
Même s'il possède un terminal pétrolier alimentant la plupart des raffineries de la Basse Seine
- celui de la CIM - le port du Havre s'est depuis longtemps tourné vers le négoce de
marchandises à haute valeur ajoutée, comme le café. Puis lorsque ce mode d'échange a été
privilégié au niveau planétaire, il s'est spécialisé dans le trafic des conteneurs *(Chaib et
Thorez , 2001)
Le trafic global représente près de 100 millions de tonnes de marchandises dont 70 Mt pour
Le Havre et 20 Mt pour Rouen.
4. Les aménagements
Une grande partie des caractéristiques morphologiques estuariennes, méandres mis à
part, est issue de l'histoire récente (moins de 150 ans) de l'aménagement de l'estuaire. Afin
d'améliorer les conditions de navigation maritimes et fluviales, l'homme a remodelé le cours
estuarien de la Seine depuis la moitié du XIXème siècle (figure 3). Le récit qui en est fait ici
est tiré des travaux de Vigarié, 1964, d'Avoine, 1981 et de communications personnelles de la
part du port autonome de Rouen.
Ø Estuaire moyen et estuaire aval
6Les premiers travaux d'endiguement datent du milieu du XIXème siècle. Entre 1848 et
1866, le chenal est endigué pour la première fois entre La Mailleraye (pk* 303,00) et le
confluent avec la Risle (pk 346,00). Durant cette première campagne de travaux, 37 km de
digues sont construits en rive droite et 28 km en rive gauche. Les zones protégées des
courants par ces digues se sont rapidement comblées sous l'effet de la sédimentation.
Entre 1866 et 1878, la consolidation et le rehaussement des digues déjà construites sont la
priorité. Seule, la digue en rive gauche est prolongée jusqu'à Berville-sur-Mer (pk 348,00).
Entre 1896 et 1920, d'importants travaux sont réalisés dans l'estuaire moyen afin de tenter de
stabiliser le chenal de navigation. Ces nouveaux aménagements ne donnent pas satisfaction et
le chenal de navigation n'est pas stabilisé. Durant ces soixante premières années de travaux, le
mouillage a progressé de 4,50 m à Rouen.
En 1933, des travaux de dragage et de prolongement de la digue en rive gauche (nouvelle
digue sud) au-delà de Honfleur commencent. Ils sont interrompus par la guerre et prennent fin
en 1955. La nouvelle digue sud s'étend jusqu'au pk 255,60 et double l'ancienne digue Sud
entre le pk 246,00 et le pk 243,30.
En 1957, la construction de la digue du Ratier commence entre le pk 364,775 (= actuelle
Balise A) et le pk 358,00. En 1958 et 1959, des dragages sont entrepris entre l'ancienne digue
sud et la nouvelle digue sud. Fin 1959, l'ancienne digue sud est détruite. En août 1960, le
nouveau chenal de navigation est ouvert à l'ensemble du trafic maritime. Entre 1961 et 1962,
des travaux de dragage sont entrepris pour le calibrage et la stabilisation du nouveau chenal.
En 1970, la digue basse nord (submersible) est prolongée de 5 km jusqu'au pk 365,50. Des
travaux de creusement des fonds et de rehaussement de la digue basse nord viennent
compléter ces travaux. Ce rehaussement est arrêté avant terme en septembre 1975.
Entre janvier et juin 1978, une brèche de 1000 mètres est ouverte dans la digue basse Nord
entre les pk 353,00 et 354,00. Entre juin 1978 et avril 1979, le prolongement et la surélévation
de la digue basse Nord se font entre les pk 364,775 et pk 350,70. En septembre 1980, une
petite brèche de 100 m est ouverte dans la digue du Ratier (pk 357,50).
En 1994, la construction du Pont de Normandie (pk 352,80) engendre l'atterrissement de
certaines zones intertidales*.
Ø L'estuaire amont
Dans l'estuaire amont, les premiers aménagements ont été réalisés afin d'améliorer les
chemins de halage et le régime hydraulique du chenal. De nombreuses îles, passes peu
profondes, seuils et criques creusées dans les prairies alluvionnaires jalonnaient le cours du
fleuve. Les premiers travaux de dragages dans l'estuaire amont datent de 1861. Au cours de
cette année le banc tourbeux situé à proximité des Meules (pk 305,00) est dragué afin de
conforter l'effet des digues construites en aval.
A partir de 1866, plusieurs digues sont construites entre Rouen (pk 242,00) et la
Mailleraye, notamment au niveau de Grand-Couronne (pk 254,00) et de Moulineaux (pk
258,00). Dans le secteur de Bardouville (pk 266,00), trois îles séparent le chenal en de
multiples bras peu profonds. Entre 1882 et 1892, des barrages sont construits entre ces îles
afin de forcer l'écoulement en un chenal unique. Des dragages complètent ces constructions.
Entre 1888 et 1895 plusieurs campagnes de dragages sont menées afin de réduire des seuils
dans le chenal navigable sur les sites de Moulineaux (pk 258,00), Grand-Couronne (pk
254,00), Bardouville (pk 266,00), au banc des Meules (pk 305,00) et au banc des Flacques (pk
322,00).
Entre 1898 et 1903, de nouvelles grandes campagnes de dragages sont menées sur les bancs
des Flaques (pk 322,00) et des Meules (pk 305,00), sur les passes d'Yville (pk 285,5),
Bardouville (pk 266,00), Moulineaux (pk 258,00), Grand-Couronne (pk 254,00) et Biessard
(pk 251,00).
7A partir de 1904, l'accès au port de Rouen n'est plus conditionné par les problèmes de seuils et
de divagation du chenal dans l'estuaire aval mais par le seuil de Biessard (pk 251,00).
A partir de 1913, les travaux d'aménagement s'amplifient entre Rouen (pk 242,00) et
Moulineaux (pk 258,00). En aval, entre La Bouille (pk 260,00) et Duclair (pk 278,00), les
passes de Caumont-Mauny (pk 260,00), Bardouville (pk 266,00), St Georges (pk 270,50) et
La Fontaine (pk 274,50) sont réaménagées.
A l'heure actuelle, la quasi-totalité de l'estuaire amont en aval de Rouen est endiguée. Seuls,
quelques secteurs, comme l'aval de Bardouville (pk 266,00) en rive gauche ou la rive droite
en aval du Trait (pk 300,00) restent non endigués (http://seine-aval.crihan.fr).
Figure 3 : Chronologie des aménagements de l'estuaire (Lesueur et Lesourd, 1999)
Les infrastructures portuaires sont le plus souvent établies dans des zones où la
profondeur d'eau est relativement faible, telles que les estuaires. Il est alors indispensable de
réaliser des dragages pour permettre aux bateaux d'accéder aux quais. Ces dragages sont
effectués au moment de la construction du port, mais également de façon périodique pour
enlever les sédiments qui se sont accumulés dans les chenaux et les darses* (dragages
d'entretien). C'est ainsi, que les pays riverains de la mer du Nord et de l'Atlantique draguent
annuellement 70 à 85 millions de tonnes de déblais, qui sont rejetés en mer ou stockés dans
des zones de dépôt à terre (Alzieu, 1999).
II. Les Dragages d'entretien
Les opérations de dragage d'entretien concernent la majeure partie des travaux réalisés
dans les ports. Les dragages d'entretien sont des opérations répétitives, visant à extraire les
sédiments déposés qui gênent la navigation : ils sont quasi permanents dans les ports
d'estuaires et périodiques dans les ports ouverts sur la mer (Alzieu, 1999).
8

Soyez le premier à déposer un commentaire !

17/1000 caractères maximum.