Le but principal des digues artificielles est de prévenir l’inondation de la campagne adjacente et de ralentir les changements de cours naturels dans une voie navigable pour fournir des voies de navigation fiables pour commerce maritime au fil du temps; ils limitent également le débit du fleuve, ce qui entraîne un débit d’eau plus élevé et plus rapide. Les digues se trouvent principalement le long de la mer, où les dunes ne sont pas assez fortes, le long des rivières pour se protéger contre les crues importantes, le long des lacs ou le long des polders. De plus, des digues ont été construites dans le but d’empolder ou de délimiter une zone d’inondation. Ce dernier peut être une inondation contrôlée par l’armée ou une mesure visant à prévenir l’inondation d’une plus grande zone entourée de digues. Des digues ont également été construites comme limites de terrain et comme défenses militaires. Plus d’informations sur ce type de digue peuvent être trouvées dans l’article sur les murs en pierre sèche.
Les digues peuvent être des travaux de terrassement permanents ou des constructions d’urgence (souvent des sacs de sable) construites à la hâte en cas d’inondation.
Certaines des premières digues ont été construites par la civilisation de la vallée de l’Indus (au Pakistan et en Inde du Nord à partir de 2600 av.J.-C. environ) dont dépendait la vie agraire des peuples Harappans. Des digues ont également été construites il y a plus de 3 000 ans dans l’Egypte ancienne, où un système de digues a été construit le long de la rive gauche du Nil sur plus de 1 000 kilomètres (600 miles), s’étendant d’Assouan moderne au Delta du Nil sur les rives de la Méditerranée. Les civilisations mésopotamiennes et la Chine ancienne ont également construit de grands systèmes de digues. Parce qu’une digue n’est aussi forte que son point le plus faible, la hauteur et les normes de construction doivent être cohérentes sur toute sa longueur. Certaines autorités ont fait valoir que cela nécessitait une autorité gouvernementale forte pour guider les travaux, et qu’elle pouvait avoir été un catalyseur pour le développement de systèmes de gouvernance dans les premières civilisations. Cependant, d’autres mettent en évidence des travaux de terrassement à grande échelle pour contrôler l’eau tels que des canaux et / ou des digues datant d’avant le roi Scorpion en Égypte prédynastique, au cours desquels la gouvernance était beaucoup moins centralisée.
Un autre exemple de digue historique qui protégeait la cité-État croissante de Mēxihco-Tenōchtitlan et la ville voisine de Tlatelōlco, a été construit au début des années 1400, sous la supervision du tlahtoani de l’altepetl Texcoco, Nezahualcoyotl. Sa fonction était de séparer les eaux saumâtres du lac Texcoco (idéal pour la technique agricole Chināmitls) de l’eau potable fraîche fournie aux colonies. Cependant, après la destruction de Tenochtitlan par les Européens, la digue a également été détruite et les inondations sont devenues un problème majeur, ce qui a entraîné le drainage de la majorité du lac au 17ème siècle.
Les digues sont généralement construites en empilant de la terre sur une surface dégagée et plane. Larges à la base, ils se rétrécissent jusqu’à un sommet de niveau, où des remblais temporaires ou des sacs de sable peuvent être placés. Étant donné que l’intensité des crues augmente dans les digues des deux rives et que les dépôts de limon augmentent le niveau des lits des rivières, la planification et les mesures auxiliaires sont vitales. Les sections sont souvent en retrait de la rivière pour former un canal plus large, et les bassins de la vallée inondable sont divisés par plusieurs digues pour empêcher une seule brèche d’inonder une grande surface. Une digue faite de pierres posées en rangées horizontales avec un lit de gazon fin entre chacune d’elles est connue sous le nom de spetchel.
Les digues artificielles nécessitent une ingénierie importante. Leur surface doit être protégée de l’érosion, de sorte qu’ils sont plantés de végétation telle que l’herbe des Bermudes afin de lier la terre ensemble. Sur le côté terrestre des hautes digues, une terrasse basse de terre connue sous le nom de banquette est généralement ajoutée comme autre mesure anti-érosion. Du côté de la rivière, l’érosion causée par de fortes vagues ou des courants représente une menace encore plus grande pour l’intégrité de la digue. Les effets de l’érosion sont contrecarrés par la plantation d’une végétation appropriée ou l’installation de pierres, de rochers, de tapis lestés ou de revêtements en béton. Des fossés séparés ou des tuiles de drainage sont construits pour éviter que la fondation ne soit gorgée d’eau.
Prévention des inondations de la rivière
D’importants systèmes de digues ont été construits le long du fleuve Mississippi et du fleuve Sacramento aux États-Unis, ainsi que le Pô, le Rhin, la Meuse, le Rhône, la Loire, la Vistule, le delta formé par le Rhin, la Meuse et l’Escaut aux Pays-Bas et le Danube en Europe. Pendant la période des Royaumes combattants chinois, le système d’irrigation de Dujiangyan a été construit par les Qin en tant que projet de conservation de l’eau et de contrôle des inondations. L’infrastructure du système est située sur le Minjiang (chinois: 岷江; pinyin: Mínjiāng), qui est le plus long affluent du Chang Jiang, dans le Sichuan, en Chine.
Le système de digues du Mississippi représente l’un des plus grands systèmes de ce type que l’on trouve partout dans le monde. Il comprend plus de 5 600 km (3 500 mi) de digues s’étendant sur environ 1 000 km (620 mi) le long du Mississippi, s’étendant du Cap Girardeau, Missouri, au delta du Mississippi. Ils ont été commencés par des colons français en Louisiane au 18ème siècle pour protéger la ville de la Nouvelle-Orléans. Les premières digues de Louisiane mesuraient environ 90 cm (3 pi) de haut et couvraient une distance d’environ 80 km (50 mi) le long de la rivière. américain. Le Corps du génie de l’Armée, en collaboration avec la Commission du fleuve Mississippi, a étendu le système de digues à partir de 1882 pour couvrir les rives de la rivière de Cairo, dans l’Illinois, à l’embouchure du delta du Mississippi en Louisiane. Au milieu des années 1980, ils avaient atteint leur étendue actuelle et mesuraient en moyenne 7,3 m (24 pi) de hauteur ; certaines digues du Mississippi atteignent 15 m (50 pi). Les digues du Mississippi comprennent également certaines des plus longues digues individuelles continues au monde. L’une de ces digues s’étend vers le sud de Pine Bluff, Arkansas, sur une distance de quelque 610 km (380 mi).
Le Corps des ingénieurs de l’Armée des États-Unis (USACE) recommande et soutient la technologie de confinement cellulaire (géocellules) en tant que meilleure pratique de gestion. Une attention particulière est accordée à la question de l’érosion de surface, de la prévention des dépassements et de la protection de la crête de la digue et de la pente aval. Le renforcement avec des géocellules fournit une force de traction au sol pour mieux résister à l’instabilité.
Des digues artificielles peuvent entraîner une élévation du lit naturel de la rivière au fil du temps; que cela se produise ou non et à quelle vitesse, dépend de différents facteurs, l’un d’eux étant la quantité et le type de charge du lit d’une rivière. Les rivières alluviales avec des accumulations intenses de sédiments tendent à ce comportement. Des exemples de rivières où des digues artificielles ont conduit à une élévation du lit de la rivière, même jusqu’à un point où le lit de la rivière est plus élevé que la surface du sol adjacente derrière les digues, se trouvent pour le fleuve Jaune en Chine et le Mississippi aux États-Unis.
Prévention des inondations côtières
Les digues sont très courantes dans les marais bordant la baie de Fundy au Nouveau-Brunswick et en Nouvelle-Écosse, au Canada. On peut attribuer aux Acadiens qui se sont installés dans la région la construction originale de nombreuses digues de la région, créées dans le but de cultiver les marais fertiles des marées. Ces digues sont appelées digues. Ils sont construits avec des portes d’écluse à charnière qui s’ouvrent à la marée descendante pour drainer l’eau douce des marais agricoles et se ferment à la marée montante pour empêcher l’eau de mer de pénétrer derrière la digue. Ces écluses sont appelées » aboiteaux « . Dans le Lower Mainland, autour de la ville de Vancouver, en Colombie-Britannique, il y a des digues (appelées localement digues, et également appelées » digues ») pour protéger les terres basses du delta du fleuve Fraser, en particulier la ville de Richmond sur l’île Lulu. Il y a aussi des digues pour protéger d’autres endroits qui ont été inondés dans le passé, comme le polder de Pitt, des terres adjacentes à la rivière Pitt et d’autres rivières tributaires.
Les digues de prévention des inondations côtières sont également courantes le long de la côte intérieure derrière la mer des Wadden, une zone dévastée par de nombreuses inondations historiques. Ainsi, les peuples et les gouvernements ont érigé des systèmes de digues de protection contre les inondations de plus en plus vastes et complexes pour arrêter la mer même pendant les inondations de tempête. Les plus grands d’entre eux sont bien sûr les énormes digues aux Pays-Bas, qui ne se sont pas contentées de se défendre contre les inondations, car elles ont repris agressivement des terres situées sous le niveau moyen de la mer.
Digues d’éperons ou épis
Ces structures hydrauliques typiquement artificielles sont situées pour protéger contre l’érosion. Ils sont généralement placés dans des rivières alluviales perpendiculaires, ou en angle, à la rive du chenal ou au revêtement, et sont largement utilisés le long des côtes. Il existe deux types courants de digues à éperons, perméables et imperméables, selon les matériaux utilisés pour les construire.
Super Leveedit
Des villes importantes du Japon (Tokyo et Osaka) ont développé une nouvelle protection contre les inondations connue sous le nom de Super levee. Les Super digues sont des digues plus épaisses qui ne manqueront pas même dans les événements les plus extrêmes.