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Hydrologie–Hydrogéologie

Contribution de l’hydrogéomorphologie à l’évaluation du risqud’inondation : le cas du Midi méditerranéen français

Jean-Louis Ballaisa,∗, Gérald Garryb, Marcel Massonc

a ESPACE, UMR 6012 CNRS–université de Provence, 29, av. Robert-Schuman, 13621 Aix-en-Provence cedex 1, Franceb Ministère de l’Équipement, direction GUHC, Arche de la Défense, Paroi Sud, 92055 La Défense cedex, France

c CETE Méditerranée, Département HACE, BP 37000, 13791 Aix-en-Provence cedex 3, France

Reçu le 2 mai 2005 ; accepté après révision le 3 mai 2005

Présenté par Comité de lecture

Résumé

La méthode hydrogéomorphologique de détermination des zones inondables a été mise au point il y a une vingtaineSon principe en est simple : les limites externes du lit majeur d’un cours d’eau constituent la courbe enveloppe des csées de ce cours d’eau. Ces limites externes sont déterminées par l’étude des photographies aériennes et par celle dcombinant la microtopographie (en particulier l’existence de talus), la granulométrie des dépôts (ceux du lit majeur sonlement formés de limons et d’argiles) et la couleur de ces dépôts (ceux du lit majeur sont souvent plus sombres que l’enCertaines formes de l’occupation actuelle ou ancienne des sols (parcellaire, localisation et répartition des sites archédes habitations et des bâtiments d’exploitation, des voies de communication) sont également utilisées pour confirmerobtenues. Très longtemps négligée, cette méthode naturaliste est maintenant intégrée dans celles préconisées parprévention des risques (PPR) en raison de sa fiabilité, de sa facilité de mise en œuvre et de son faible coût. Elle figtenant, aux côtés d’approches plus traditionnelles, comme en particulier la méthode hydrologique–hydraulique, nettecoûteuse. Les récentes et nombreuses catastrophes qui se sont succédé depuis une quinzaine d’années dans le Minéen français, de Nîmes (1988) au Gardon (2002), ont montré, à la fois, l’insuffisance de la méthode hydrologique–hyet la fiabilité de la méthode hydrogéomorphologique. Cependant, la méthode hydrogéomorphologique peut être encotionnée, en replaçant la période actuelle dans le cadre de l’évolution des lits majeurs à échelle historique, voire holocPourciter cet article : J.-L. Ballais et al., C. R. Geoscience ••• (••••). 2005 Académie des sciences. Publié par Elsevier SAS. Tous droits réservés.

Abstract

Contribution of hydrogeomorphological method to flood hazard assessment: the case of French Mediterranean regioThe hydrogeomorphological method for delimiting flood risk zones in France was developed some twenty years ago. I

* Auteur correspondant.Adresse e-mail :[email protected](J.-L. Ballais).

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961631-0713/$ – see front matter 2005 Académie des sciences. Publié par Elsevier SAS. Tous droits réservés.doi:10.1016/j.crte.2005.06.010

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on a simple principle: the outer limits of a stream’s flood plain constitute the outer envelope of past floods. These lidetermined with the use of aerial photographs and field surveys of micro-topography as well as analyses of deposit graand colour. Indications of present or past land use (fields, location and distribution of archaeological sites, housesbuildings, roads) are also useful. This field-based method long remained ignored, but being reliable, easy to use and init has now been incorporated into the package of methods recommended by French risk-prevention plans (PPRI).recent catastrophes that have occurred over the past fifteen years in the Mediterranean regions of southern France deboth the inadequacy of the hydrological–hydraulic method and the reliability of the hydrogeomorphological methodcan, however, be improved by setting observations for the present period against information on the more ancientevolution of flood plains.To cite this article: J.-L. Ballais et al., C. R. Geoscience ••• (••••). 2005 Académie des sciences. Publié par Elsevier SAS. Tous droits réservés.

Mots-clés :Lit majeur ; Crues ; Zones inondables ; Méthodes connexes ; France

Keywords:River; Major bed; Flood plain; Liable-to-flooding areas; Related methods; France

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Abridged English version

1. Introduction

The hydrogeomorphological method has beenvented to allow a best management of liable to floing areas. This field-based method gives promineto non-questionable geomorphological units that mthe potential limits of a future flood, regardlessmodelling.

2. The hydrogeomorphological method: a slowscientific and institutional emergence

The hydrogeomorphological method for determing flood plains was developed some twenty years aThis field-based method was long unknown to plners, but gained wider currency at the beginning of1980s[9,12]. Following this, it became recognized bflooding experts and identified as an essential parour understanding of flood plains[10]. Considering itis reliable, easy to use and inexpensive, it has beetegrated since 1995 into studies designed for drawup flood-risk prevention plans (PPR). It is now foualongside more common-place but also more coapproaches based on hydrological and hydraulicculations[10].

3. Principles of the hydrogeomorphological metho

It is based on a simple principle: the flood plaboundaries of a stream correspond to the envecurve of its past floods[11,14]. These limits are determined with the use of aerial photographs and fi

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4. An efficient mapping

The many recent catastrophes that have occuover the past fifteen years or so in the Mediterranregions of southern France, in Nîmes (1988), inAude department (1999) and in the Gard depment (2002) have demonstrated both the limits ofhydrological–hydraulic method and the reliabilitythe hydrogeomorphological method.

The floods of November 1999, which seriouslyfected a large geographical area in four departmin southern France (Aude, Pyrénées-Orientales, Tand Hérault), provided an opportunity to compathe limits of the flood plains obtained by hydrogomorphological mapping with areas that were acally flooded. This was performed for an aggregate350 km of stream length using systematic readingthe floodwater marks in the field (unpublished repoCETE Méditerranée;[7]). In 87.5% of the cases, thwaterline matched the mapped limits or remained wwithin the hydrogeomorphological envelope. For tremaining 12.5%, the flooding exceeded the hydroomorphological limit. In this case, overflow onto thlowermost alluvial terrace was explained by poun

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5. Conclusion

Beyond the advantages of providing a rapid dinosis of flood plains, this method challenges certfundamentals behind planning strategies, especaspects such as the meaning of flooding frequethe impact of hydraulic development and the upkeof waterways, urbanization in flood plains, and trole of changes made in hydraulic developmentthe related urbanization policies. Indeed, the propomethod can be used to define nearby areas thanot threatened by flood hazards, and thus to opencussions on alternative solutions that are part of aplanning and development.

Although already operational, the predictive pformance of the hydrogeomorphological method cbe improved by considering the present period inperspective of flood channel evolution at historicaleven Holocene timescales[4,5].

1. Introduction

La méthode hydrogéomorphologique est née dnécessité de mieux gérer les zones exposées auxd’inondation, afin d’en réduire la vulnérabilité omieux encore, de les préserver du risque en y masant l’urbanisation, et de les affecter à l’expansioncrues. Fondée sur une approche naturaliste, elle pede mettre en évidence des unités géomorphologiqnon contestables, façonnées par l’eau, et qui marqles limites potentielles d’une crue prochaine, indépdamment de toute modélisation. Elle est donc un oà la fois scientifique et pédagogique, car elle offre aacteurs de l’aménagement durable une nouvelle vide l’espace.

Après avoir rappelé les conditions dans lesquela méthode a été développée et s’est progressiveimposée dans les études conduites sous l’autoritl’État (Atlas des zones inondables, Plans de prévendes risques d’inondation, etc.), nous résumerons rdement les grands principes directeurs de sa misœuvre et présenterons quelques exemples de soplication et des réflexions qu’elle suscite vis-à-visl’aménagement du territoire, notamment à travers

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cartographies réalisées dans le département de l’Aaprès les crues de 1999 et dans le département duavant celles de 2002.

2. La méthode hydrogéomorphologique : unelente émergence scientifique et institutionnelle

2.1. Les premières cartes qualitatives (1935–1982

Les inondations sont très fréquentes et touchentrès nombreuses communes en France, estiméejourd’hui à 18 000 environ. À ce titre, il était légitimqu’elles retiennent très tôt l’attention des pouvoirsblics et qu’elles fassent l’objet d’études et de cartogphies. La première génération de cartes a été réasur les fleuves, puis sur les principaux cours d’eauapplication d’un décret–loi d’octobre 1935. Il s’agdes plans de surfaces submersibles (PSS), qui étdestinés à assurer le libre écoulement des eaux et àserver les champs d’expansion des crues. Ces cadressées généralement au 1/25 000, ne faisaient qureprendre les limites des plus hautes eaux connupartir des laisses de crues, des enquêtes de terrainl’exploitation des photographies aériennes. À côtéces documents qualitatifs, des études plus ponctuet plus fines ont cependant été menées à l’aide dedèles hydrauliques, notamment pour mesurer l’impdes ouvrages sur l’écoulement des eaux. Le dévepement de l’urbanisation dans les zones inondablpartir des années 1950 et des zones d’activités intrielles vers les années 1970 a provoqué une fortegression de la vulnérabilité, qu’il est devenu indispsable de maîtriser. La répétition d’événements domageables, comme les inondations du Gers en 1ou celles de la Saône pendant l’hiver 1980–1981, aà l’origine de la mise en place d’une véritable politiqde prévention, qui s’est caractérisée par le dévepement de la connaissance des aléas, par la créd’outils pour assurer l’information des citoyens et pune gestion plus stricte des territoires.

2.2. Les débuts de la cartographiehydrogéomorphologique (1983–1995)

La loi du 13 juillet 1982, relative à l’indemnisatiodes victimes des catastrophes naturelles, a été l’osion de définir une stratégie des études de risques



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FFig. 1. Carte de localisation.

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Fig. 1. Location map.

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réaction avec la période précédente, il a été décidconduire de façon systématique des études « lourdfondées sur des modélisations mathématiques. Toles communes concernées par un ou plusieurs risnaturels devaient être pourvues d’une cartograpprécise, qui permettrait de réglementer l’occupatdes sols. Cependant, très rapidement, ce type d’és’est avéré, dans un certain nombre de cas, tropà mettre en œuvre, trop coûteux et également disportionné par rapport aux besoins. Il était, en efengagé indifféremment sur de petites communesrales sans enjeu particulier, qui disposent d’espacedehors des zones inondables et qui ne délivrentquelques permis de construire chaque année, edes communes plus importantes, où se posaientquestions délicates d’emploi et d’habitat. Par ailleuau-delà des enjeux, le résultat des modèles et la psion des lignes d’eau calculées n’étaient pas toujosatisfaisants en raison du manque d’instrumentasur certains bassins versants et aussi quelquefonombre et de la qualité insuffisante des donnéesleurs des précipitations, hauteurs d’eau, etc.) en dede grands cours d’eau bien connus, comme la Garoou la Loire. Ce sont ces mêmes limites qui ont condles États-Unis, dès les années 1930, à délaisser

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proche probabiliste. Cependant, à la différence dFrance, a alors été définie une hiérarchie de cruesIn-termediate Regional Flood, Standard Project FloodetMaximum Probable Flood, sans référence à la mophologie de la plaine alluviale fonctionnelle[18].

C’est dans ce contexte que la méthode hydrogmorphologique a émergé et a évolué[9,12]. Après plu-sieurs tests, cette méthode, fondée sur l’analyse durain par photo-interprétation et observations directeété appliquée à plusieurs cours d’eau afin de comples résultats obtenus avec ceux issus de la modétion (le Lot à Mende, le Gardon à Anduze, le Là l’amont de Montpellier,Fig. 1). D’abord accueillieavec scepticisme par les ingénieurs, elle a progresment trouvé sa place, et elle a été partiellement utilaprès la catastrophe de Nîmes (Fig. 1) pour réaliser desdiagnostics sur plusieurs communes du Midi médiranéen, dont Mende, Nice, Cannes et Saint-Cypriepour rédiger le cahier des charges des atlas des ctorrentielles dans trente départements du Sud dFrance.

Afin d’améliorer les études et de pallier en parles insuffisances d’une stricte modélisation, il a auété demandé, à partir des années 1980, de priviléune première étape d’analyse qualitative. Il s’agis

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de consacrer davantage de temps à la recherchel’exploitation des archives, afin de mieux sensibilisl’opinion publique à des phénomènes qui n’étaientnéralement pas exceptionnels et d’augmenter les sde données statistiques.

2.3. Depuis 1995, la cartographiehydrogéomorphologique fait partie intégrante del’étude des zones inondables

La définition des études à réaliser dans le cadreplans de prévention des risques naturels (PPR), itués par la loi Barnier du 3 février 1995 sur le reforcement de la protection de l’environnement, a pmis de remettre à plat une stratégie d’étude des indations qui tienne compte des expériences acqudepuis 20 ans. Dorénavant, les différentes approne sont plus perçues en termes de concurrence,de complémentarité. Les ministères de l’Équipemet de l’Environnement ont mis au point une méthounique d’études qui permet d’optimiser les moyensregard des besoins, c’est-à-dire que les études songagées dans un ordre logique et développées jusce que la précision des résultats soit en accord aveattentes et les enjeux : document d’information pventive, technique, réglementaire, etc.[10].

Toute étude doit commencer par une analysela morphologie de la plaine alluviale et des cruhistoriques. Cette première étape se traduit par dcartes « de base », à partir desquelles peut êtreblie une carte de synthèse, dite d’inondabilité. Ucarte d’aléas est ensuite dressée, soit directemeles données quantitatives disponibles (en particules hauteurs d’eau) sont satisfaisantes, soit en rerant à une modélisation, simplifiée ou plus compleCes cartes, hydrogéomorphologiques, d’inondabet d’aléas répondent au cahier des charges desAt-las des zones inondables, financés par le ministère dl’Environnement. Elles correspondent aussi à l’infmation nécessaire pour établir le dossier commusynthétique (DCS), document d’information prévetive élaboré sous l’autorité du préfet. Elles peuvégalement faire l’objet d’un « porter à connaissancafin d’intégrer les zones inondables dans les pd’occupation des sols (POS), devenus aujourd’huiplans locaux d’urbanisme (PLU) du fait de la loi « Slidarité et renouvellement urbain » (SRU), et de géles permis de construire en conséquence. Enfin,

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constituent les cartes techniques de référence duComplétées par une évaluation des enjeux, ellesmettent d’en fonder le zonage réglementaire.

Ces procédures sont encore assez peu pratiquédehors des régions Languedoc-Roussillon, ProveAlpes-Côte d’Azur et Midi-Pyrénées, et le nombde spécialistes expérimentés capables de les applreste très insuffisant, ce qui conduit à des retardà des échecs regrettables pour la sécurité des potions et de leurs biens.

3. Les principes de la méthodehydrogéomorphologique

3.1. L’hydrogéomorphologie

Dans l’état actuel de nos connaissances, lathode hydrogéomorphologique ne semble êtretiquée qu’en France. Ses bases conceptuellessimples, mais ne correspondent pas au découpagconnu généralement, en particulier par l’école angsaxonne, qui ne distingue quechannelet flood plain.Les cours d’eau se caractérisent en général par l’etence de trois lits : le lit mineur, le lit moyen et lemajeur (Fig. 2). Le lit mineur est constamment occu(sauf exception, comme dans le cas des oueds[2]),le lit majeur permet l’expansion des crues raresexceptionnelles. Le lit moyen, intermédiaire entredeux précédents, est modelé par les crues fréque(périodes de retour de 1 à 5 ans, voire 10 ans). Bcaractérisé dans les régions à pluviométrie contracomme le Midi méditerranéen et dans les traversde piedmonts de massifs montagneux, il ne setingue pas toujours nettement du lit majeur dans lede rivières de plaine sous climat à pluviométrie prégulière. En conséquence, les limites externes dmajeur d’un cours d’eau constituent la courbe enloppe de ses crues passées[11]. Déterminer la zoneinondable par un cours d’eau revient donc à déterner les limites de son lit majeur. Ses limites extersont repérées par l’étude stéréoscopique des photphies aériennes et par celle du terrain, en combinamicrotopographie avec la granulométrie et la couldes dépôts.

3.1.1. Cas général : la section moyenneLe lit majeur est généralement surélevé par r

port au lit moyen, lui-même surélevé par rapport



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OFFig. 2. Relations topographiques entre les lits. 1 – limons de crues ; 2 – alluvions sablo-graveleuses de plaine alluviale fonctionnelle
vions sablo-graveleuses de terrasse alluviale ; 4 – talus. L1 – lit mineur ; L2 – lit moyen ; L3 – lit majeur ; t1 – limite des crues non débot2 – limite du champ d’inondation des crues fréquentes ; t3 – limite du champ d’inondation des crues exceptionnelles.

Fig. 2. Topographic relations between the different beds.

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lit mineur. La dénivellation de quelques décimètau-dessus du lit moyen se marque par un talus d’sion en pente forte, souvent subverticale, bien visen photo-interprétation stéréoscopique. La limiteterne du lit majeur est également souvent constitpar une rupture de pente liée au talus d’érosion Plécène supérieur–Holocène. Ce talus, généralemenest parfois masqué par des matériaux liés à l’évtion de l’encaissant (terrasse alluviale ou substragénéralement) et, en particulier, par des apportsluviaux. Des annexes fluviatiles (bras) pouvant êassimilées au lit moyen traversent le lit majeur dcertaines configurations géomorphologiques. Leurticulation avec le lit mineur correspond aux premièzones de débordement des crues. La granulométridépôts superficiels du lit majeur, recouvrant des avions grossières holocènes, est généralement carristique d’écoulements lents, voire de phénomènedécantation – limons et argiles –, alors que l’encasant est caractérisé par la roche en place, des alluvgrossières (formations du Pléistocène supérieur lesouvent) ou des formations hétérométriques (covions holocènes). Enfin, ces dépôts fins de lit maont des couleurs souvent sombres, dues à la richen matière organique et aux phénomènes de réducalors que l’encaissant, mieux oxygéné, se caractépar des dépôts plus ocres, plus clairs. Ce cas esttout bien développé sur la section moyenne, sectiotransit [16] des cours d’eau, à l’exception des pebassins versants.

3.1.2. Les variations vers l’amont et vers l’avalVers l’amont, très généralement, la plaine alluvi

se réduit et les apports latéraux augmentent. La ré

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Fig. 3. Vallon en berceau dans le bassin versant de l’(Bouches-du-Rhône) (Masson et al. 1996). 1 – limons de c2 – colluvions.

Fig. 3. Shallow valley in the Arc catchment (Bouches-du-RhôFrance) (Masson et al., 1996). 1 – flood silts; 2 – colluvium.

tion de la plaine alluviale atteint son maximum dales gorges (Tarn, Verdon), où elle peut totalementparaître. Il n’existe plus alors qu’un seul lit. Dansvallées importantes, par exemple dans les Alpes,apports latéraux massifs, par les affluents, prensouvent la forme de cônes[17]. Ces cônes peuvens’avancer jusqu’au cours d’eau axial et même lepousser vers la rive opposée de la plaine alluvivoire le barrer et constituer un lac éphémère, comce fut le cas en Maurienne. Sur les petits cours d’el’amont est souvent constitué par un vallon sec enceau – affluents de l’Arc (Fig. 1) dans le départemendes Bouches-du-Rhône (Fig. 3) –, vallon dont la formerésulte d’apports massifs de colluvions et de la réption des labours pendant des siècles. Dans ce calimite de la zone inondable est constituée, commecédemment, par la limite entre les limons du lit etcolluvions des versants.

Vers l’aval, les cours d’eau principaux présentsouvent une morphologie différente de celle de la s

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Fig. 4. Bourrelet de berges (a) et profil transversal en toit (b). 1 – ar-giles ; 2 – limons ; 3 – galets ; 4 – encaissant ; 5 – ripisylve.

Fig. 4. Bank rolls (a) and transversal roof profile (b). 1 – clays;2 – silts; 3 – pebbles; 4 – substratum; 5 – riparian forest.

tion moyenne (Loire moyenne[6]), Ouvèze en amonde Bédarrides (Fig. 1), basses plaines de l’Audel’aval de Moussoulens) : la diminution de la pente pvoque une diminution de la granulométrie, de soque le lit moyen lui-même est constitué de dépfins, qui s’accumulent immédiatement sur les bordslit mineur. Il s’ensuit la disparition progressive dumoyen sous la forme qu’il prenait à l’amont, puis, pà l’aval, la formation de bourrelets de berges cararistiques des lits en toit (Fig. 4). Le lit majeur, toujourslocalisé à l’extérieur du lit moyen, est alors en contbas de celui-ci, à l’inverse des situations précédenLes dépôts du lit majeur se distinguent plus difficiment de ceux du lit moyen, mais toujours nettemenl’encaissant.

3.2. Les indices complémentaires d’inondabilité

3.2.1. L’occupation du solTrès souvent, la ripisylve constitue une indicati

de l’étendue du lit moyen. Elle a, en revanche,éliminée du lit majeur par des labours, des pâturaet de la vigne, dont le parcellaire diffère souventparcellaire de l’encaissant, soit par les dimensionsparcelles, soit par leur orientation, soit encore pardeux.

Le plus souvent, les voies de communication etnoyaux de peuplement anciens évitent le lit majece qui en fait un critère complémentaire pour démiter les zones inondables. Cependant, la réalitéparfois plus complexe car des constructions ancienpeuvent se situer en zone inondable comme à Vaila-Romaine[3] et Mollans sur l’Ouvèze, à Anduze

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à Cardet sur le Gardon d’Anduze (Fig. 1), mais aussdans la vallée de la Meuse, du Lot et de bien d’aucours d’eau français. En revanche, ces constructprésentent systématiquement des formes d’adaptaux inondations : niveau d’habitation au premier étaalors que le rez-de-chaussée est occupé par demises, caves ou garages ou, plus simplement, bdeaux placés aux portes de ce rez-de-chaussée.

3.2.2. Les recherches historiquesLa recherche de témoignages sur les crues h

riques relève plutôt de la compétence des historet leurs travaux donnent d’excellents résultats (JMeffre in [1]), mais rares sont ceux qui s’y intéressece qui a poussé des géographes à tenter de lespléer. On peut ainsi, sans trop de difficultés, remoau XVIIe siècle grâce aux archives (voir, par exemp[15]), et donc comparer parfois la surface couverteune inondation donnée avec celle du lit majeur. Jqu’à maintenant, nous n’avons pas observé de cadébordement historique au-delà de la limite externelit majeur.

L’archéologie est aussi précieuse quand elle pmet de comparer le niveau actuel du lit majeucelui contemporain de la construction d’une chapou d’une cathédrale romane (Pyrénées-OrientaVaison-la-Romaine) ou encore d’une ferme Louis X(Gardon). Il en ressort que les lits majeurs ont tdance à se surélever depuis deux millénaires, au mdans le Midi méditerranéen français, ce que nousmontrons en détail[5] et dont nous tirons les consquences par ailleurs en termes d’accroissemenrisque[4].

4. Une cartographie efficace

La démonstration de l’efficacité de cette cartogphie en matière de diagnostic du risque d’inondata pu être faite à de nombreuses reprises, malheusement au hasard de catastrophes. Tel a été le caparticulier, pour la vallée de l’Èze, sur les communde Pertuis et La Tour-d’Aygues (Vaucluse) (Fig. 1)en 1993, ainsi que, successivement, pour les vadu Var sur la commune de Nice et celle du Lot sla commune de Mende en 1994, celle de l’Agly sles communes de Rivesaltes et de Saint-Laurentla-Salenque (Pyrénées-Orientales) en 1999 (rapp

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d’études non publiés, CETE Méditerranée, exemprepris, pour certains, dans[14]). À chaque fois, la déli-mitation des zones inondables, réalisée quelques(ou quelques années pour Rivesaltes) avant la ctrophe, a été confirmée en tous points par les obsetions postérieures à la crue.

4.1. La signification hydraulique des limites desunités hydrogéomorphologiques : le cas desinondations de novembre 1999

Une vérification a pu être effectuée, cette fois-ciune cartographie postérieure aux inondations, maiapplication stricte des principes de la méthode, àsuite des crues de novembre 1999 qui ont affectédépartements de l’Aude, des Pyrénées-OrientalesTarn et de l’Hérault (rapport d’étude non publié, CETMéditerranée[7]). Cette cartographie, réalisée parterprétation des photographies au 1:15 000 prises pal’IGN quelques jours après l’événement, a porté suraspects suivants : hydrogéomorphologie et morphonamique (ablations, sédimentations) générées pacrues, occupation des sols, localisation et identifition des dégâts. Les résultats obtenus ont pu être cparés aux limites des zones inondées cartographpar les directions départementales de l’équipemepartir des relevés de laisses de crues, et avec lemites des plans de surfaces submersibles (PSS) éà la suite des grandes crues de 1940, 1930 et 1896ont affecté diverses parties du territoire concernéles crues de novembre 1999.

Cette analyse a permis de recueillir de multipobservations portant à la fois sur l’évaluation deméthode hydrogéomorphologique et sur des promatiques appliquées au niveau des stratégies d’anagement.

Pour la première fois, il nous a été possiblecomparer ces limites à celles de très grandes cret ce, sur un linéaire de 350 km de cours d’eau. Ddeux cas antérieurs (Èze et Lot), la crue observée,qu’importante, ne correspondait en effet qu’à unequence cinquantennale ou centennale, et n’atteigpas la limite du lit majeur géomorphologique ; danscas de Nice, aucune comparaison détaillée n’avaieffectuée.

Le principal enseignement des crues de novem1999, au-delà de la confirmation de l’inondabilité gbale des zones cartographiées, concerne la con

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dance entre les limites externes de lit majeur et cede ces crues. Cette concordance concerne 87,5 %linéaire étudié (Fig. 5). Elle découle, en premier lieudu fait que, conformément à la situation géomorplogique la plus communément observée, la limiteterne du lit majeur est constituée par le talus d’érostrès pentu, résultant de l’entaille fini-würmienne dale matériel encaissant. Elle confirme le fait quecrues font partie de la gamme la plus élevée desnements hydrologiques qui ont pu affecter ces valdans le passé. Pour 12,5 % du linéaire, l’inondaa dépassé, et parfois très largement, la limite dumajeur géomorphologique. Celui-ci pourrait donc,première analyse, ne pas intégrer les crues excepnelles. Or, il ressort très nettement de l’interprétatque ces débordements sont liés à la présence dtacles à l’écoulement des eaux (31,46 %), à des errde cartographie (45,72 %) et seulement pour 17,8au dépassement de la limite du lit majeur sur sonsant de raccordement avec la basse terrasse allu[7]. Des ordres de grandeur comparables ont étéservés sur le Gardon lors de sa crue de septembre(Chave, Esposito, Ballais, sous presse).

Ces observations viennent compléter des résudéjà acquis sur d’autres vallées, comme celles dudon d’Anduze ou de l’Ouvèze[4,5] où, sans mêmela présence d’obstacles transversaux anthropiquessédimentations rapides ont pu être observées et palement datées par mesures de cosmonucléides ecoupements avec des relevés de fouilles. Il est ainsparu que l’épaisseur des dépôts pouvait atteindreà 0,30 m pour une seule grande crue (celle de 1958les gardons, en particulier). Ainsi s’explique l’inondbilité de plusieurs villages des plaines de l’Audel’amont du canal de jonction du canal du Midi avle fleuve. Certains de ces villages, comme SallèleRaissac, pourtant implantés sur la terrasse rissieont été recouverts de 1 à 2 m d’eau.

Ce phénomène, qui affecte peu ou prou un linésans doute important (mais aujourd’hui non encoreterminé) de vallées françaises, imposera à coup sl’avenir de reconsidérer les stratégies actuelles devention et de protection[13]. Il pose, entre autres, lproblème de la fiabilité des résultats des traitemestatistiques portant sur les crues historiques, lesqusont aujourd’hui prises en compte dans l’hypothimplicite de la non-évolutivité des lits majeurs.



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Fig. 5. Crues de novembre 1999 dans le Sud de la France : carte hydrogéomorphologique d’un tronçon de l’Orbieu et limites descrues. 1 – lit mineur ; 2 – lit moyen ; 3 – lit majeur ; 4 – zone d’incertitude ; 5 – terrasse alluviale ; 6 – talus et rebord de terrasse ; 7 – llaisses de crue de 1999 ; 8 – limite PSS.

Fig. 5. November 1999 in southern France: hydrogeomorphological map of a part of the Orbieu River and limits of food plains. 1 – m2 – middlebed; 3 – major bed; 4 – uncertainty zone; 5 – alluvial terrace; 6 – bank slope and terrace limit; 7 – limit of 1999 flood plain;of the 1930 and 1986 floods.

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4.2. La remise en question de certains fondementdes stratégies d’aménagement

La prévision de l’inondabilité des plaines allviales constitue la pierre angulaire des stratégiepriori rationnelles prévalant pour l’aménagementplaines alluviales. Or, confirmant et amplifiant les oservations réalisées depuis une quinzaine d’annéecrues de novembre 1999 et de septembre 2002 retent fortement en question les bases même de cestégies, au moins sur les points suivants.

– La fréquence des crues. De sérieux doutes pesaient déjà sur la pertinence de la différenciatdes fréquences de crues, souvent poussée jusqpointillisme (périodes de retour de 2, 5, 10, 230, 50 et 100 ans, voire 250 ou 1000 ans), aque la cartographie hydrogéomorphologiquepermet de mettre en évidence que trois à quunités fonctionnelles (dans le cas d’un lit m

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jeur exceptionnel) dans une plaine alluviale.détermination des débits de la crue centennpour un cours d’eau donné est parfois réévalpériodiquement, pour tenir compte des modcations statistiques nécessitées par de nouvcrues. Or, les crues de novembre 1999 et detembre 2002 confirment largement les incertituliées à la détermination de la crue centennalemoins dans le cas, le plus fréquent, où les dnées relatives aux crues historiques s’avèrentpeu nombreuses et fiables pour autoriser uneploitation statistique correcte. Les inondationsgrande ampleur subies par des urbanisationscentes implantées au-delà des limites des ccentennales (cas de la Berre dans le départemde l’Aude) ou de la plus grande crue connue (de l’Orbieu dans le même département) montrl’importance des marges d’erreur liées à cesproches. Ces imprécisions tiennent à la fois

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l’extension de l’emploi des calculs de probabtés à des cas où l’échantillon utilisé est de tpetite taille, et à la représentativité insuffisantela crue dite centennale dans un contexte hydlogique fonctionnant en tout ou rien, c’est-à-davec une alternance de pluies intenses, de codurée et de très faible fréquence, et de périosèches très longues. Ces remarques sont pculièrement valables en domaine méditerranéoù la limite hydrogéomorphologique constitusemble-t-il, la seule référence fiable. Elles le ssans doute aussi ailleurs, du moins pour les pebassins versants (de quelques kilomètres carrquelques dizaines de kilomètres carrés) de tacomparable à celle des noyaux pluviaux d’intesité maximale qui peuvent les affecter.

– Les aménagements hydrauliques et l’entretiencours d’eau. Si ces interventions peuvent s’avrer efficaces vis-à-vis de crues d’intensité faià moyenne, elles s’avèrent inopérantes pourcrues rares à exceptionnelles comme pour la cdu Gardon à l’entrée de ses gorges, en septem2002. Elles peuvent même contribuer à amfier ces crues, en supprimant la fonctionnalitéchamps d’expansion en lits majeurs des partiebassin versant moins affectées par les intenspluviométriques maximales, mais contribuant àformation des débits extrêmes à l’aval.

– Les secteurs à aléas moyens à faibles, correspdant à la partie la plus externe des lits majeuet considérés comme urbanisables sous certaconditions. Les crues de 1999 et de 2002 motrent que ces lits majeurs peuvent être recoupar des courants violents empruntant la ligneplus grande pente, en particulier dans le casméandres bien formés, comme pour l’Orbieu (tissement récent de Luc-sur-Orbieu). Il en vamême dans les parties aval des vallées, oùlits en toit peuvent donner lieu à des changemebrutaux de tracé, à la suite ou non de rupturesdigues (cas des basses plaines de l’Aude).

– Les modifications apportées aux aménagemhydrauliques. Dans le passé, des urbanisatioconstruites en zone inondable, donc en condiction avec les données géomorphologiques,en général été accompagnées d’aménagemenprincipe aptes à assurer la protection nécessen cas de crue. Comme à Nîmes en 1988,

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crues de 1999 et 2002 ont permis de mettreévidence plusieurs cas où ces aménagementété, soit effacés, soit altérés et rendus en grapartie inefficaces par non entretien, abandondestruction dans un passé récent (Sallèles, Lgnan, Durban, Villeneuve, dans l’Aude ou Estadans les Pyrénées-Orientales).

– Les choix corrélatifs d’urbanisation. En règle gé-nérale, les cas observés dans l’Aude, les PyrénOrientales et le Gard mettent en évidence desbanisations anciennes implantées hors zone indable, souvent sur une terrasse alluviale, econtrario des extensions urbaines empiétantou moins largement sur le lit majeur, voire sle lit moyen. Parallèlement, la cartographie gémorphologique montre l’existence, à proximimmédiate de ces urbanisations, de vastespaces a priori favorables à l’expansion urbaipar exemple sur les terrasses alluviales.

Ce constat a servi, peu de temps après la catrophe de 1999, à amorcer une réflexion relativeespaces propices au redéploiement urbain nécepar l’abandon de ceux qui, construits ou en voiel’être, avaient été dévastés par les crues. La démontion a ainsi pu être faite, sur les communes de Duret de Villeneuve-les-Corbières, choisies à titre exrimental, de l’efficacité de cette démarche, engasur la base d’une cartographie géomorphologiquepliquée et menée à terme au moyen d’approchesurbanistiques et environnementalistes.

5. Conclusion

Ainsi, le constat, d’une part, de la nécessitéfaire évoluer les méthodes de diagnostic du risd’inondation et d’aménagement des espaces fluvet, d’autre part, de la possibilité, vérifiée plus succitement à maintes autres reprises, d’orienter denière plus rationnelle le développement spatial urbconduit à proposer une réorientation des stratéd’aménagement dans le sens :

– d’un renforcement de la prévention par uneplication plus stricte des plans de préventionrisques d’inondation (PPRI) et un durcissemde la doctrine pour prendre en compte, au-dde la crue centennale ou de la crue de référe

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la limite hydrogéomorphologique du lit majeurl’hydrodynamique de la rivière liées à ses cruexceptionnelles ;

– de l’étude et de la mise en œuvre, au travde projets de développement et des plans locd’urbanisme (PLU), de solutions alternatives, mbilisant l’espace communal, voire intercommunde manière plus large et plus souple.

La démarche hydrogéomorphologique, et plusgement la géomorphologie appliquée, ont un rôle mjeur à jouer dans cette évolution.

La méthode hydrogéomorphologique a désormprouvé incontestablement ses apports à la connsance des zones inondables et plus largement auportement des territoires vis-à-vis de l’écoulementeaux (rivières et ruissellement urbain) en fonctionleurs caractéristiques (pentes, nature des rochessols, de l’occupation des sols, etc.). Il s’agit donc dvéritable outil d’étude et de gestion des milieux, qpermet d’implanter des projets de développemend’aménagement urbain dans un cadre durable et scrit, de ce fait, parfaitement dans la logique dévelpée au sein de la loi « Solidarité et renouvellemUrbain », votée le 13 décembre 2000.

La méthode hydrogéomorphologique constitue élement la base de la méthode intégrée[8], actuellementen phase d’expérimentation par le ministère de l’Éqpement. En effet, les données qu’elle fournit socertes, des données qualitatives, mais elles peupermettre de mieux choisir les transects nécessà une modélisation simplifiée qui donnera les valede l’aléa (hauteur et vitesse de l’eau) exigées paréglementation.

Remerciements

Les auteurs remercient les deux relecteurs pleurs remarques, qui ont permis une amélioration ssible du texte.

Références

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contribution de l'hydrogéomorphologie à l'évaluation du risque d'inondation : le...

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