Comment protéger un émissaire sous-marin contre l'érosion, la houle, les ancres et la pêche ?

A émissaire sous-marin La protection contre l'érosion, la houle, les ancres et la pêche est assurée par une combinaison de facteurs : tracé adapté, profondeur d'enfouissement, protection par brise-lames ou matelas, lestages, revêtements, protection du fond, signalisation maritime, restrictions d'utilisation, inspections sous-marines et entretien. La solution dépend de la bathymétrie, de la géotechnique marine, du régime des vagues et des courants, de la profondeur, du type de fond, du diamètre, du matériau de la canalisation, de la zone de navigation, de l’activité de pêche, du risque d’ancrage et de la sensibilité environnementale.

Dans les projets de émissaires sous-marins, prélèvements d'eau de mer o traversées de zones marines protégées, la protection doit être définie dès la phase de conception, car elle conditionne les autorisations, la méthode de construction, la stabilité, la durabilité, l'inspection et la durée de vie de l'infrastructure.

Principaux risques liés à un émissaire sous-marin

Protection contre l'affaissement

Les miner Ce phénomène se produit lorsque les courants, la houle ou les turbulences entraînent l'érosion des sédiments autour des canalisations, des diffuseurs, des structures de déversement ou de points particuliers. Il peut entraîner une perte d'appui, la formation de portées libres, des efforts imprévus, la mise à nu des joints et une diminution de la stabilité.

Pour la réduire, on étudie :

• Bathymétrie actuelle et évolution prévue.
• Type de sédiment.
• Vitesse des courants.
• Conditions de houle.
• Transport côtier.
• Profondeur.
• En attente de la décision du tribunal.
• Morphologie des lits fluviaux sous-marins.
• Zones de turbulence au niveau des diffuseurs.
• Risque lié aux portées libres.

Les mesures habituelles comprennent l'enfouissement, les tranchées sous-marines, les épis à paliers, les nappes en béton, les matelas articulés, les géotextiles, les protections anti-érosion et les remblais contrôlés. La solution doit permettre d'éviter à la fois la perte d'appui et l'apparition d'érosions secondaires sur les bords de la protection.

Protection contre la houle et les courants

La houle et les courants peuvent générer des charges hydrodynamiques, des mouvements, des vibrations, de la fatigue ou des déplacements de la canalisation si celle-ci ne présente pas une stabilité suffisante.

Les éléments suivants sont vérifiés :

• Poids immergé de la conduite.
• Flottabilité.
• Diamètre extérieur.
• Rugosité et exposition.
• Hauteur et période des vagues.
• Tendances en matière de design.
• Profondeur et zone de déferlement.
• Stabilité face au glissement.
• Stabilité face au soulèvement.
• Risque de fatigue due aux oscillations.
• Nécessité de lests ou de revêtements.

Ces mesures peuvent inclure une augmentation du poids, des lestages en béton, des revêtements, des ancrages, l'enfouissement, des brise-lames, des matelas ou une conception assurant une protection hydrodynamique. Dans les zones peu profondes ou à forte énergie, l'enfouissement ou la protection du fond s'avèrent généralement plus efficaces que de laisser la canalisation à l'air libre.

Protection contre les ancres

Le risque lié aux ancres dépend de la profondeur, du trafic maritime, de la proximité des ports, des zones de mouillage, des routes de navigation, des activités de loisirs et de la taille des bateaux.

Les mesures de protection peuvent inclure :

• Une sépulture convenable.
• Revêtement en enrochement.
• Matelas de protection.
• Signalisation nautique.
• Cartographie et communication avec les autorités maritimes.
• Restrictions de mouillage.
• Zones d'exclusion.
• Protection renforcée dans les tronçons peu profonds ou proches du littoral.
• Conception spécifique aux passages de canaux ou aux zones portuaires.

L'objectif est de réduire le risque de collision ou d'entraînement et, en cas de contact, de limiter les dommages causés à la conduite.

Protection contre la pêche et les engins de pêche de type chalut

La pêche, en particulier la pêche au chalut, peut accrocher des tuyaux apparents, des diffuseurs, des brides, des protections mal profilées ou des éléments saillants.

Afin de réduire ce risque, on vérifie :

• Activité de pêche dans la région.
• Types d'engins de pêche utilisés.
• Profondeur et fond.
• Tracé de l'émissaire.
• Présence de diffuseurs ou d'éléments en hauteur.
• Nécessité d'une inhumation.
• Profil de la protection extérieure.
• Signalisation et coordination avec les autorités.
• Compatibilité avec les zones protégées.

Les solutions doivent réduire au minimum les points d'accrochage. C'est pourquoi, dans certains cas, on privilégie les protections profilées, les brise-lames stables, l'enfouissement ou les revêtements continus plutôt que des éléments isolés susceptibles d'accrocher les engins de pêche.

Protection des diffuseurs, des prises et des points particuliers

Les points singuliers sont généralement plus vulnérables que la conduite linéaire. Ils doivent faire l'objet d'une étude spécifique :

• Diffuseurs.
• Buses.
• Prises d'eau.
• Coudes.
• Brides.
• Connexions.
• Changements de pente.
• Sorties de microtunnel.
• Transitions terre-mer.
• Zones comportant une structure métallique ou des éléments saillants.

Dans ces zones, il peut être nécessaire de mettre en place une protection renforcée, des structures de soutien, des brise-lames localisés, des cadres de protection, un balisage, des inspections périodiques ou des restrictions d'activité.

La précision du sortie sous-marine de la foreuse de tunnel Cela conditionne la facilité de raccordement et la protection finale de ces éléments.

Contrôle environnemental et autorisations

La protection de l'émissaire doit être compatible avec les contraintes environnementales et maritimes. La solution la plus robuste d'un point de vue mécanique n'est pas toujours la plus appropriée si elle affecte des habitats sensibles, des herbiers marins, des fonds marins protégés ou la dynamique du littoral.

Sont examinés :

• Évaluation environnementale.
• Compatibilité avec les habitats marins.
• Turbidité pendant la mise en place.
• Occupation du fond.
• Bruits et travaux maritimes.
• Fenêtres environnementales.
• Autorisations relatives au littoral, au domaine maritime et à l'environnement.
• Remboursement ou compensation, le cas échéant.
• Suivi après les travaux.

Au zones marines protégées, la solution doit minimiser l'impact, justifier la méthode de construction et documenter le contrôle environnemental.

Inspection et entretien

La protection ne s'arrête pas à l'installation. Un émissaire sous-marin doit faire l'objet d'un plan d'inspection visant à détecter toute exposition, tout déplacement, tout dommage ou toute perte de protection.

On peut utiliser :

• Bathymétrie multifaisceaux.
• Inspection par ROV.
• Inspection par des plongeurs.
• Sondeur à balayage latéral.
• Levés topographiques sous-marins.
• Contrôle des portées libres.
• Contrôle des brise-lames ou des matelas flottants.
• Inspection des diffuseurs.
• Protection contre la corrosion ou revêtements.
• Vérification après les intempéries.
• Inspections à la suite d'incidents liés au mouillage ou à la pêche.

Les tempêtes, les changements de fond ou l'activité maritime peuvent modifier les conditions initiales ; c'est pourquoi l'entretien doit être adapté au risque réel du site.

Risques liés à une protection insuffisante

Une protection mal conçue peut entraîner :

• Exposition progressive de la canalisation.
• Portées libres.
• Mouvements ou déplacements.
• Fatigue.
• Dégâts causés par les ancres.
• Accrochage avec des engins de pêche.
• Abrasion du revêtement.
• Rupture des diffuseurs.
• Fuites.
• Perte de stabilité.
• Non-respect des normes environnementales.
• Coûts élevés des réparations sous-marines.
• Interruption du service.

En ce qui concerne les exutoires et les captages, les réparations sous-marines sont généralement plus coûteuses et plus complexes que le renforcement de la protection dès la phase de conception.

Informations nécessaires à l'étude du projet

Pour définir la protection d'un émissaire sous-marin contre l'érosion, la houle, les ancres et la pêche, il convient de fournir : le tracé en plan et en profil, la bathymétrie, les données géotechniques marines, le type de sédiment, la profondeur, vagues de référence, courants, transport littoral, diamètre, matériau de la conduite, poids immergé, revêtement extérieur, flottabilité, durée de vie, zones de navigation, de mouillage et de pêche, présence d’engins de pêche au chalut, emplacement des diffuseurs ou des prises d’eau, zones protégées, autorisations environnementales, restrictions maritimes, conditions d’installation, méthode d’enfouissement ou de soutènement, protection proposée, critères de stabilité, inspections prévues et plan d’entretien.

Appel à l'action : Demander un examen technique de la protection des émissaires sous-marins contre l'érosion, la houle, les ancres et la pêche avant de finaliser le tracé, la protection du fond marin, les autorisations maritimes ou la documentation relative à l'appel d'offres.