Dique

Um dique é um aterro longitudinal, de natureza artificial e, na maioria das vezes, feito de terra. A principal função deste trabalho contínuo ao longo de um determinado comprimento" é evitar a submersão das terras baixas pela água de um lago, rio ou mar.A influência dos diques nos sistemas fluviais é semelhante à elevação .

Os diques mais famosos estão na Holanda , sendo o Afsluitdijk (ou dique de fechamento) o exemplo mais impressionante.

Os diques mais altos são os das barragens hidroeléctricas, com por exemplo quase 300  m de altura para o dique de terra da barragem de Nourek ( Tajiquistão , que será ultrapassado pelo da barragem de Vakhch (335 metros) quando estiver concluído.

Embora os diques tenham se expandido e se multiplicado muito pelo mundo, até o início dos anos 2000 “surpreendentemente pouca atenção foi dada às consequências ecológicas da defesa costeira” , o que justificou um programa de pesquisa financiado pela Europa sobre os meios de produzir diques com menos impacto ecológico.

Principais tipos de diques

Podemos distinguir:

Desde a década de 1990, também vimos o seguinte aparecer:

Materiais

1- Os diques, muitas vezes artificiais, são constituídos por uma grande variedade de materiais .

Podemos distinguir construções de concreto , como diques de concreto erguidos em fundações importantes (é o caso dos diques do mar). Os diques também podem ser simples diques de terra ou areia , muitas vezes são vegetados.

Para evitar erosão e danos, os diques também podem ser reforçados com guardas.

Encontramos, por exemplo, proteção por riprap (camada de blocos mais ou menos grandes de pedra), mas também proteções por quebra-mares compostos de elementos pré-fabricados de concreto (como tetrápodes ), ou troncos de árvores de vários metros de altura afundados na areia.

Em áreas urbanas à beira-mar, ou na orla da praia de um balneário, os diques são, de certa forma, a linha de construção localizada logo após a praia. Pode ser um muro de contenção de concreto, ou um riprap , uma espécie de muro com revestimento de pedra seca ou de alvenaria . Esses empreendimentos têm como objetivo fortalecer a “frente marítima” ou “  aterro  ”.

2- Um dique às vezes também pode ser de origem natural

Esta é então uma formação de seixos ou areia. Na Holanda, a vegetação dos diques mais frágeis é mantida por ovelhas para não danificá-las por máquinas pesadas.

3- O projeto DigueELITE

Este projeto francês visa testar misturas solo-cal para o reforço de diques, e em particular diques degradados que representam 65% das estruturas na França continental. Testes em grande escala realizados em 2017 pela Irstea no dique experimental de Marsillargues no Gard confirmaram que esse material é 3 a 6 vezes mais resistente do que o solo normal.

Elevação dos oceanos

O aquecimento global parece já ter começado a aumentar a partir do mar e os fenómenos de erosão da linha costeira e degradação das barragens tendem a aumentar (cerca de 70% da linha costeira europeia é afectada). Alguns países estão começando a elevar seus diques (Holanda, parte da Inglaterra, etc.) e / ou abandonando certos pôlderes ao mar (Holanda).

Mecanismos de falha de barragem

O objetivo alocado aos diques é conter as ondas para evitar o alagamento do (s) vale (s). Mas sem um bom projeto, monitoramento e manutenção regular do dique, podem aparecer brechas e causar inundações. Quatro tipos de rupturas de diques podem ser encontrados.

Erosão de superfície por transbordamento

O "  transbordamento  ", que consiste em um transbordamento da crista do dique, geralmente leva rapidamente a uma violação. Poucos minutos após o transbordamento, o tapume começa a sofrer erosão. Os materiais são rasgados pela força da corrente ao pé do dique. A escavação que surge ao pé do dique contribui para a impregnação do corpo deste. Saturado com água, o revestimento desliza em seções inteiras. Os materiais são levados pela corrente, o que leva rapidamente à ruína total da barragem.

Os estudos das grandes cheias não permitiram determinar a altura e a duração das ondas de cheia que provocaram esta ruptura por transbordamento. No máximo, podemos especificar que o caráter arenoso do aterro e a heterogeneidade em sua compactação são fatores agravantes. Além disso, um perfil longitudinal irregular pode induzir efeitos de transbordamento aumentados nos pontos baixos da elevação.

Erosão externa

No lado do rio, os aterros das barragens podem estar sujeitos aos efeitos das correntes hidráulicas que podem causar erosão na sua base. Isso resulta em um enfraquecimento das características mecânicas do corpo de aterro e um enrijecimento da inclinação do aterro. Isso pode levar à subsidência de material que, por sua vez, causa distúrbios hidráulicos na forma de redemoinhos e erosão. Por sucessivas rupturas do talude, pode formar-se uma brecha e levar à ruptura total da barragem.

Existem três fatores que podem contribuir para o surgimento desse fenômeno:

Erosão interna por efeito de raposa hidráulica

As heterogeneidades de permeabilidade no corpo do dique podem ser a causa da circulação da água. Dependendo da natureza dos materiais e da carga hidráulica, o gradiente hidráulico crítico pode ser alcançado, o que causa erosão interna localmente. Por toda parte, essa erosão pode se espalhar para formar uma galeria real que causa uma brecha no dique ao desmoronar os materiais.

Os fatores agravantes são:

Falha geral

A ruptura em massa do elevador pode ocorrer no caso de instabilidade geral do corpo de aterro.

Acredita-se que uma ruptura em massa pode ocorrer quando os três fatores a seguir estão presentes:

Legislação

Como estruturas de proteção, os diques estão sujeitos a legislação específica (manutenção, servidões, etc.).

Na França

Definições: Para o Código Ambiental , diques são obras "de proteção contra inundações de rios, geralmente longitudinais ao curso de água, diques que circundam locais habitados, diques estuarinos e proteção contra submersões. Marinhos, diques de rios canalizados e diques de proteção em cones aluviais de torrentes" . Em 2009, “existem 800 barragens com mais de 10 m de altura e 8.000  km de diques para proteção contra inundações e submersão (de alguma importância). Estima-se, de acordo com os primeiros censos de alguns departamentos, que possam existir mais de 10.000 estruturas hidráulicas de dimensões mais modestas, cujo inventário, em curso, requer um esforço significativo ” .

Um sistema de contenção, muitas vezes associado a uma instalação hidráulica (drenos, bombas, valas traseiras, etc.) protege contra um risco (ligado à resistência do dique e instalações relacionadas, mas também ao nível máximo de água e à vazão máxima esperada do curso de água ou cursos de água, ou para uma possível ressurgência). Visa constituir um território protegido contra o perigo de inundação / imersão. Deve ser constituído com base num estudo de perigos que, portanto, deve ser claramente identificado, modelado e documentado antes da sua autorização. O estudo de risco deve estar disponível para os planejadores de terra e atualizado periodicamente, em particular no contexto das mudanças climáticas (possivelmente a pedido do prefeito se ele tiver notado alterações na estrutura ou obra que afetam sua eficiência. Proteção).

Em particular, "Antes de 31 de dezembro de 2009, o proprietário ou operador de qualquer dique da classe A, B ou C sujeito aos Artigos L. 214-1 e L. 214-2 do Código Ambiental ou autorizado em aplicação da lei mencionada de 16 de outubro de 1919 realiza uma avaliação de segurança desta estrutura. Um decreto do Ministro da tutela do Ambiente especifica o conteúdo deste diagnóstico ” .

Ponto da situação  : um mapeamento das estruturas costeiras e desenvolvimentos, tais como diques, molhes, quebra-mares, etc. foi finalizado no início de 2018 por CEREMA para a costa francesa, a pedido do ministério responsável pelo ambiente. Disponível no site do Géolittoral  ; Também faz parte do desenvolvimento de um indicador nacional de erosão costeira

Notas

  1. L. Airoldi, M. Abbiati, MW Beck, SJ Hawkins, PR Jonsson, D. Martin, PS Moschella, A. Sundelöf, RC Thompson e P. Åberg; Estruturas de baixa crista e meio ambiente; Uma perspectiva ecológica sobre a implantação e projeto de estruturas de defesa costeira de baixa crista e outras rígidas  ; Engenharia Costeira; Volume 52, edições 10-11, novembro de 2005, páginas 1073-1087; doi: 10.1016 / j.coastaleng.2005.09.007 ( Resumo )
  2. Ameaça de inundação ao longo do rio Mississippi é um teste do homem contra nature , Washington Post , 22 de maio de 2011
  3. Garcia, N., Lara, JL, Losada, IJ, 2004. Análise Numérica 2-D do fluxo de campo próximo em quebra-mares permeáveis ​​de baixa crista. Coastal Engineering, 51, 991-1020.
  4. Vidal, C., Lomonaco, P., Migoya L., Archetti R., Turchetti M., Sorci Μ., Sassi G., 2002. Experimentos de laboratório em fluxo ao redor e dentro de estruturas LCS. Descrição dos testes e banco de dados. Relatório Técnico do Projeto DELOS, 19 pp.
  5. Projeto Ambiental de Estruturas de Defesa Costeira Low Crested, DELOS Relatório Final (contrato europeu EVK3-CT-2000-00041), junho de 2004, Acesso ao Relatório em PDF, 200 páginas
  6. Yves STASSEN, Isabelle LESPRIT; Projeto de um dique de berma de re-perfilamento para o projeto de extensão do porto Roscoff-Bloscon (pp. 761-770) DOI: 10.5150 / jngcgc.2010.085-S
  7. artigo intitulado Um dique que limita o impacto ecológico (6 de fevereiro de 2004, Indústria e Tecnologias)
  8. PS Moschella, M. Abbiati, P. Åberg, L. Airoldi, JM Anderson, F. Bacchiocchi, F. Bulleri, GE Dinesen, M. Frost, f, E. Gacia, L. Granhag, PR Jonsson, MP Satta, A. Sundelöf, RC Thompson e SJ Hawkins; Coastal Engineering Volume 52, Issues 10-11, November 2005, Pages 1053-1071 Low Crested Structures and the Environment; doi: 10.1016 / j.coastaleng.2005.09.014; Estruturas de defesa costeira de baixa crista como habitats artificiais para a vida marinha: usando critérios ecológicos no projeto ( Resumo )
  9. S. Perkol-Finkel, N. Shashar e Y. Benayahu, Podem os recifes artificiais imitar as comunidades de recifes naturais? Os papéis das características estruturais e idade  ; Marine Environmental Research Volume 61, Issue 2, March 2006, pages 121-135 doi: 10.1016 / j.marenvres.2005.08.001 ( Resumo )
  10. John Burt, Aaron Bartholomew e Peter F. Sale, Desenvolvimento bêntico em recifes de grande escala: Uma comparação de comunidades entre quebra-mares de diferentes idades e recifes naturais  ; Ecological Engineering Volume 37, Issue 2, February 2011, pages 191-198 doi: 10.1016 / j.ecoleng.2010.09.004 ( Resumo )
  11. DELOS; Ferramentas de design relacionadas com a socioeconomia 15.1. Descrição geral da análise de custo-benefício , consultada 2011/03/08
  12. Modelagem da influência de um leito de mexilhão jovem na dinâmica de sedimentos finos em um plano intertidal no Mar de Wadden Artigo Original de Pesquisa Ecológica, Volume 36, Edição 2, fevereiro de 2010, páginas 145-153 B. van Leeuwen, DCM Augustijn, BK van Wesenbeeck, SJMH Hulscher, MB de Vries ( Resumo )
  13. Bas W. Borsj, Bregje K. van Wesenbeeck, Frank Dekker, Peter Paalvast, Tjeerd J. Bouma, Marieke M. van Katwijk, e nd Mindert B. De Vries ,; Como a engenharia ecológica do próximo termo pode servir na proteção costeira  ; Ecological Engineering Volume 37, Issue 2, February 2011, pages 113-122; doi: 10.1016 / j.ecoleng.2010.11.027 ( Resumo )
  14. O início da colonização de peixes em uma estrutura de defesa costeira (Chioggia, Norte do Mar Adriático); Estuarina, Coastal and Shelf Ciência, Volume 78, Issue 1, 1 st junho de 2008, páginas 166-178 Mr. Pizzolon E. Cenci, C. Mazzoldi ( Resumo )
  15. Fabio Bulleri, Laura Airoldi; Estruturas marinhas artificiais facilitam a propagação de uma alga verde não indígena, Codium fragile ssp. tomentosoides, no norte do Mar Adriático  ; (online: 2005/10/31) DOI: 10.1111 / j.1365-2664.2005.01096.x; Journal of Applied Ecology Journal of Applied Ecology  ; Volume 42, Edição 6, páginas 1063–1072, dezembro de 2005
  16. Bulleri, F., Abbiati, M. & Airoldi, L. (no prelo) A colonização de estruturas artificiais feitas pelo homem pela alga invasora Codium fragile ssp. tomentosoides no norte do Mar Adriático (NE Mediterrâneo). Hydrobiologia,
  17. Stefano Vaselli, Fabio Bulleri, Lisandro Benedetti-Cecchi; Estruturas de defesa costeira rígidas como habitats para espécies nativas e exóticas de fundo rochoso  ; Pesquisa Ambiental Marinha, Volume 66, Edição 4, outubro de 2008, páginas 395-403 ( Resumo )
  18. Francesca Bacchiocchi, Laura Airoldi; Distribuição e dinâmica da epibiota em estruturas rígidas de proteção costeira  ; Estuarine, Coastal and Shelf Science, Volume 56, Edições 5-6, abril de 2003, páginas 1157-1166 ( Resumo )
  19. JI Saiz-Salinas, J. Urkiaga-Alberdi; Respostas da fauna à turbidez em uma baía modificada pelo homem (Bilbao, Espanha)  ; Marine Environmental Research, volume 47, Issue 4, May 1999, pages 331-347 ( Abstract )
  20. Airoldi, L., Bacchiocchi, F., Cagliola, C., Bulleri, F. & Abbiati, M. (2005) Impacto da colheita recreativa em assembléias em habitats rochosos artificiais . Marine Ecology Progress Series, 299, 55-66. ( Resumo ),
  21. J. Moreira, MG Chapman, AJ Underwood; Manutenção de quitônios em paredões usando fendas em blocos de arenito como habitat em Sydney Harbour, Austrália  ; Journal of Experimental Marine Biology and Ecology, Volume 347, Edições 1-2, 24 de agosto de 2007, páginas 134-143 ( Resumo )
  22. Gustavo M. Martins, André F. Amaral, Francisco M. Wallenstein, Ana I. Neto Influência de um quebra-mar em estrutura comunidade marés rochoso nas proximidades  ; Marine Environmental Research, Volume 67, Issues 4-5, May-June 2009, Pages 237-245 ( Summary )
  23. Kennedy, TA, Naeem, S., Howe, KM, Knops, JMH, Tilman, D. & Reich, P. (2002) Biodiversidade como uma barreira à invasão ecológica . Nature, 417, 636-638. ( Resumo )
  24. Stachowicz, JJ, Fried, H., Whitlatch, RB & Osman, RW (2002) Biodiversidade, resistência à invasão e função do ecossistema marinho: reconciliando padrão e processo . Ecology, 83, 2575–2590. ( [2575: BIRAME 2.0.CO; 2 Resumo])
  25. Patrice Mériaux, Paul Royet e Cyril Folton (2004) , monitoramento, manutenção e diagnóstico de diques de protecção contra inundações , p. 55-57 (Irstea)
  26. Patrice Mériaux, Paul Royet e Cyril Folton (2004) , Monitoramento, manutenção e diagnóstico de diques de proteção contra enchentes , p. 58-61 (Irstea)
  27. Patrice Mériaux, Paul Royet e Cyril Folton (2004) , Monitoramento, manutenção e diagnóstico de diques de proteção contra enchentes , p. 64-67 (Irstea)
  28. Artigo R. 214-113 do Código Ambiental
  29. Circular 31 de julho de 2009, relativa à organização do controle de segurança de obras hidráulicas NOR: DEVP0918731C
  30. Decreto n ° 2007-1735 11 de dezembro de 2007, relativa à segurança das estruturas hidráulicas e da comissão técnica em pé de barragens e estruturas hidráulicas e que altera o código ambiental
  31. Circular de 8 de julho de 2008, “Controle de segurança de estruturas hidráulicas nos termos do decreto 2007-1735 de 11 de dezembro de 2007 (artigos R. 214-112 a R. 214-147 do Código do Meio Ambiente francês) ", não publicado
  32. "Segurança de estruturas hidráulicas: detalhes sobre os controles", 8 de setembro de 2008 , Journal de l'environnement
  33. Portaria de 7 de abril de 2017 (publicada em 19 de abril) especificando o plano de estudo dos perigos de diques organizados em sistemas de contenção e outras estruturas projetadas ou construídas para evitar inundações e submersão
  34. artigo 11 do decreto de 7 de abril de 2017
  35. Cartografia publicada em 12 de janeiro de 2018 | http://www.cerema.fr/spip.php?page=article&id_article=2531

Veja também

Artigos relacionados

links externos

Bibliografia