Il n'y a pas de plage sans vagues
La plage n°2, journal de chantier
Depuis la création de la limnologie par François-Alphonse Forel en 1892, le Léman continue à susciter la curiosité des chercheurs, en particulier à l’EPFL et à l’Institut Forel de Genève. Ces travaux relayés dans le monde entier ont contribué à des progrès remarquables sur les connaissances physiques, chimiques et biologiques des eaux lacustres.
Le projet de Port et Plage publique des Eaux-Vives et Port de la Société Nautique de Genève a ainsi pu bénéficier d’outils de modélisation, aussi bien dans la phase conceptuelle que pour le dimensionnement des ouvrages. Les modèles avaient pour principaux objectifs d’analyser la courantologie et les champs de vagues dans la zone protégée du Port de la Nautique ainsi que leur influence sur la stabilité des plages projetées. Ils ont contribué à la vérification des bases du projet et à son optimisation.
Du concept à la réalisation
La route est souvent longue de la conception à la concrétisation mais les bonnes idées finissent généralement par s’imposer, nonobstant les turbulences rituelles imposées aux grands projets. Fort de cette certitude et des résultats acquis entre 2006 et 2010 au Laboratoire de Constructions Hydrauliques de l’EPFL, je n’ai pas été surpris d’apprendre la pose officielle du premier galet de la Plage des Eaux-Vives, le 15 septembre 2017. C’est pourtant avec une grande curiosité que j’ai répondu, le 8 mai dernier, à l’invitation de Yves Bach et Marco Rampini, l’ingénieur et l’architecte du projet, pour une visite de chantier. Les travaux en cours sont d’envergure et j’en ressors émerveillé et impatient à l’idée d’une première baignade en été 2019.
La dynamique du Petit Lac
Depuis l’étude de F. A. Forel sur les seiches du Léman en 18731, des mesures diverses de vent et de vagues en particulier ont permis d’enrichir les connaissances de la dynamique du Petit Lac, appellation amicale attribuée à la partie d’extrémité Sud-Ouest du Léman, étroite et peu profonde, qui précède l’exutoire du Rhône. Ces données ont permis une analyse statistique des situations critiques pour la zone du projet, avec une catégorisation entre faibles et fortes sollicitations. L’analyse inclut les données météorologiques2, caractérisant la vitesse et la direction du vent, ainsi que le débit du Rhône et le niveau du lac, régulés au barrage du Seujet.
Comme les cours d’eau sont marqués par des épisodes d’étiage et de crues, le lac est caractérisé par des périodes calmes et agitées. Ces situations, bien connues et différemment appréciées des navigateurs, ont un impact direct sur les installations riveraines. Les plus fortes sollicitations sont associées aux situations de Bise, provenant du Nord-Est, mais aussi au régime de Vent du Sud-Ouest, qui souffle suivant la même orientation en sens opposé. Ce qui distingue ces vents dominants c’est leur effet sur les vagues au bout du lac, dont la formation est tributaire de la distance sur laquelle ils peuvent agir sur le plan d’eau sans rencontrer d’obstacle. Ce sont donc les vagues de Bise qui influenceront le développement de la Plage des Eaux-Vives. Les conditions de faibles sollicitations présentent aussi un intérêt, en particulier pour le renouvellement de l’eau des plages durant la saison de baignade. Elles correspondent à une situation sans vent, un niveau du lac élevé et un faible débit du Rhône. Ces deux dernières conditions sont imposées au barrage du Seujet, dont la régulation permet de maintenir un niveau du lac constant pendant la période estivale et à garantir un débit minimum du Rhône. Ce dernier est également tributaire des cycles de turbinage au Seujet, avec un débit faible le week-end et plus important durant la semaine.
La modélisation hydraulique
Parmi toutes les combinaisons possibles des différents paramètres d’influence, les scénarios représentatifs des problématiques sécuritaires et environnementales ont été identifiés. Ils concernent plus particulièrement les sollicitations des vagues et des courants, l’agitation et la circulation de l’eau dans l’enceinte du port et le renouvellement de l’eau des plages en période estivale.
C’est à ce stade que l’utilité des modèles numérique et physique se révèle (figs. 1, 2). Le modèle physique reproduit la zone de projet à échelle réduite, dans un bassin équipé d’un générateur de vagues. Ce dispositif permet l’observation de la propagation des vagues vers la région côtière et de leurs déformations, par réfraction sous l’influence de la proximité du fond et par diffraction au contact des obstacles rencontrés (figs. 5, 6). Le modèle physique renseigne également sur les courants locaux et sur les mécanismes d’érosion et de transport sédimentaire.
La modélisation numérique repose sur différents modules pour la génération et la propagation des vagues et des courants ainsi que pour les mouvements du fond du lac. Elle est particulièrement adaptée à la simulation des phénomènes associés aux constructions côtières. Parmi les différentes sollicitations examinées, le champ de courants par temps de Bise sans soutirage du Rhône met bien en évidence les zones de circulation le long des rives et autour du port (fig. 3). Les courants générés dans la zone de la future Plage des Eaux-Vives, justifient l’implantation d’épis pour contrecarrer l’érosion. D’autre part, le débit du Rhône soutiré au Seujet exerce une influence significative à l’extrémité aval du lac (fig. 4). Les deux types de modélisation sont complémentaires. Le modèle physique a pour mission de confirmer les résultats numériques concernant notamment l’agitation à l’intérieur du port et les processus de transport sédimentaire le long des plages. Il sert aussi à optimiser les éléments sensibles du projet tels que digues, jetées et épis3.
Lever de rideau et perspectives
L’aménagement à buts multiples en cours de réalisation sur la rive gauche du Petit Lac à Genève répond aux attentes des usagers, promeneurs, navigateurs et baigneurs. Il est adapté aussi bien aux fortes qu’aux faibles sollicitations. La complexité du projet a pu bénéficier des connaissances limnologiques acquises depuis le XIXe siècle. À cet égard, la complémentarité des modélisations physique et numérique s’est révélée d’une grande efficacité pour orienter l’évolution interactive du projet vers une solution optimale.
L’aboutissement programmé des travaux ouvre de nouvelles perspectives au mode de vie de la Cité de Calvin. Le levé des rideaux de palplanches redonnera aux navigateurs et aux baigneurs la vision du jet d’eau, si chère aux genevois.
Le journal "La plage"
Le journal "La plage" retrace toutes les étapes du chantier de la plage publique des Eaux-Vives à Genève. Tiré à 3000 exemplaires et gratuit, il est publié tous les quatre mois. Cette pubilcation offre un témoignage précieux et régulier sur le rythme du chantier. Avant les plaisirs de la baignade estivale, le journal veut d’abord relater et donner à lire un autre plaisir doublé d’une expérience unique : le chantier. Le projet éditorial de La plage ne cherche pas tant à décrire le futur projet qu’à témoigner des réalités des hommes et des femmes qui y sont à l’œuvre. Afin de diffuser le plus largement possible ce projet éditorial sur l'art du chantier, espazium.ch diffuse une sélection d’articles issus de chaque numéro du journal La plage. Nous remercions chaleureusement toute l'équipe oeuvrant sur le projet ainsi que Jacques Perret, responsable éditorial des journaux. Bonne lecture.
La plage n°1, journal de chantier
Observer des processus créateurs
Les palplanches
Portrait: Roger Nauer, responsable des travaux lacustres pour le projet Port et Plage publique des Eaux-Vives à Genève
La plage n°2, journal de chantier
Il n'y a pas de plage sans vagues
Les enrochements. Nouveaux ouvrages de protection lacustres dans la Rade de Genève
Portrait: David Ballatore, contremaître pour les travaux lacustres de l’extension du Port de la Société Nautique de Genève
La formation de la Rade de Genève
La plage n°3, journal de chantier
La Rade de Genève, de la dernière glaciation à nos jours
Encadrer des processus créateurs: comment interpréter l'interdiction de principe de réaliser une plage
Les remblais
Portrait: Philippe Sautier
La plage n°4, journal d'un chantier
Les stations lacustres de la rade de Genève
Passerelle et plateformes métalliques sur pieux
Portrait: Laurent Sciboz
47 siècles d’histoire sous la plage
