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Pour comprendre le comportement à long terme d`un barrage, il est essentiel d`interpréter soigneusement les données d`auscultation mesurées. Le contrôle de la sécurité d`un barrage exige que les données mesurées soient interprétées dans le temps le plus court possible après les lectures. En ce qui concerne les méthodes d`interprétation et d`analyse de telles données, il y a des pratiques et des points de vue variables. Toutefois, dans tous les cas, il est essentiel de disposer de mesures d`auscultation. Les principes de base de l`auscultation des barrages sont exposés, ainsi que les objectifs de l`analyse des mesures. La grande valeur de cette analyse est illustrée sur deux exemples mettant en oeuvre deux méthodes différentes. Le premier exemple porte sur les niveaux piézométriques d`un barrage en terre homogène de 15,5 m de hauteur (barrage de Chamboux, France). La méthode est basée sur une analyse statistique dénommée hydrostatique-saison-temps (ou HST). Le report de quelques indicateurs sur les plans du barrage permet une analyse globale de son comportement. Le second exemple concerne un barrage en terre zoné de 33 m de hauteur (barrage de Klimkowka, Pologne). La méthode est basée sur une analyse experte des mesures. L`objet de ce papier n`est pas de décrire les méthodes mises en oeuvre, mais de souligner la nécessité de disposer de mesures d`auscultation pour évaluer la sécurité d`un barrage. / To understand the long-term behaviour of a dam, it is essential to carefully interpret the measured data. Effective control of dam safety requires that measured data has to be interpreted as fast as possible after the readings. In regards to the methods of interpretation and analysis of such data, there are different practices and varying viewpoint. However, in every case, it is essential to have monitoring data. The basic principles of dam monitoring are exposed, as well as the objectives of the analysis of the measures. The value of such an analysis is illustrated on two examples operating two different methods. The first example concerns the piezometric levels of a homogeneous earthdam of 15,5 m of height (Chamboux dam, France). The method is based on a statistical analysis called Hydrostatic-Season-Time (or HST). The location of some indicators on the plans of the dam allows a global analysis of its behavior. The second example concerns a zoned earthdam of 33 m of height (Klimkowka dam, Poland). The method is based on an expertise of the measures. The object of this paper is not to describe the methods, but to convince the necessity of having monitoring data to estimate the safety of a dam.

The 8 km² mountainous Isepnica cachment in Poland is a study-site where the efficiency of small structures to mitigate floods with limited side-impacts on the ecosystem are tested. However, two previously existing 8 and 7 meter-high sediment checkdams are dangerously damaged and should be dismantled. Besides, they prevent migrations and are now inefficient because sediments have totally filled them up. Because of this enormous volume of compacted sediment, destroying the dams in one operation would be unrealistic, costly, and would suddenly release sediment into the stream. We therefore propose a gradual removal, by lowering the overspill by stages. Moreover, the main structure can be kept and adapted afterwards for flood mitigation purposes. Numerical simulation were carried out to forecast sediment removal for different scenarios of overspill lowering. The effect of several floods, from moderate to rare, is tested at each stage. Modelling also established the influence of the overspill level on the intensity of riverbed erosion downstream. The onedimensional sediment transport model RubarBe, developed by Cemagref, was used to estimate the quantity of sediments transported by balancing inputs, outputs and exchanges with the bottom. Particularly in mountain rivers, one flood may significantly change the morphology of the river bed. It implies that the model had to integrate unsteady flow and cross sections changes with time. A gradual decommissioning strategy is subsequently proposed to ensure a safe transition towards a final state improving the stream status. Our recommendations include river corridor restoration measures, and transformation of the structures into dry reservoirs blending with the mountainous landscape.

Cemagref and the University of Cracow led a feasibility study in a mountainous catchment, the Isepnica (7.8 km²). The idea was to meet the erosion and flood mitigation objectives set by the local authorities using small environment-friendly structures distributed throughout the catchment. Forest occupy 62% of the area ; on the right bank most of it is exploited, the rest constitutes a landscape park. This forest set specific conditions for our work : -on flood hazard : runoff is concentrated and accelerated by forest roads or hauling paths ; timber stored close to the streams are often taken by floods and provoke damage on beds and hydraulic structures downstream ; -on project requirements : the forest is compatible with the creation of small retention areas ; nevertheless, the local authority are developing agrotourism and therefore environment and landscape have to be saved and improved. We designed our proposal accordingly. First, we wrote guidelines ; for instance we advised to stop storing timber close to the stream and proposed modifications for new and existing roads so they have less accelerating effects. Then, a set of hydraulic structures was proposed and assessed using a catchment model. It involves runoff slowing down and small retention works in the hillslopes, and a dry reservoir for temporary storage during intense events. Our computations show that the small hillslope structures reduce significantly the runoff, and hence the erosion hazard, for decennial rainfalls. For centennial rainfall events, a dry reservoir located on the main stream allows to meet the mitigation requirements to protect the village. We proposed a design ensuring a minimum impact on environment and landscape. A second part is devoted to feed-back on century-old dry dams in Silesia, with forested or sparsely forested bowls.

The purpose of this work is to model the gradual lowering of a sediment check-dam in the Isepnica catchment. The existing sediment check-dams are now ineffective because filled-up, and dangerous because in disrepair. The point is to convert these structures into dry dams, highly effective for flood mitigation, instead of building a new dry dam. The first part presents the modelling carried out to check the efficiency of these structures for flood mitigation if emptied from sediments and transformed into dry dams. The second part describes the practical protocol proposed to achieve this transformation, by a gradual lowering of the crest to release the sediment in a natural and progressive way. The third part introduces the on-going modelling the river reach with the 1D model RubarBe, carried out to verify that a gradual lowering of the crest by 1m stages were compatible with a natural removal from the bowl of the accumulated sediments. The first results are shown here, which show that the 100-return period flood does move significantly the accumulated sediments from the bowl. The study must now go on with smaller hydrographs. This solution would make it possible to turn many damaged sediment check-dams in this area into efficient but environment-friendly flood-mitigation dams.

Cemagref and PK designed a full-scale project to apply the Dynamic Slowing Down concept for flood mitigation in the mountainous Isepnica catchment (south of Cracow). Field work, data collecting and interviews were performed to design the best strategy regarding the catchment's topography and features. Crosswise water channels and reservoirs in natural depressions were proposed in the hillslopes, and a dry reservoir in the main river bed. Local authorities expressed great interest for the study, and building of pilot structures is envisaged. Quantification of the influence of the proposed strategy flood mitigation is addressed by the next paper., Le Cemagref et PK ont réalisé un avant-projet grandeur nature appliquant le concept de Ralentissement Dynamique pour écrêter les crues dans le bassin de l'Isepnica (au sud de Cracovie). Des études de terrain, le recensement des données et des discussions avec les riverains ont permis de concevoir une stratégie adaptée à la topographie et aux spécificités du bassin. Des canaux transverses et des microretenues dans des dépressions naturelles ont été proposés sur les pentes, et une retenue sèche dans le lit principal. Les autorités locales sont très intéressées par cette étude, et la construction de structures pilotes est envisagée. L'article suivant traite de la quantification de l'effet du projet sur l'écrêtement des crues.

Human errors and random nature processes very often resulted in dams and dikes disasters. Therefore there is a continuous work on improvement of technical rules, laws, procedures and organization related to dikes and dams safety. They concern all stages of a structure's "life": planning, designing, realization and maintenance, which all are equally important. The present paper has for objective to describe, analyze and compare various aspects related to dam and dike safety, in Poland and France. It presents in both countries the state administrations, public and private organizations which dikes and dams belong or are submitted to, Next, dikes and dams classification is characterized. This helps as a basis to present the procedures, administration structures, law acts and rules for the planning, building, designing and maintenance, and also the methods for minimizing hazards and failure risks. Finally Polish and French laws and technical rules concerning dams and dikes dimensioning are presented., Les erreurs humaines et les processus aléatoires de la nature ont très souvent eu comme conséquence des catastrophes sur des barrages et des digues. Par conséquent, il y a un travail continu sur l'amélioration des règles techniques, des lois, des procédures et de l'organisation, liées à la sécurité des digues et barrages. Ces aspects concernent toutes les étapes de la "vie" d'une structure : planification, conception, réalisation et entretien, qui sont toutes également importantes. Le présent article a pour objectif de décrire, d'analyser et comparer divers aspects relatifs à la sécurité des barrages et des digues, en Pologne et en France. Il présente dans un premier temps les Administrations de l'Etat et les organisations publiques et privées auxquelles les digues et les barrages appartiennent ou sont soumis, dans chacun des deux pays. Puis, la classification des digues et des barrages est présentée. Ceci sert de base pour présenter ensuite les procédures, les structures administratives, les lois et règlements relatifs à la planification, à la construction, à la conception et à l'entretien, ainsi que les méthodes destinées à réduire au minimum les risques de rupture. Enfin, les lois et règles techniques polonaises et françaises au sujet du dimensionnement des barrages et des digues sont présentées.

Simplified distributed parameter models, OneSecond and Roof&Pipe, were developed specifically for the preliminary studies of different Dynamic Slowing Down scenarios in the mountainous Isepnica catchment. The computation results show the effectiveness of DSD structures in the catchment. The linkage between hydrological and hydraulic models offers many interesting perspectives. We introduced lateral hydrographs computed by Roof&Pipe as input into a St-Venant model of the main river. This model, RubarBe, was useful to check Roof&Pipe's results, to build scenarios with heterogeneous rainfall, to model structures that the hydrological models can not handle -like dry reservoirs-, and helps to locate hydraulic jumps which threaten river bed stability., Deux modèles hydrologiques distribués simplifiés, OneSecond et Roof&Pipe, ont été développés spécifiquement pour prouver l'efficacité des scénarios d'aménagements de Ralentissement Dynamique pour laminer les crues du bassin versant montagneux de l'Isepnica. Leur utilisation conjointe avec un modèle hydraulique ouvre des perspectives intéressantes. La rivière principale a été modélisée avec un logiciel hydraulique basé sur St-Venant, Rubarbe, les apports latéraux étant calculés par Roof&Pipe. Ceci a permis de vérifier les résultats de Roof&Pipe à l'aval, de tester des scénarios avec pluie hétérogène, d'introduire une retenue sèche, et enfin de localiser les ressauts hydrauliques qui menacent la stabilité du lit.

National audience; The interests shared by both Cemagref and the Polytechnic University of Krakow (PUK) in hydrology and hydraulics were reinforced by joint research tasks relating to flood prevention, the design and management of hydraulic structures (bridges, dams etc.), and the management and quality of continental aquatic environments. Halfway through the duration of the contract between Cemagref and PUK, which was signed in 2000, a seminar that presented the results of the research, and prospects for the future, was held in Krakow from 9th to 11th October 2003. This book constitutes a summary of the subjects discussed during this seminar, "Selected problems of water engineering. Politechnika Krakowska - Cemagref : results of cooperation", jointly organized by Cemagref and PUK in Poland.; L'intérêt porté par le Cemagref et l'Université polytechnique de Cracovie (UPK) pour l'hydrologie et l'hydraulique s'est concrétisé par des travaux de recherche communs portant sur la prévention des crues, la gestion et la conception d'ouvrages hydrauliques, la qualité et la gestion des milieux aquatiques continentaux. A mi parcours de l'accord-cadre conclu en 2000 associant le Cemagref à UPK, un séminaire de présentation des résultats de recherches menées conjointement et des perspectives envisagées s'est tenu du 9 au 11 octobre 2003 à Cracovie. Cet ouvrage constitue la restitution des communications exposées lors de ce séminaire « Selected problems of water engineering. Politechnika Krakowska - Cemagref : results of cooperation », organisé conjointement par le Cemagref et UPK en Pologne.

Dry reservoirs are one of the Dynamic Slowing Down techniques applicable in mountainous areas. They can efficiently mitigate floods, with as little negative effects as possible on the hydrosystem. This paper focuses on the design and dimensionning of a dry reservoir proposed for Isepnica. We show how the dimensions of the sluice can be adjusted to optimize its behaviour for a design hydrograph. However, our work confirms the importance of the hydrological analysis. Indeed, we found a one-to-two factor between 100-year return period peak discharges estimated by two different methods. We also showed that two successive 50-year floods are equivalent to one 100-year flood downstream the dam., Les retenues sèches sont une technique de Ralentissement Dynamique applicable en milieu de relief. Elles sont efficaces pour laminer les crues, avec peu d'effets négatifs sur l'hydrosystème. Cet article traite de la conception et du dimensionnement d'une retenue sèche proposée pour l'Isepnica. Nous montrons comment les dimensions du pertuis peuvent être ajustées pour optimiser son fonctionnement pour la crue de projet. Cependant, l'étape déterminante est l'analyse hydrologique. En effet, deux méthodes différentes pour estimer l'hydrogramme centennal ont conduit à des débits de pointe allant du simple au double. De même, deux crues cinquantennales successives reviennent à une crue centennale à l'aval du barrage.

Two teams, from the Cracow University of Technology and Cemagref Lyon united their efforts for a POLONIUM bilateral project, to propose and assess the effect of a strategy for damageable flood mitigation respectful of ecosystems. They chose to implement the concept of "Ralentissement Dynamique des eaux" proposed in Cemagref in the 90s, translated by "Dynamic Slowing Down" or "Dynamic Flood Control", hereafter denoted "DFC".This report summarises the main results, and in particular : - a list of DFC methods applicable in small mountainous watersheds ; - a detailed proposition for the Isepnica catchment ; - a reflection about assessment methods suitable for DFC configurations (specific tools were developed) ; - an estimation of the mitigating effects of the proposed works was carried out.The models confirmed the efficacy of the proposed structures on flood mitigation and erosion reduction. An important part is devoted to perspectives. Indeed, field measurements are now necessary for models calibration (runoff celerity, height/discharge curves...). Limited campaigns can be organised, but continuous monitoring is also important (discharges, rainfall). Building pilote structures would now be the logical next step, to move forward to operational stages. Besides, this work opened other questions, such as structures flexibility or transposition to a larger scale. The texts of 5 co-written communications edited during project length (2000-2003) are appended to the report., Deux équipes, de l'université polytechnique de Cracovie et du Cemagref de Lyon, ont uni leurs efforts pour un projet bilatéral POLONIUM afin de proposer et quantifier l'effet d'une stratégie de lutte contre les inondations dommageables respectueuse des milieux. Ils ont choisi de mettre en application le concept de "Ralentissement Dynamique des eaux", noté dans la suite "RD", formalisé au Cemagref dans les années 1990.Ce rapport résume les résultats importants, parmi lesquels : - le recensement des méthodes de RD applicables dans un petit bassin de montagne ; - une proposition détaillée d'aménagement du bassin de l'Isepnica (équivalent à un stade d'Avant-Projet) ; - une réflexion sur les méthodes de calcul adaptés au RD (avec notamment le développement d'outils et leur couplage) ; - une estimation des effets des ouvrages sur l'écrêtement. Les modèles ont confirmé l'efficacité des ouvrages proposés sur l'écrêtement des crues, et la lutte contre l'érosion. Une part importante est réservée aux perspectives. En effet, il faudrait maintenant des mesures de terrain (vitesse de ruissellement, courbes hauteur/débit) pour caler les modèles. Des campagnes ponctuelles peuvent être organisées, mais il faudrait également pouvoir financer des stations de mesure en continu (débit, pluie). La réalisation de structures pilotes pour étudier leur comportement réel serait la suite logique du travail, afin de progresser vers la phase opérationnelle. Par ailleurs, ce travail a amené d'autres sujets de réflexion, comme la flexibilité des ouvrages ou le passage à une échelle supérieure. En annexe se trouvent les textes de 5 communications communes ayant été éditées pendant la durée du projet (2000-2003).

Floods which have recently occurred, especially in the Upper Vistula Catchment showed that the major damages were caused by flooding by small torrents and rivers. Important losses appeared in the river valleys and in the catchments as result of the slope erosion and landslides. Therefore the attempts to slowdown the outflow, at the beginning of its creation, (by management of the whole catchment), are purposeful. In response to the environmental friendly ways of flood prevention a method including the technical aspects with landscape protection and ecological principles was proposed. The presented method named Dynamic Slowdown (RD) was worked out by Cemagref France and in cooperation program "Polonium" developed and applied to a small mountainous catchment in Poland. The RD method consists in increasing storage of flood volumes by constructing small hydraulic works with as little negative effects as possible on the ecosystems and landscapes (like water traps, trenches, special forest roads construction, small dry reservoirs...). The RD methods could help in avoiding the heavy torrent correction (hydraulic control structures and artificial concrete channels that are to day the prevailing methods of flood protection). In the paper we present the methods for the structures dimensioning with a help of specially constructed mathematical models. The used models "One second" and "Roof &Pipe" are distributed parameters hydrological models based on very detailed division, into elementary surfaces, of the area of the catchment. The computation was done for Isepnica Torrent Catchment (Sola River tributary) and the results show the effect of these structures on flood wave in the main torrent. The technical aspects of the applied structures are also shown., Les crues récentes, en particulier dans le haut bassin de la Vistule, ont montré que les plus grands dommages sont causés par les crues de petits torrents et rivières. Des préjudices importants sont constatés en dehors des lits majeurs, en raison d'érosion en versant et de glissements de terrain. Ralentir les ruissellements dès les zones de production d'écoulements apparaît donc pertinent. Dans la lignée des méthodes de lutte contre les inondations respectueuses de l'environnement, une stratégie combinant aspects techniques, protection des paysages et principes écologiques a été proposée. La méthode appelée Ralentissement Dynamique (RD) a été élaborée au Cemagref, France, et a été développée et appliquée à un petit bassin de montagne polonais dans le cadre d'un programme de coopération bilatérale "Polonium". Le RD consiste à favoriser la rétention des volumes de crue par des petites structures hydrauliques qui aient aussi peu de répercussion que possible sur les écosystèmes et paysages (comme des petites retenues, des fossés, des dispositions constructives pour les chemins forestiers, des retenues sèches etc.). Les méthodes de RD devraient aider à éviter des aménagements hydrauliques plus lourds (ouvrages de contrôle et canalisation, qui sont à ce jour les méthodes de réduction des crues qui prévalent). Dans cette communication, nous présentons les méthodes pour dimensionner ces structures à l'aide de modèles mathématiques spécialement développés. Les modèles utilisés, "One second" et "Roof & Pipe" sont des modèles hydrologiques distribués, basés sur une discrétisation fine du bassin en surfaces élémentaires. Les simulations ont été effectuées sur le cas du torrent Isepnica (affluent de la rivière Sola) et les résultats obtenus montrent l'effet de ces structures sur le laminage des crues dans le lit principal. Les aspects techniques des structures implémentées sont également décrits.