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LA CONCEPTION ET LE DIMENSIONNEMENT DES OUVRAGES. D'ART. Dates et durée à convenir. Lieu à convenir. Contactez nous pour obtenir un devis personnalisé.
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Septembre 2017
D É P A R T E M E N T D E L A M A R N E
C O M M U N E D E S A I N T E - G E M M E
AMÉNAGEMENT HYDRAULIQUE DES BASSINS
VERSANTS VITICOLES
DE LA COMMUNE DE SAINTE-GEMME
PROJET
N O T I C E E X P L I C A T I V E
Titre :
AMÉNAGEMENT HYDRAULIQUE DES BASSINS VERSANTS VITICOLES DE LA COMMUNE DE SAINTE-GEMME Objet : MISSION DE MAITRISE D"UVRE - PHASE PROJETMaître d'Ouvrage :
Commune de SAINTE GEMME
Représentée par Monsieur le Maire, Jean-Claude BUCQUETMairie - 9 rue Pot d"Etain - 51 700 SAINTE GEMME
Téléphone / Fax : 03 26 52 70 03
Maîtrise d'OEuvre :
SOFIM BE VRD
Représenté par Messieurs Arnaud BOUTILLIER et Jean-FrançoisLEBEUF
Espace Victor HUGO - 14, rue du Moulin Brûlé - 51200 Epernay Téléphone 03 26 56 36 62 - Fax 03 26 56 36 64Courriel :
sofim@sofim-vrd.comSOMMAIRE
1. OBJET ET OBJECTIFS DE LA MISSION .............................................................................................. 3
1.1 OBJET DE LA MISSION .................................................................................................................. 3
1.2 OBJECTIFS DE LA MISSION ......................................................................................................... 3
2. ASPECT ADMINISTRATIF ET REGLEMENTAIRE ............................................................................... 3
3. GÉNÉRALITES ....................................................................................................................................... 4
3.1 PLAN DE SITUATION - DÉLIMITATION DU SECTEUR D"ÉTUDE ................................................ 4
3.2 TOPOGRAPHIE ............................................................................................................................... 4
4. DESCRIPTION DU PROJET .................................................................................................................. 5
4.1 DETERMINATION DES SECTEURS ET DES BASSINS VERSANTS ........................................... 5
4.2 DESCRIPTION DES AMENAGEMENTS ........................................................................................ 6
4.2.1 Aménagements dans le secteur A ............................................................................................ 6
4.2.2 Aménagements dans le secteur B ............................................................................................ 7
5. ÉTUDE HYDRAULIQUE ......................................................................................................................... 7
5.1 OUVRAGES HYDRAULIQUES ....................................................................................................... 9
5.1.1 Estimation des débits de pointe des bassins versants.............................................................. 9
5.1.2 Estimation des débits admissibles par les ouvrages hydrauliques ........................................... 14
5.2 DETERMINATION DES BASSINS DE RETENTION ...................................................................... 16
5.2.1 Détermination du bassin de rétention A .................................................................................... 19
5.2.2Détermination du bassin de rétention B ..................................................................................... 21
5.2.3 Détermination du fossé a redents ............................................................................................. 23
6. LES SOLUTIONS ENVISAGEABLES .................................................................................................... 26
6.1 CANALISATIONS ET OUVRAGES CADRES ................................................................................. 26
6.2 CANIVEAUX OUVERTS .................................................................................................................. 27
6.3 CHAUSSÉES HYDRAULIQUES EN BÉTON .................................................................................. 29
6.3.1Largeur ....................................................................................................................................... 29
6.3.2 Pente longitudinale .................................................................................................................... 29
6.3.3 Structure de chaussée .............................................................................................................. 29
6.3.4 Profil en travers type.................................................................................................................. 29
6.3.5 Capacités d"écoulement des chaussées béton ......................................................................... 31
6.3.6 Avantages et inconvénients des chaussées béton ................................................................... 31
6.4 DEPIERREUR ................................................................................................................................. 32
6.5 FOSSES A REDENTS ..................................................................................................................... 33
6.6 BASSIN DE RETENTION A CIEL OUVERT ................................................................................... 34
6.7 DALLES GAZON EN BETON .......................................................................................................... 34
Références bibliographiques .................................................................................................................... 36
Annexes ....................................................................................................................................................... 37
- 2 -INTRODUCTION
Suite à de nombreuses dégradations dues aux coulées d"eaux boueuses provenant du vignoble et dans
un objectif de préserver les milieux récepteurs et notamment le cours d"eau la Semoigne, la commune
de Sainte-Gemme a décidé de lutter contre l"érosion et le ruissellement des coteaux à fortes pentes des
secteurs de son vignoble.Un schéma d"aménagement hydraulique a été réalisé en 2010, cette étude a donné des bases pour la
conception du projet qui a été retenu. Egalement une étude parcellaire a été réalisée parallèlement en
2010. Cette étude à pour but de déterminer au niveau des parcelles, les aménagements et les pratiques
culturales à mettre en uvre pour réduire les érosions et le ruissellement. Toutefois les aménagements
résultant de cette étude ne font pas partie de la mission.Mais en complément à ces aménagements et pratiques culturales, il est nécessaire de mettre en uvre
des ouvrages de collecte, de transit et de rétention des eaux. Ces travaux font partie de la mission de
maîtrise d"uvre et sont décrit dans la présente notice. - 3 -1. OBJET ET OBJECTIFS DE LA MISSION
1.1 OBJET DE LA MISSION
L"objet de la mission est " l'aménagement hydraulique des bassins versants viticole de la
commune de Sainte-Gemme ». Les aménagements se situent dans deux secteurs de la commune. Le premier secteur qui sera reprisprincipalement par le bassin de rétention A correspond à tout le dessus de la commune au Nord et son
flanc à l"Ouest. Le deuxième secteur est situé quand à lui en dessous de la commune, orientation Sud-
Ouest.
1.2 OBJECTIFS DE LA MISSION
Les objectifs de la mission sont de lutter contre l'érosion et le ruissellement des coteaux à fortes pentes
des deux secteurs du vignoble et également d"entreprendre des actions de dépollution avant le rejet
dans le milieu récepteur et plus particulièrement dans la rivière Semoigne. Les aménagements étudiés ne concernent que les aménagements collectifs.La lutte contre l"érosion en vignoble de coteaux impose la complémentarité entre les aménagements à la
parcelle et les aménagements collectifs. Les aménagements à la parcelle peuvent être de deux types,
soit de type agronomique : enherbement des vignes, mise en place de mulch, de paillage... soit de type
hydraulique, chevets, fossés, orientation du sens de l"écoulement... L"objectif des aménagements à la
parcelle est de contrôler les écoulements le plus à l"origine possible, le résultat étant de réduire les
impacts sur les parcelles aval. C"est un principe de solidarité.Les aménagements collectifs complètes les aménagements à la parcelle, l"objectif principal est de
collecter, transporter, retenir les effluents pour réduire les impacts sur le milieu récepteur final.
La collectivité a fait réaliser par le bureau d"études BR Ingénierie, une étude parcellaire de vignoble du
secteur.Les objectifs ne pourront être réalisés que si les aménagements collectifs sont réellement
complémentaires des aménagements à la parcelle.2. ASPECT ADMINISTRATIF ET REGLEMENTAIRE
Ce dossier rentre dans le cadre de la Loi sur L"eau. Etant donné que la surface de bassin versant est
supérieure à 20 hectares, il est ainsi réalisé un dossier de demande d"Autorisation au titre de la Loi sur
l"Eau. Le service instructeur sera la DDT de la Marne.Le dossier de déclaration au titre de la Loi sur l'Eau est réalisé par le cabinet ADEQUAT
ENVIRONNEMENT.
Egalement afin de financer le projet il est nécessaire d"établir une Déclaration d"Intérêt Général (DIG) et
une Demande d"Utilité Publique (DUP) car la collectivité a rencontrée des problèmes pour l"acquisition
de certains terrains prévus pour accueillir les bassins de rétention. - 4 -3. GÉNÉRALITES
3.1 PLAN DE SITUATION - DÉLIMITATION DU SECTEUR D'ÉTUDE
La commune de Sainte Gemme se situe dans le département de la Marne, elle est distante de 35 km de
Reims (51) et 30 km d"Epernay (51). Les communes voisines les plus proches sont Passy-Grigny (51) au Sud, Goussancourt (02) au Nord et Champvoisy (51) à l"Ouest.Plan de situation de la commune de SAINTE-GEMME
La commune de Sainte Gemme s"étend sur environ 725 hectares dont 72 hectares environ sont classés
en zone A.O.C, le reste étant occupé par des bois, des champs et des zones urbanisées.Toutefois seuls 65 hectares sont réellement plantés en vigne, c"est sur ces 65 hectares que sont répartis
les deux secteurs sur lesquels vont porter les aménagements hydrauliques.3.2 TOPOGRAPHIE
Le terroir est situé dans la vallée de la Semoigne.Les bassins versants viticoles sont situés entre 126 et 222 mètres d"altitude. Situé à flanc de vallée, le
territoire communal, montre des pentes maximales de 16 %.La rivière Semoigne est à une distance de 210 mètres environ du périmètre de l"étude. Sur la portion qui
nous intéresse c"est un cours d"eau classé en première catégorie du point de vue piscicole.
- 5 -Une partie du vignoble est drainé par une ravine appelée fossé de la fontaine des Prés. C"est cette
ravine qui servira d"exutoire à un des bassins projeté.Le secteur de l"étude est traversé par la route départementale n°406 qui relie Passy-Grigny à Sainte
Gemme et qui passe au dessus du fossé de la fontaine des Prés. Les différents secteurs sont reliés par
des chemins communaux ou d"exploitation qui suivent le plus souvent les courbes de niveau. Le
vignoble possède actuellement des chemins principaux en enrobés mais pratiquement pas de chaussée
béton. Voir plan des aménagements et plan de situation des secteurs étudiés ci-dessousPlan de situation des secteurs des travaux
4. DESCRIPTION DU PROJET
4.1 DETERMINATION DES SECTEURS ET DES BASSINS VERSANTS
Les bassins versants qui concernent le secteur d"étude ont été déterminés par l"observation de la
topographie sur le site ainsi que par l"étude des cartes IGN. Certains bassins versants ont été subdivisés
en sous bassins versants élémentaires. Voir plans des bassins versants élémentaires joint au dossier (P3). - 6 -Sur les plans, les sous bassins versants élémentaires sont indiqués en bleu tout comme leur nom, y
figure également les différents nuds hydrauliques résultant de l"assemblage de plusieurs sous
bassins-versants. En orange est délimité le périmètre de l"étude correspondant à la limite de zone A.O.C
et en bleu clair les rus, ravins et cours d"eau. Les bassins versants ne s"arrêtent pas à la limite AOC.
Secteur A
Les bassins versants qui composent ce secteur sont situés au dessus de la commune au Nord, ainsiqu"à l"Ouest de la commune. La surface de vigne est d"environ 50 hectares. Ce bassin est
principalement drainé par le fossé de la fontaine des Prés, il est composé majoritairement de champs en
son sommet, de vignes en aval et d"un peu de bois. Le bassin versant A est longé par la route
départementale n°406.Secteur B
Ce bassin versant est situé à l"Ouest de la commune. La surface de vigne est de 15 hectares. Une partie
du bassin versant se rejette dans la Semoigne et l"autre partie se déverse dans le fossé de la fontaine
des Près qui rejoint par la suite la Semoigne. Il est composé majoritairement de vignes et d"un peu de
cultures.4.2 DESCRIPTION DES AMENAGEMENTS
Le projet d"aménagement a été réalisé sur la base de discussions avec la commune et les membres de
la commission, et aussi par de nombreuses visites de terrains afin de définir les points noirs. La volonté
de la commission est d"aménager en priorité les secteurs dits sensibles où des ruissellements trop
importants pourraient porter préjudice aux personnes et aux biens. Ainsi la majeure partie des
aménagements proposés dans le projet est destinée à la protection du village. En effet une partie du
vignoble se situe directement au dessus des habitations.4.2.1 AMENAGEMENTS DANS LE SECTEUR A
Le principe est de collecter les eaux en amont et de les diriger dans la partie du secteur A qui se situe en
dessous des habitations afin de créer un bassin de rétention dont le débordement ne présentera pas de
risque. Ce bassin et ces aménagements permettront en même temps de protéger le milieu naturel qui
est la rivière Semoigne en dépolluant les eaux de ruissellement provenant des bassins versants en
amont. Tous les ouvrages de transit de ce secteur seront dimensionnés pour une pluie de période de
retour 30 ans.Les travaux dans le secteur A constitueront donc en la réalisation d"un ensemble d"ouvrages dépierreurs
pour capter les eaux et de linéaire de canalisation de diamètre allant de 400 mm à 1200 mm pour guider
les eaux.Il sera réalisé également en amont un fossé à redents qui permettra de retenir 1 500 m
3 d"eaux de
ruissellement et qui réduira les débits de pointe. Le rejet de ce fossé à redans se fera dans le fossé de la
Fontaine des Près qui sera raccordé lui-même au nouveau collecteur à créer. Actuellement les eaux
circulant dans le fossé de la Fontaine des Prés traversent la route départementale n°406 et ressortent
dans le fossé à ciel ouvert près des habitations pour repartir en busage jusqu"au déversement définitif
dans le Ru de la Fontaine des Près. C'est-à-dire que c"est tout le bassin versant qui se dirige vers les
habitations hormis les eaux qui débordent du fossé en amont de la route départementale et qui suivent
la route. Il a ainsi été envisagé avec la commune de dévier complètement les eaux se dirigeant vers la
zone d"habitation La Besace ou partiellement même si techniquement cela entrainera de devoir refaire
une traversée de chaussée. Cette déviation se fera dans le futur réseau à créer, celle-ci peut se faire à
- 7 -deux niveaux. Dans un premier temps les eaux peuvent être déviées à la fin du fossé existant vers un
ouvrage dépierreur qui aura sa vidange vers le nouveau réseau et/ou dans un deuxième temps la
déviation des eaux peut se faire lorsque la canalisation existante rejoindra le futur réseau en chute. Le
dépierreur aura également comme fonction de stopper toutes eaux qui ne seraient pas allées
directement dans le fossé, ainsi le secteur de La Besace sera parfaitement protégé et ce pour des pluies
de période de retour quasiment 50 ans. Dans le cas de pluie encore supérieure le reliquat d"eaux de
ruissellement suivrait le profil de la route départementale. Le détail de ce secteur particulier noté A14 sur
le plan de l"aménagement joint au dossier est annexé à la présente notice.Le nouveau réseau devra traverser la route départementale n°406 au niveau de la coopérative et enfin
avant le rejet au milieu naturel, il sera créé un bassin de rétention de 6 000 m3 avec une fosse de
tranquillisation. Le rejet final se fera par l"intermédiaire d"un moine de vidange et d"une canalisation de
diamètre 400 mm.4.2.2 AMENAGEMENTS DANS LE SECTEUR B
Le secteur B se situe quant à lui en dessous de la commune et ne présente pas de risque direct envers
la population. Toutefois lors de forts épisodes pluvieux, beaucoup d"eaux chargées arrivent directement
dans la Semoigne qui se situe immédiatement en aval. Un chemin dirige principalement ces eaux de ruissellement et celui-ci subit régulièrement une forte érosion.Les travaux dans le secteur B constitueront donc à aménager le chemin en chaussée béton à vocation
hydraulique sur environ 465 mètres, ce qui empêchera le chemin de s"éroder et ce qui permettra un
meilleur accès aux parcelles viticoles. Les eaux qui seront acheminées par ce chemin béton iront dans
un bassin de rétention, qui en plus de retenir ces eaux de ruissellement, apportera un effet dépolluant.
Ce bassin d"un volume de 1 480 m
3, se situera tout le long de la Sente du Moulin ce qui permettra
d"intercepter toutes les eaux de ruissellement provenant du bassin versant amont. Le rejet à la rivière
Semoigne se fera par l"intermédiaire d"un moine de vidange et d"une canalisation de diamètre 300 mm.
5. ÉTUDE HYDRAULIQUE
L"étude hydraulique permet de calculer des débits de crues en différents points des secteurs, choisis,
pour leur représentativité. Un point (nud 1,2...) est l"assemblage de plusieurs bassins versants, il se
trouve sur un site posant un problème et étant susceptible d"être aménagé. Les ouvrages de transit des eaux de ruissellement (canalisations, caniveaux rectangulaires ...) sontdimensionnés avec un débit correspondant au débit de pointe, à savoir lorsque la durée de la pluie est
égale au temps de concentration. Le temps de concentration est le temps nécessaire à l"eau pour
s"écouler depuis le point le plus éloigné du bassin jusqu"à son exutoire ou jusqu"au point de calcul. En
effet c"est pour cette durée que le débit sera le plus élevé.Les débits de pointe ont été calculés soit pour une pluie de période de retour 10 ans ou pour une pluie
de période de retour 30 ans. Les secteurs ou parties de secteurs dont les ouvrages de transit ont été
dimensionnés pour une pluie de période de retour 30 ans sont ceux concernés par une grande densité
d"habitation ou d"une voirie à fort passage. Ainsi dans les tableaux il apparaîtra le calcul du débit de
pointe pour une période de retour 10 ans, 30 ans et 50 ans pour pouvoir faire une autre comparaison.
Etant donné que le secteur A se situe au dessus de la commune ou encore à proximité d"une voirie
départementale, la solution retenue a été de dimensionner les ouvrages de transit, pour tous les bassins
versants du secteur A, pour une pluie de période de retour 30 ans. Dans l"absolu la plupart des ouvrages
hydrauliques des différents bassins versants seront suffisants pour des pluies allant jusqu"à une période
de retour de 50 ans. - 8 -Donc en cohérence avec les enjeux de sécurité publique, de la norme européenne NF EN 752 et du
document " Eléments de doctrine pour la constitution d"un dossier Loi sur l"Eau d"hydraulique du
vignoble », le niveau de protection retenu pour les ouvrages de transit est :Dimensionnement des ouvrages de transit
Secteur Niveau de protection
Fréquence des évènements
pluvieuxA 30 ans
B 10 ans
En revanche, les bassins de rétention ne sont pas eux dimensionnés pour le débit de pointe, car c"est
toute l"eau qui provient du bassin versant qu"il faudra stocker. Donc pour le dimensionnement des
bassins de rétention nous raisonnerons plutôt en volume ruisselé ce qui induira un volume à retenir en
fonction du débit de fuite du bassin.Pour le dimensionnement des bassins de rétention plusieurs scénarios ont été étudiés en fonction du
choix de la protection et de la durée de la pluie. Les durées de pluies étudiées sont celles de la majorité
des orages. Le choix de la protection (10 ans ou 30 ans) s'est fait selon la situation et la distance du
bassin de rétention par rapport aux habitations et aux risques que représenteraient un débordement du
bassin de rétention. La durée de pluie induisant le plus grand volume à retenir sera alors prise en
compte.Donc en cohérence avec les enjeux de sécurité publique et du document " Eléments de doctrine pour la
constitution d"un dossier Loi sur l"Eau d"hydraulique du vignoble », le niveau de protection retenu pour
les bassins de rétention est :Dimensionnement des bassins de rétention (BR)
Scénario Niveau de protection
Fréquence des évènements pluvieux Durée de la pluie Bassins de rétention concernés 110 ans 15 min
2 30 min
3 60 min BRA, Fossé à redents,
BRB 430 ans 15 min
5 30 min
6 60 min
- 9 -5.1 OUVRAGES HYDRAULIQUES
Afin de dimensionner les ouvrages hydrauliques nous avons comparé le débit de pointe du bassin
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