Performance assessment models for dikes subjected to the presence of woody vegetation - case of internal erosion
Modèles d'évaluation de la performance des digues soumises à la présence de végétation arborescente - cas de l'érosion interne
Résumé
There are several thousand dikes in the world, some built several centuries ago. The failure of these structures can have dramatic economic and human consequences, all the more traumatic as they are supposed to protect populations against flooding. The States have thus put in place laws and regulations requiring the safety of hydraulic structures to be assessed and monitored, as in France. However, even today, the numerous catastrophic events testify to the interest of improving their performance and therefore their safety. Previous research has developed models for assessing the performance of river dykes using knowledge-based models. These models have a three-level hierarchical structure. The performance indicator for a given deterioration mechanism is the output of the model. It is obtained by aggregating criteria themselves evaluated from indicators which are thus the inputs of the model. These models have two limitations: the indicators are not formalized, which can create problems of repeatability or reproducibility of the evaluation; these models essentially deal with the "technical" factors, i.e. hydraulic, geotechnical, geometric factors of the structure and very partially the biological factors generated by the action of living organisms. However, tree vegetation can lead to short, medium and long-term degradation mechanisms such as internal erosion. The article presents models for evaluating the performance of dikes potentially impacted by tree vegetation with respect to internal erosion. They improve the initial models by proposing formalization for the various indicators used in the evaluation.
Plusieurs milliers de digues sont présentes dans le monde, certaines construites depuis plusieurs siècles. La rupture de ces ouvrages peut avoir des conséquences économiques et humaines dramatiques, d'autant plus traumatisantes qu'ils sont censés protéger les populations contre les inondations. Les États ont ainsi mis en place des lois et règlements obligeant à évaluer et contrôler la sécurité des ouvrages hydrauliques comme en France. Or, encore aujourd'hui les nombreux évènements catastrophiques témoignent de l'intérêt d'améliorer leur performance et donc leur sécurité. Des travaux de recherche antérieurs ont permis de développer des modèles d'évaluation de la performance des digues fluviales à l'aide de modèles à base de connaissances. Ces modèles ont une structure hiérarchique à trois niveaux. L'indicateur de performance vis-à-vis d'un mécanisme de détérioration donnée est la sortie du modèle. Il est obtenu par agrégation de critères eux-mêmes évalués à partir d'indicateurs qui sont ainsi les entrées du modèle. Ces modèles présentent deux limites : les indicateurs ne sont pas formalisés ce qui peut créer des problèmes de répétabilité ou de reproductibilité de l'évaluation ; ces modèles traitent essentiellement de facteurs « techniques » c'est-à-dire hydrauliques, géotechniques, géométriques de l'ouvrage et très partiellement de facteurs biologiques générés par l'action d'organismes vivants. Or la végétation arborescente peut mener à des mécanismes de dégradation à court, moyen et long termes comme l'érosion interne. L'article présente des modèles d'évaluation de la performance des digues potentiellement impactées par la végétation arborescente vis-à-vis de l'érosion interne. Ils améliorent les modèles initiaux en proposant une formalisation pour les différents indicateurs utilisés dans l'évaluation.
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