PLAN ET CONTENU DE L'ÉTUDE DE DANGERS D'UNE CONDUITE FORCÉE ET DE SES ÉQUIPEMENTS AU SENS DU II DE L'ARTICLE R. 214-116 DU CODE DE L'ENVIRONNEMENT
L'étude de dangers d'une conduite forcée vise à produire un bilan de sécurité de la conduite, une analyse des risques et de leur criticité, et à définir, le cas échéant, les actions aptes à améliorer la sécurité de la conduite.
L'étude de dangers est composée de neuf chapitres :
0 : résumé non technique
1 : renseignements administratifs
2 : périmètre de l'étude et description de l'ouvrage et de son environnement
3 : examen exhaustif de l'état des ouvrages
4 : organisation et procédures mises en place pour la prévention des accidents majeurs
5 : bilan de conception, de comportement et d'état des ouvrages
6 : analyse de risques
7 : synthèse et bilan général de sécurité
8 : cartographie
L'étude de dangers comporte en annexe une liste de l'ensemble des documents utilisés en précisant les références et les dates de rédaction et une analyse préliminaire des risques.
Toutefois, en fonction de la situation de l'ouvrage auquel l'étude de dangers se rapporte, cette dernière peut ne pas comprendre tout ou partie des chapitres et documents annexes précités.
Chapitre 0 : Résumé non technique
Le résumé non-technique de l'étude de dangers est présenté sous une forme didactique et illustré par des éléments cartographiques, de manière à favoriser la communication de l'étude à des non-spécialistes et à permettre une appréciation convenable des enjeux.
A minima, la cartographie de l'enveloppe des zones potentiellement touchées est jointe ainsi que la cartographie du scenario de gravité maximale établi par l'étude de dangers. Ces cartographies doivent représenter l'étendue des phénomènes dangereux à un niveau de résolution rendant compte de la précision des connaissances du risque.
Il décrit la situation de l'ouvrage résultant du bilan de conception et d'état, et de l'analyse de risques et illustre, en termes de dommages aux biens et aux personnes, la gravité des accidents potentiels qui sont étudiés. Il fournit une évaluation de la probabilité d'occurrence de ces accidents et présente les principales mesures qui sont recommandées pour réduire les risques à court ou moyen terme. Dans ce dernier cas, le résumé précise le calendrier proposé pour la mise en œuvre de ces mesures et indique celles qui peuvent l'être immédiatement à titre conservatoire.
Chapitre 1er : Renseignements administratifs
Ce chapitre contient l'identification du concessionnaire ou du propriétaire de la conduite forcée et, s'il est différent, de l'exploitant.
L'identification de l'organisme agréé et des autres organismes ayant participé à l'élaboration de l'étude de dangers est également indiquée.
Il mentionne par ailleurs la référence exacte de la conduite forcée afin de permettre son identification formelle, les références du titre de concession ou d'autorisation dont relève la conduite forcée, les caractéristiques de cette dernière et la classe qui en découle suivant l'article R. 214-112-1 du code de l'environnement, et, s'il y a lieu, l'ensemble des arrêtés préfectoraux relatifs à cette conduite forcée. Le cas échéant, l'ensemble des servitudes d'urbanisme ou convention d'exploitation avec des tiers est ici répertorié.
Cette rubrique stipule s'il s'agit d'une étude de dangers d'un ouvrage neuf. Pour les ouvrages existants, elle précise s'il s'agit de la première étude, de la mise à jour d'une étude existante ou d'une étude complémentaire à la demande du préfet.
Chapitre 2 : Périmètre de l'étude et description de l'ouvrage
2.1. Périmètre de l'étude
Le périmètre de l'étude est délimité de manière explicite, accompagné d'une carte. Ce périmètre porte sur l'ensemble de la conduite forcée telle que définie par l'arrêté d'application prévu par l'article R. 214-112-1 du code de l'environnement.
La conduite forcée, y compris ses ouvrages et équipements inclus au périmètre précité, fait l'objet d'une analyse préliminaire annexée à l'étude de dangers. Cette analyse préliminaire permet d'établir le niveau de risque généré directement (scénario dangereux) ou indirectement (événement initiateur d'un scenario dangereux) par chacune des sections ou équipements afin de graduer le niveau de description et d'analyse à développer par l'étude de dangers.
Le cas échéant, la ou les conduites forcées voisines au sens des dispositions du deuxième alinéa de l'article 4 du présent arrêté, sont considérées dans le périmètre de l'étude de dangers au double titre d'agresseurs externes et d'enjeux.
Par ailleurs, cette rubrique fait apparaître, en tant que de besoin, l'articulation de l'étude de dangers avec les autres démarches réglementaires qui concernent directement la conduite forcée, notamment et, lorsqu'elles existent, les études de dangers portant sur le barrage ou des conduites forcées voisines.
2.2. Description de l'ouvrage et analyse fonctionnelle interne
L'ensemble des installations comprises dans le périmètre d'étude est décrit dans cette partie.
Cette description se fait par tronçons successifs du linéaire de conduite (y compris les tronçons de galerie d'amenée et équipements).
La granularité de description est ajustée pour permettre tant la compréhension des analyses préliminaires qui suffisent à attester simplement de la sécurité de certains composants, que la compréhension des analyses détaillées révélées nécessaires pour démontrer la sécurité des autres composants,
Cette étape établit les relations fonctionnelles entre les éléments du système en vue de l'analyse de risques de manière à disposer d'une description suffisante des différentes installations et de leur fonctionnement.
2.3. Description de l'environnement de l'ouvrage
La description de l'environnement de l'ouvrage apporte les éléments nécessaires à l'analyse de risques.
Pour les tronçons de conception " aérienne " ou " remblayée ", la description porte sur l'intégralité du ou des versants sur lesquels ils reposent. Pour les tronçons de conception galerie, " puits blindé " ou percée au rocher, la description porte sur la géologie des formations traversées.
Elle caractérise les éléments de l'environnement et en particulier les aléas naturels pouvant être des agresseurs potentiels pour la conduite en précisant les données utilisées. Sont notamment à envisager : les chutes de blocs, les mouvements de terrain, les séismes, les avalanches, la neige, le gel, les crues et les laves torrentielles. Le cas échéant, on peut se reporter aux conclusions de certaines études spécifiques (études sismiques, études géologiques, études topographiques, etc.). La description des activités humaines (par exemple choc de véhicule) et ouvrages environnants qualifiables d'agresseurs potentiels de la conduite forcée est requise, si la situation est susceptible de se présenter.
Ce chapitre inclut également la caractérisation et la localisation des enjeux ou éléments vulnérables présents autour ou à l'aval de la conduite : population, habitations, zones touristiques, routes, voies ferrées, industries, cours d'eau, etc. qui pourraient subir les effets d'un accident. La méthodologie de comptage des enjeux appliquée est présentée et intègre une estimation des populations mobiles. L'estimation des enjeux humains prend en considération la fréquentation estimée des terrains suivant leur nature et les activités susceptibles d'y être menées. Sont notamment pris en compte : les logements, les établissements recevant du public, les zones d'activité, les voies de circulation (y compris pédestres) et les terrains non bâtis. La méthodologie de comptage considère les circonstances représentatives défavorables en termes d'occupation de l'espace pour tenir compte de la variabilité de la présence humaine.
Le ou les points d'extrémité aval du périmètre d'enjeux à envisager sont nécessairement au fond d'un talweg : celui de la rivière où a lieu la restitution ou, le cas échéant, celui de la ou des autres rivières dont le bassin versant est inondé par un scenario accidentel. Ces points d'extrémité aval sont reculés autant que nécessaire jusqu'à ce que l'écoulement créé n'induise plus de risque pour les biens et les personnes en tenant compte, quand il y a lieu, du transport solide et des embâcles résultant des accidents considérés par l'étude de dangers.
Chapitre 3 : Examen exhaustif de l'état des ouvrages
L'examen exhaustif de la conduite forcée requis par l'alinéa 3 du II de l'article R. 214-116 du code de l'environnement comprend notamment les examens de la conduite et de tous ses équipements tels qu'énumérés par l'arrêté d'application prévu par l'article R. 214-112-1 du code de l'environnement.
L'objet et la finesse des examens de chaque tronçon ou équipement sont proportionnés aux résultats de l'analyse préliminaire.
Dans l'éventualité où l'étude de dangers serait présentée au titre d'une création ou d'une modification entraînant une étude complémentaire (au sens de l'article R. 214-117 III du code de l'environnement) d'une conduite forcée, l'examen exhaustif est respectivement limité aux reconnaissances disponibles ou aux examens disponibles relatifs à l'opération.
Dans l'éventualité où l'étude de dangers serait celle d'un ouvrage déjà existant conformément au I (deuxième alinéa) ou au II (1°) de l'article R. 214-117, la description de la procédure de l'examen exhaustif, dont la transmission au préfet est prévue par le troisième alinéa du II de l'article R. 214-116, comporte notamment une description des modalités de cet examen, le calendrier ainsi que le détail des opérations prévues. Il est attendu une expertise technique propre à chacun des ouvrages et équipements examinés (mécanique, géologique, génie-civil, contrôle-commande).
Les éléments d'examen doivent être mis à jour avec les derniers mesurages et constats visuels disponibles. Les examens sur lesquels s'appuie l'étude de dangers doivent intervenir moins de trente-six mois avant l'échéance de transmission de l'étude de dangers.
Le préfet peut toutefois reconnaître, pour tout ou partie des éléments de ce diagnostic, une durée de validité plus longue lorsque l'ancienneté supérieure à trente-six mois des vérifications ou des investigations concernées ne remet pas en cause leur validité dans le cadre de l'étude de dangers.
Le chapitre 3 de l'étude de dangers intègre et synthétise les conditions de ces examens et les observations faites à l'occasion de ces examens dont les comptes rendus sont explicitement visés.
Chapitre 4 : Organisation et procédures mises en place pour la prévention des accidents majeurs
4.1. Déclinaison générale
En s'appuyant sur la description de l'organisation mise en place pour assurer l'exploitation et la surveillance de la conduite, cette rubrique présente les orientations déterminées par l'exploitant de la conduite pour prévenir les accidents majeurs, en vigueur au moment de l'élaboration de l'analyse de risques. Cette présentation comprend a minima :
-la description de l'organisation de l'exploitant et des éventuelles autres entités impliquées pour ce qui concerne les aspects liés à la sécurité (y compris les relations contractuelles pouvant lier le propriétaire et l'exploitant en termes de gestion de la sécurité), en décrivant les fonctions des personnels aux différents niveaux hiérarchiques ;
-la définition des principales procédures écrites qui encadrent l'identification et l'évaluation des risques d'accident majeur, l'entretien, la maintenance et la surveillance de l'ouvrage en toutes circonstances, la gestion des situations d'urgence et la gestion du retour d'expérience ;
-les dispositions prises par l'exploitant pour s'assurer en permanence du respect des procédures, évaluer et réviser ses modalités de gestion de la sécurité dans le cadre de sa démarche d'amélioration continue.
4.2. Déclinaison particulière des dispositions de surveillance et d'exploitation
Les dispositions de surveillance et d'exploitation formellement mises en place font l'objet d'une synthèse dans l'étude de dangers qui présente :
-les modalités des visites de surveillance et d'auscultation éventuellement différenciées suivant les tronçons et singularités ;
-les contrôles et les essais de l'installation ;
-la conduite à tenir en cas d'incident ou d'événement exceptionnel.
Il ne s'agit pas de reproduire intégralement les procédures de référence mais d'en expliquer les principaux points et les principes directeurs.
En leur absence, l'étude de dangers indique les principes directeurs de telles dispositions et les modalités de leur mise en œuvre.
4.3. Déclinaison particulière à la maintenance
Ce chapitre fait également référence au plan de maintenance mis en place par l'exploitant pour assurer le suivi de la conduite, de ses équipements mais également de l'environnement " naturel " ou artificiel (au sens des modifications topographiques qui ont été mises en œuvre) de la conduite. Une attention particulière est portée aux points suivants :
-moyens de protection contre la corrosion et renouvellement des revêtements de la conduite ;
-entretien des abords de la conduite forcée, notamment par rapport à la végétation mais également ouvrages de protection contre les avalanches ou les mouvements de terrain ;
-entretien des dispositifs de sécurité (y compris les vannes de sectionnement) et autres équipements.
4.4. Bilan d'application
Pour les ouvrages existants et lorsque de telles dispositions de surveillance, d'exploitation et de maintenance ont été appliquées par le passé (historique lors de la première étude de dangers, ou dernière décennie pour les études de dangers ultérieures) ce chapitre dresse un bilan de l'application desdites dispositions. Ce bilan rappelle notamment les faits d'exploitation significatifs ainsi que les résultats des essais et de la maintenance et il met en avant les éventuels enseignements sur le fonctionnement des matériels et les sources de progrès organisationnels.
Chapitre 5 : Bilan de conception, de comportement et d'état des ouvrages
Le bilan de conception, de comportement et d'état des ouvrages consiste à dresser un constat du niveau de sécurité de la conduite forcée au travers de son dimensionnement, de son comportement et de son état. Il traite les points suivants :
5.1. Conception de la conduite forcée et de ses équipements, de l'état initial à la construction à l'état actuel
Sont rappelés les éléments et méthodes de dimensionnement de la conduite et de ses équipements lors de sa conception initiale et lors des éventuelles réévaluations ultérieures. Les travaux qui ont concerné directement ou indirectement la conduite et ses équipements sont listés, de même que les éventuelles modifications des conditions d'exploitation. Le cas échéant, les conséquences de ces modifications sur le dimensionnement de l'ouvrage sont détaillées.
Les fourchettes de chargement (pression, température, poids, déplacements imposés par les éventuels mouvements de terrain) s'exerçant sur la conduite et ses organes sont présentées de manière synthétique pour chacune des différentes conditions de fonctionnement que sont :
- les situations normales d'exploitation (conduite en eau tenant compte du régime transitoire conduisant à la surpression la plus défavorable) ;
- les situations occasionnelles intermittentes d'exploitation (conduite vidangée avec les chargements thermiques les plus défavorables) ;
- les conditions exceptionnelles (suite au dysfonctionnement d'un organe de coupure du débit ou à un aléa naturel ou anthropique). Pour ces situations, on précise les chargements qui conduisent à dépasser le critère d'admissibilité des contraintes ou des déformations (ces chargements peuvent être exprimés en termes de surpression, d'amplitude de déformation locale ou de déplacement des appuis). Le dépassement de ce critère d'admissibilité est susceptible de remettre en cause le niveau de confiance de la barrière structurelle passive (augmentation de la probabilité conditionnelle de rupture de la conduite forcée).
Pour l'éventuel tronçon amont de galerie d'amenée, le dimensionnement géologique de la galerie et de ses points singuliers éventuels est décrit ici.
5.2. Surveillance des chargements s'appliquant à l'ouvrage
Lorsqu'ils existent, l'étude de dangers rappelle les dispositifs de surveillance de la pression et d'auscultation de la conduite forcée et de son environnement. Elle discute de leur validité et de leur historique de mesures. Dans le cas contraire, elle étudie l'opportunité et propose si nécessaire les paramètres de mesure pertinents pour surveiller le comportement de la conduite et de son environnement.
5.3. Bilan d'état
Sont rappelées, synthétisées et analysées les observations faites à l'occasion de l'examen exhaustif proportionné de l'état des ouvrages, des visites de surveillance périodiques, des examens et expertises particuliers qui ont pu être menés sur la conduite, ses équipements, l'éventuel dispositif d'auscultation, etc. Sont notamment évoquées les barrières et mesures de sécurité participant à la maîtrise des risques.
5.4. Bilan de conception
Compte tenu de l'état de la conduite forcée et des études les plus récentes, en particulier concernant la justification de la résistance mécanique, l'étude de dangers vérifie la conformité de l'ouvrage et des organes nécessaires à la sécurité au regard de l'état de l'art et des dispositions réglementaires.
Chapitre 6 : Analyse de risques
6.1. Etude accidentologique et retour d'expérience
A partir des incidents et des accidents déjà survenus sur la conduite forcée étudiée ou sur des installations comparables faisant intervenir des agresseurs ou éléments défaillants analogues, ce chapitre participe à identifier a priori les causes de défaillance et les scénarios susceptibles de survenir sur l'ouvrage. A cette fin, il rappelle la liste des incidents connus ou éventuels défauts de maintenance détectés sur la conduite forcée ainsi que ceux ayant affecté des installations comparables.
L'étude accidentologique et le retour d'expérience précisent la nature, les causes, la fréquence et l'importance des conséquences des incidents et accidents passés. Les conséquences doivent être analysées en regard des conséquences potentielles maximales et non simplement en regard de celles effectivement observées. Le cas échéant, l'efficacité des barrières de sécurité déployées sur la conduite forcée étudiée ou sur des installations comparables doit être soulignée.
Pour chaque accident présenté, une analyse des moyens mis en place ou à mettre en place par l'exploitant pour prévenir les éventuels accidents similaires est menée.
Ce chapitre contribue à justifier les niveaux d'occurrence retenus dans la suite de l'analyse.
Le retour d'expérience doit tenir compte du mode de construction de la conduite forcée étudiée. Il intègre également l'évolution des conditions d'exploitation de la conduite depuis sa conception.
6.2. Découpage en sous-systèmes d'analyse
Cette rubrique présente le découpage en sous-systèmes d'analyse qui est retenu pour mener l'étude de dangers.
Ce découpage identifie des tronçons homogènes (techniquement, en termes d'exposition aux risques et d'enjeux exposés) déduits du croisement de multiples paramètres (conception, chargement, environnement, topographie…).
Dans certains cas particuliers (organes de sectionnement, piquage, transition géologique…), les sous-systèmes peuvent être ponctuels.
Les sous-systèmes comprennent, lorsqu'il existe, le contrôle-commande associé à la conduite forcée.
Une synthèse cartographique de ce découpage est requise.
Le niveau d'analyse développé par l'étude de dangers sur chacun des sous-systèmes est gradué en fonction de la complexité de chaque scénario accidentel envisagé sur ces sous-systèmes.
6.3. Potentiels de dangers
L'eau contenue dans la conduite et qui est susceptible d'être projetée ou de s'écouler en cas de rupture constitue le principal potentiel de danger de ces ouvrages. Il est caractérisable, entre autres, en termes d'intensité (pression, débit, volume) et de cinétique d'apparition (durée caractéristique de dégradation ou apparition instantanée).
La libération d'eau accidentelle par les conduites forcées et galeries d'amenée associées peut engendrer, suivant l'intensité de l'accident et l'environnement, plusieurs phénomènes dangereux (éventuellement en chaîne) parmi lesquels :
- la projection d'eau à forte vitesse et de grande section, ;
- une montée du niveau d'eau dans les talwegs ;
- des entraînements de matériaux d'emprise limitée dans la couche superficielle meuble ;
- des écoulements intenses avec transport solide, voire des laves torrentielles ;
- la déstabilisation du massif rocheux et/ou du substratum altéré (y compris phénomène de dissolution).
L'étude de dangers envisagera la pertinence de ces divers phénomènes suivant chacun des scenarios dangereux.
A minima, la caractérisation du potentiel de danger de rupture complète de la conduite est attendue en pied de conduite et en un ou plusieurs points hauts du tracé suivant ses singularités. Le nombre de points est ajusté en fonction de la topographie de manière à viser l'obtention d'une enveloppe des zones impactées par les potentiels de dangers générés par une rupture de la conduite en tous les points où une telle rupture est raisonnablement vraisemblable selon le découpage en sous-systèmes d'analyse établi au chapitre 6.2.
Lorsqu'il existe des dispositifs de protection tels qu'une vanne de tête asservie à la détection d'une survitesse, les deux scenarios seront présentés alternativement avec fonctionnement de la protection ou défaillance de celle-ci.
6.4. Identification et caractérisation des risques en termes de probabilité d'occurrence, d'intensité et de cinétique des effets, et de gravité des conséquences
Les méthodes et les outils d'identification des séquences accidentelles sont présentés dans ce chapitre. Leurs principes et champs d'application sont rappelés. Dans le cas d'une approche pluridisciplinaire, les compétences mobilisées sont précisées.
Les séquences accidentelles et susceptibles d'engendrer un phénomène dangereux sont envisagées parmi toutes les situations de fonctionnement de l'installation (phases d'exploitation normales, phases d'exploitation rares) sous l'effet d'un dysfonctionnement probable de l'installation ou d'aléas naturels ou anthropiques. Les causes, les combinaisons d'événements et scénarios susceptibles d'être à l'origine d'un accident doivent être identifiées. Les barrières de sécurité sont mises en évidence et évaluées en fonction de leur état.
A minima, les scénarios considérés sont les ruptures de la conduite forcée.
S'agissant des événements initiateurs, ils sont décrits dans cette partie, en fonction des systèmes d'analyse préalablement définis.
Les séquences accidentelles ainsi identifiées ne s'appliquent pas forcément sur toute la longueur du tracé de la conduite mais aux tronçons homogènes identifiés préalablement au chapitre 6.2.
Pour toutes les séquences accidentelles identifiées et éventuellement par tronçon homogène, l'étude de dangers évalue :
- la probabilité d'occurrence annuelle, dont la cotation tient compte du bilan de conception élaboré au chapitre 5.4 et des barrières de sécurité existantes le cas échéant ;
- les conséquences des phénomènes dangereux, notamment en termes d'intensité et de cinétique des effets, et de surfaces impactées ;
- la gravité des risques encourus par les enjeux (humains, matériels et altération morphogène de l'environnement) exposés en cohérence avec la méthodologie de comptage présentée au chapitre 2.3.
Après analyse, les différents scénarios d'accident sont positionnés les uns par rapport aux autres en fonction de leur probabilité d'occurrence annuelle et de la gravité des conséquences, évaluée en termes de nombre de personnes potentiellement impactées en mettant en évidence les scénarios les plus critiques.
6.5. Etude de maîtrise et réduction des risques
Dans le cas d'ouvrages existants, à partir des scénarios identifiés et des niveaux de risque associés, cette rubrique présente la démarche de réduction des risques qui peut être menée, en prenant en compte les dispositions déjà mises en œuvre pour maîtriser les risques ainsi que les éléments de l'étude accidentologique. Cette démarche identifie et justifie les différentes mesures envisageables, de manière pérenne ou provisoire, en distinguant celles qui sont préconisées par le bureau d'études agréé à court et moyen termes pour réduire les risques. L'efficacité de ces mesures est notamment justifiée vis-à-vis de la réduction de la probabilité d'occurrence ou de la réduction de la gravité des scénarios d'accidents et les scénarios concernés sont repositionnés par rapport aux autres scénarios compte tenu des réductions de probabilité et/ou de gravité escomptées.
Cette rubrique identifie également les études complémentaires dont l'étude de dangers a montré la nécessité.
Dans le cas d'ouvrages neufs, cette rubrique rappelle les mesures et les dispositions mises en œuvre pour maîtriser les risques.
Dans le cas où des barrières de sécurité supplémentaires sont proposées au titre d'une réduction du risque associé à l'ouvrage hydraulique, une nouvelle grille de criticité est présentée incluant les barrières à mettre en place.
Chapitre 7 : Synthèse et bilan général de sécurité
Ce chapitre rappelle l'ensemble des points importants tant en matière de risques que de préconisations du bureau d'études agréé chargé de l'étude de dangers et visant à maîtriser les risques. L'organisme agréé rédacteur de l'étude de dangers indique son appréciation sur le niveau de sécurité de l'ouvrage en l'état actuel et les améliorations à attendre des mesures préconisées de réduction du risque.
L'étude conclut en distinguant les mesures suivantes :
- travaux à engager dans les meilleurs délais et les dispositions à prendre sans délai dans l'attente de l'achèvement de ces travaux ;
- autres travaux à engager avant la prochaine actualisation de l'étude de dangers programmée en application des dispositions du II de l'article R. 214-117 du code de l'environnement et les dispositions à prendre dans l'attente de l'achèvement de ces travaux ;
- autres mesures d'amélioration (autres que travaux) à prendre.
Chapitre 8 : Cartographies
Tous les éléments cartographiques utiles sont intégrés à ce chapitre pour présenter, aux échelles appropriées et avec courbes de niveaux :
- l'ouvrage ;
- son environnement ;
- la caractérisation des aléas naturels pouvant l'impacter ;
- l'intensité des phénomènes dangereux et la gravité des conséquences.
Un ou plusieurs schémas de synthèse présentent le linéaire de conduite, ses caractéristiques géométriques, lignes de pression caractéristiques, et autres données qui justifient d'avoir découpé la conduite en tronçons homogènes.
Les éléments cartographiques sont fournis au format papier avec une échelle égale au 1/25 000 ou plus précise et dans un format numérique vectoriel libre de droits. Le cas échéant, le format numérique des cartes est précisé par décision du ministre chargé de l'environnement ou, par défaut, du préfet.