Crues et inondations
     Un dispositif d'alerte de crues sur tout le réseau hydrographique français
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Le Cemagref et Météo France ont mis au point un nouveau dispositif d'alerte de crue AIGA capable de couvrir l'ensemble des cours d'eau de France. Alors qu’un faible pourcentage du réseau hydrographique est surveillé en temps réel pour suivre (voire anticiper) l’évolution du débit, AIGA produit toutes les heures et bientôt tous les quarts d'heure, des cartes de risque des pluies et des lames d'eau à l'échelle du km2 sur l'ensemble du territoire. Un grand intérêt pour les régions où les minutes gagnées par les services d'urgence permettent de mieux réagir en cas de crues éclairs.
       
     Inondations, des questions...
Interview de Vazken Andréassian, hydrologue à l’unité de recherche Hydrosystèmes et bioprocédés du Cemagref :
– Y-a-t-il plus d’inondations aujourd’hui ?
Il y a aujourd’hui plus de dépenses des assurances liées aux inondations. La réponse est cependant moins évidente si on pose la question autrement : les rivières débordent-elles plus qu’avant ?
Depuis la seconde guerre mondiale, la majeure partie des nouvelles constructions ont été réalisées sur des terrains inondables. La vulnérabilité a augmenté de façon indéniable même si les rivières se répandent sur leur plaine d’inondation de la même façon qu’auparavant. Des recherches sont actuellement engagées au Cemagref pour savoir si les crues sont plus fréquentes sur l’ensemble de notre territoire. En outre, la réédition d’un ancien ouvrage sur les inondations en France du VIe siècle à nos jours, écrit par l’érudit Maurice Champion au milieu du XIX e siècle, nous rappelle que les inondations exceptionnelles se produisaient déjà, là où aujourd’hui la mémoire collective s’est perdue et s’étonne de l’ampleur d’une crue.


  – Y-a-t-il plus d’inondations depuis que l’homme aménage le bassin versant ?
Tout est une question d’échelle. Pour de petits bassins versants de quelques km 2 , déboiser, faire des routes et des pistes forestières, augmenter les surfaces imperméabilisées, diminuer le linéaire des haies et des talus, labourer dans le sens de la pente, peut augmenter les crues de fréquence décennale. Ainsi par exemple, le déboisement peut accroître de 10 à 40 % les pics de crues. En revanche, pour de plus grands bassins versants, l’influence de l’homme est moins marquée. En effet, la France se caractérise par un habitat dispersé sur une plus grande échelle. Dans ce cas, les aménagements du bassin versant auront moins d’impact sur les crues.


– Quels facteurs favorisent le débordement des rivières ?
Il n’y a pas de relation simple entre la quantité de pluie qui tombe et la quantité d’eau dans la rivière. Tout dépend surtout de l’état d’humidité des sols, mais aussi des caractéristiques de la pluie (étendue, intensité, durée) et de celles du bassin versant (pente, sol, capacité d’infiltration). Une petite pluie peut suffire à faire déborder une rivière si elle s’étend sur tout le bassin versant et que le sol, trop mouillé, ne peut plus absorber l’eau. Résultat : tout ruisselle jusqu’à la rivière. A contrario, une plus forte pluie, moins étendue peut s’infiltrer en grande partie dans le sol s’il est sec. Il n’y aura pas trop d’impact sur le niveau d’eau dans la rivière.

photo : Cemagref- V. Andréassian

Contact scientifique :
Cemagref Antony, 
Vazken Andréassian

Tél : +33 1 40 96 62 58
mailto:vazkzen.andreassian@cemagref.fr

     Les Unités de recherches impliquées
Ouvrages hydrauliques et hydrologie
Patrice MÉRIAUX - Aix en Provence   
Hydrosystèmes et bioprocédés Gildas LE BOZEC -
Antony
Hydrologie – hydraulique
Jean-Michel GRÉSILLON - Lyon
Érosion torrentielle, neige et avalanches
Didier RICHARD - Grenoble
     Les thèmes de recherches sur les risques liés à l'eau
SECURE : sécurité des aménagements et des ouvrages hydrauliques - Paul Royet
ALPRISK : risques naturels en montagne - Mohamed Naaïm
TRANSFEAU : Transferts dans les bassins versants et le réseau hydrographique - Michel Lang
PHYLEAU : transferts d’eau et de polluants au sein des bassins ruraux aménagés -Véronique Gouy
 
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Actuellement en France, les Services de Prévision des Crues (SPC) de l'État surveillent et prévoient les crues sur un très faible pourcentage du linéaire des cours d'eau français. Le Journal Officiel du 27 février 1984, repris par celui du 26 janvier 2005 fournit la liste des cours d'eau sur lesquels l'État s'engage à faire la prévision et les annonces de crues réglementaires. Ainsi, pour la région Est Méditerranée regroupant l'ensemble des fleuves côtiers du Rhône à l'Italie, seuls deux cours d'eau sont concernés par ce système de surveillance : le Var et l'Huveaune. Cela correspond à une centaine de kilomètres de linéaire. Pour les autres cours d'eau, les collectivités locales peuvent, à leur initiative, mettre en place un dispositif d'alerte sur les tronçons pour lesquels la vulnérabilité aux crues est la plus élevée. Ailleurs, rien n'est prévu pour pouvoir alerter en temps réel les services opérationnels chargés de la protection des biens et des personnes.
 
  Pour la grande majorité des cours d'eau on ne sait pas ce qui se passe en temps réel
Actuellement, de nouveaux schémas directeurs de prévision de crues sont en cours d'élaboration. Il y a toujours d'un côté les cours d'eau pour lesquels on dispose en temps réel d'une information sur les pluies au sol et sur les débits, et d'un autre côté les cours d'eau où aucune information en temps réel sur les débits n'est exploitable ou disponible.

 C'est pour combler ce manque que le Cemagref et Météo France ont associé leurs compétences, afin de mettre au point un outil permettant de connaître la pluviométrie et les débits des cours d'eau en temps réel sur l'ensemble du réseau hydrographique français.AIGA, acronyme de Adaptation d'Information Géographique pour l'Alerte en crue produit toutes les heures et bientôt tous les quarts d'heure, une carte du risque pluvial et du risque hydrologique à l'échelle du km2. Et ceci, même sur les zones géographiques et les cours d'eau sans aucune instrumentation spécifique.

  Une expertise humaine et la puissance d'un modèle numérique
L’information utilisée est celle fournie par les radars météorologiques du réseau géré par Météo France. Ils donnent une estimation de la pluie en temps réel sur la quasi-totalité du territoire à l'échelle du km2. AIGA exploite ces estimations pluviométriques connues en temps réel pour la connaissance des champs de pluie dans l’espace et dans le temps et effectue une transformation en débit sur l’ensemble des cours d’eau. AIGA confronte ensuite ces données temps réel avec des informations issues de bases de référence sur les pluies et les débits. Ces bases ont été élaborées avec la méthode SHYPRE mise au point par le Cemagref et exploitée dans le cadre des plans de prévention des risques d'inondation (PPRi)… La confrontation de ces deux sources d’information permet alors à AIGA d’afficher le risque pluviométrique et hydrologique.

  Un risque gradué

AIGA permet dans un premier temps de transformer les données météorologiques en une carte avec une zonation du risque selon une échelle de gravité du risque de pluie. Le degré de risque encouru est visualisé selon un code de couleurs allant du rouge, à l'orange et au jaune.
Le rouge indique un événement catastrophique susceptible d’isoler et de mettre en péril de nombreuses habitations avec une nécessité d'intervention par voie aérienne. Orange, de nombreuses routes sont coupées et la circulation est difficile et dangereuse ; les lieux d’habitation les plus exposés sont menacés. Jaune, des dégâts matériels sont probables et la plus grande prudence est recommandée.

Le risque hydrologique, inhérent à l’évolution probable du débit des cours d’eau prévue par AIGA, est aussi traduit en échelle de risque. Cela permet d'avoir à nouveau une carte sur laquelle les cours d’eau sont visualisés selon une échelle de gravité colorée en jaune, orange ou rouge selon la dangerosité prévisible de l’événement. Les services opérationnels peuvent donc bénéficier en temps réel des deux types de cartes. AIGA s'applique très bien aux petits bassins versants de quelques centaines de km2 dont les crues sont très rapides. Cela concerne, pour l’instant, une quinzaine de départements méditerranéens. La méthodologie y est testée depuis un an sur des historiques d'événements météorologiques ayant nécessité une intervention des secours. AIGA paraît bien répondre aux besoins des services d'urgence. Le dispositif devrait bientôt être utilisé lors de véritables mises en situation. Les cartes seront alors éditées tous les quarts d'heure. Un brevet a été déposé conjointement par le Cemagref et Météo France. La méthode très prometteuse devrait aussi être exportée en Europe. Elle doit être appliquée prochainement sur une région pilote en Espagne et en Italie dans le cadre d’un programme de recherche finalisée sur les risques climatiques.

En savoir plus sur

Contact scientifique
Cemagref Aix en Provence
Jacques Lavabre
Tel:  +33 4 42 66 99 44
Mail:
jacques.lavabre@cemagref.fr

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LANG M. / Cœur D. / BROCHOT S. / NAUDET R.
Réédition sous forme électronique de l'ouvrage de Maurice CHAMPION : Les inondations en France du VIe siècle à nos jours... : 6 tomes parus vers 1860 et présentant un panorama historique détaillé des inondations dans cinq grands bassins hydrographiques français

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