Inondation
Dimanche le 13 septembre 2020
Qu'est qu'une inondation? C'est la submersion d'un terrain résultant du débordement des eaux. Autrement dit, une inondation présuppose un afflux d'eau particulièrement important. Or, si la gravité d'une inondation se mesure à la surface des terres noyées, au nombre de ponts emportés, de maisons détruites, voire de vies humaines perdues, l'importance d'une crue, elle, ne se mesure qu'au volume d'eau qui s'écoule et à la fréquence du phénomène. Les inondations sont donc d'abord les manifestations des crues, lesquelles sont avant tout des phénomènes naturels, objets habituels du travail des hydrologues qui depuis longtemps les mesurent, en analysent les causes et en calculent les fréquences, travaux sur la base desquels ils établissent des modèles et des typologies. (...)
A. Les causes des crues
La cause fondamentale des crues, c'est tout simplement faut-il le rappeler? - la pluie. La fonte des neiges, en effet, même intervenant de façon brutale, ne suffit en général pas en France à déclencher à elle seule des inondations. «Les maxima les plus redoutables ont pour origine des averses anormales par leur intensité, leur extension, leur durée ou leur succession rapprochée. Cette constatation, faite en 1933 par l'hydrologue Maurice Pardé, reste toujours d'actualité.
On a peut-être trop tendance à l'oublier, mais les causes premières des inondations - les pluies exceptionnellement abondantes -,sont donc bien d'ordre climatique.
Les mécanismes générateurs de la pluie tiennent à l'existence de zones de hautes et de basses pressions atmosphériques génératrices de vents allant des unes aux autres, lesquels peuvent être porteurs d'humidité s'ils viennent de zones maritimes. Lorsque de tels vents remontent vers une masse anticyclonique d'air froid, leur contact avec l'anticyclone provoque des orages; lorsque la masse anticyclonique est plus chaude, il provoque des averses.
Sur la base de ce schéma général, on peut définir pour la France plusieurs types génériques d'averses.
Il y a d'abord les pluies océaniques classiques, créées par la différence de pression entre l'anticyclone des Açores et une dépression formée sur les files britanniques. Cette différence engendre des vents d'Ouest à Sud-Ouest, notamment pendant la saison froide, lesquels, après s'être chargés d'eau au-dessus de la Manche et de l'Atlantique, repoussent devant eux d'épais systèmes nuageux. Il faut remarquer que plus la baisse barométrique empiète vers le Sud, plus les pluies peuvent gagner du côté aquitain. Dans un tel cas de figure, le Midi méditerranéen, abrité par le Massif Central rhodanien, est indemne.
Les pluies océaniques pyrénéennes se produisent, elles, quand l'anticyclone s'installe sur le golfe de Gascogne, tandis qu'une dépression se crée à l'Est de l'Aquitaine. Un vent de Nord-Ouest charrie alors des nuages sur les Pyrénées, mais aussi parfois la Montagne Noire et les Causses: dans ce cas, on peut voir se gonfler toutes les rivières du bassin de la Garonne, aussi bien la Garonne elle-même ou les rivières du Lannemezan que le Tarn et les affluents de rive droite.
Quant aux pluies méditerranéennes, elles sont liées à des dépressions qui se forment sur le golfe de Gênes ou au large des Baléares. Des vents d'Est à Sud-Est chauds, chargés d'eau puisque traversant la Méditerranée, rencontrent l'obstacle des Cévennes, ou, moins souvent, des Alpes, s'élèvent au contact de l'air froid d'altitude en cumulonimbus parfois énormes et éclatent en orages brutaux. Ces orages, qui se produisent généralement en automne, peuvent provoquer des précipitations de 200 à 300 mm par jour; les Cévennes ont ainsi reçu jusqu'à plus de 600 mm en 24 heures - à titre de référence, rappelons que Paris reçoit 500 mm d'eau par an. La localisation des pluies varie selon l'implantation respective de l'anticyclone et de la dépression; leur intensité dépend du volume de nuages créé par l'humidité des vents et bien sûr des différences de températures.
Il n'y a pas forcément séparation dans le temps entre ces différents types de pluie, qui peuvent coïncider. C'est ainsi que les crues exceptionnelles et dramatiques de 1846 et 1856 sur la Loire et le Rhône, dont le débit enregistré alors à Beaucaire n'a depuis jamais été dépassé, pas même pendant l'hiver 1993-1994, résultaient de la concomitances de précipitations à la fois océaniques et méditerranéennes qui ont fait déborder en même temps les affluents de régime océanique et méditerranéen de ces fleuves (ainsi, pour le Rhône, le Rhône lui-même et la Saône, d'une part, la Durance, l'Ardèche et les autres rivières cévenoles, d'autre part). Lors de la catastrophe survenue à Vaison-la-Romaine en 1992, il y a aussi eu coïncidence entre des pluies méditerranéenes et une perturbation océanique dont la trame a créé un gigantesque front froid au-dessus du sillon rhodanien.
B. Le mécanisme de la crue
À l'origine de la crue, il y a, on l'a vu, des averses exceptionnelles générées par des phénomènes climatiques. Mais, en fonction de plusieurs types de données, la crue sera plus ou moins importante, plus ou moins violente et aussi, lorsque l'homme tentera de le faire, plus ou moins facile à maîtriser, selon le régime des averses, le relief, la taille des bassins versants et l'état du sol.
Le premier élément de différenciation est le régime des pluies lui-même. Plus les averses sont en moyenne denses, intensives, voire diluviennes, plus les crues sont fortes.
Le relief joue également un rôle fondamental. En effet, l'eau de pluie peut soit s'infiltrer, soit ruisseler; dans le premier cas, elle est absorbée par le sol, et ne se diffusera ensuite que lentement vers le point bas qu'est le cours d'eau ; la crue est ainsi étouffée avant même de se produire; dans le second cas au contraire, l'eau coule immédiatement des points hauts vers les points bas. Et plus la pente est forte, moins l'eau est absorbée et plus elle ruisselle vite.
Or, c'est sur les points hauts que se produisent les plus forts écarts thermiques, causes de précipitation. Ainsi, alors qu'il tombe chaque année 500 mm de pluies océaniques sur Paris, il en tombe plus d'un mètre sur l'Ardenne, limite du bassin versant de la Seine. Les sommets du Massif Central, des Cévennes, des Alpes, du Jura ou des Vosges reçoivent chaque année plus de 2 m voire de 3 m de précipitations.
La taille des bassins versants est également un élément de discrimination très important. Le bassin versant d'une rivière ou d'un fleuve est l'ensemble des surfaces dont il draine les eaux. Un petit torrent de montagne dispose ainsi d'un petit bassin versant, limité par les sommets qui le séparent des autres vallées, alors que le bassin versant de la Loire représente environ le tiers du territoire national. Or, un petit bassin versant peut très bien âtre touché tout entier par un orage; si celui-ci est très violent et si le bassin versant est très pentu et bien drainé par un réseau convergent, la pluie, venant de toutes les pentes à la fois, arrivera tout de suite dans le cours d'eau, qui va immédiatement gonfler de façon monstrueuse. On dit que plus un bassin est petit, plus le rythme et la puissance de ruissellement tendent à se conformer au rythme horaire de la pluie et le maximum fluvial à égaler le maximum pluvial.
En revanche, plus le bassin versant est étendu, plus l'évolution de la crue, pour des raisons tenant à la distance, au temps de parcours, à l'inertie hydrologique, devient lente par rapport à celle de la pluie, et plus le débit fluvial maximum tend à être inférieur au débit pluvial moyen pour une même durée de précipitation, d'autant que, de l'amont vers l'aval, alors que les surfaces réceptrices augmentent, la moyenne de la pluie reçue diminue.
Enfin, l'état du sol est également un élément important. II peut âtre boisé ou non (on considère qu'une forât retient 100 mm de pluie de plus qu'un sol nu), perméable ou argileux. II peut âtre aussi déjà saturé par une pluie précédente, de sorte que la nouvelle pluie ruissellera comme sur un sol argileux, ou recouvert de neige qui fondra au contact de la pluie et viendra grossir la crue. Un sol profondément gelé accélère lui aussi le ruissellement. Enfin, un sol nu et sec est susceptible d'être littéralement arraché par des pluies diluviennes ou une grosse crue, un tel événement pouvant emporter jusqu'à un mètre d'épaisseur de terrain!
C. Typologie des crues
L'ensemble des éléments ci-dessus permet de dresser une sorte de typologie des inondations basée sur une échelle entre deux points extrêmes.
1. Les crues de type cévenol
Le premier de ces points serait constitué par la conjonction entre des bassins versants petits, ravinés, extrêmement escarpés, et des pluies fréquemment diluviennes, par exemple des pluies d'orage nées de la rencontre en altitude de courants chauds et humides et de masses d'air froid. Une telle conjonction est celle qui entraîne les phénomènes les plus violents, les plus brutaux et aussi les plus ravageurs, sachant que les masses d'eau ainsi produites sont dotées d'une capacité d'érosion considérable et sont aptes à charrier terre, roc et végétation avec une puissance insoupçonnée.
Les crues de type cévenol correspondent à cette conjonction de facteurs.
Au hasard des orages, pour peu que l'un d'entre eux éclate précisément sur un tout petit bassin versant, ou se régénère anormalement longtemps sur un autre, les rivières des Cévennes provoquent régulièrement des inondations instantanées d'une ampleur difficile à imaginer. On peut ainsi évoquer les pluies tombées sur Nîmes le 3 octobre 1988 (228 mm d'eau, soit 2281 d'eau au m² dus à un orage se régénérant sur place) entraînant un gonflement meurtrier des Cadereaux et l'ennoyage de la ville sous 2 m d'eau, ou la crue de l'Ouvèze, montée de 1? m en quelques instants à Vaison-la-Romaine en 1992 et roulant peut-être plus de 1.000 m³/s (300 pour la Seine à Paris) à la suite de précipitations de 300 mm en 3 heures sur un bassin versant de 1.860 km². De tels phénomènes ne constituent bien sûr pas des nouveautés: on peut ainsi évoquer le déluge ayant frappé Nîmes en 1557, la crue de l'Ardèche du 22 septembre 1890 (les 20 km2 les plus frappés ont alors débité jusqu'à 20.000 à 25.0001/s/km, soit 400 à 500 m³, soit une fois et demie la Seine à Paris), la crue subite de la Vernazobre, affluent de l'Orb, montée de 7 à 8 m en un quart d'heure dans la nuit du 12 au 13 septembre 1860, ou encore le grand désastre» de l'Ouvèze en 1616.
Phénomène caractérisé par sa brutalité, son ampleur et sa soudaineté, la crue cévenole est difficile à prévoir, car un bassin versant peut, par l'effet des aléas climatiques, rester très longtemps sans être touché.
2. Les crues de plaine
Le deuxième pôle est constitué par des situations caractérisées par des éléments exactement opposés: des pluies moins intenses mais plus longues, un relief peu accidenté, des bassins versants étendus.
Dans ce type de configuration, les eaux montent progressivement, et le fleuve sort lentement de son lit et s'étale dans la plaine ; c'est le profil habituel des grandes crues de la Charente par exemple.
Dans ce type de situation, des crues très importantes peuvent néanmoins survenir dans deux cas.
Tout d'abord, lorsqu'un fleuve reçoit de façon concomittante les crues de plusieurs de ses affluents, même évoluant lentement. Ainsi, des risques à la fois exceptionnellement peu probables et exceptionnellement graves existent-ils de la réunion à Beaucaire de crues des affluents cévenols, de la Durance et des affluents du cours moyen du Rhône. II en est de même dans la vallée hercynienne de la Meuse, au niveau des communes de Monthermé, Vireux-Molhain et Givet. Comme l'a indiqué M. Yves Henry, préfet des Ardennes, la crue rapide et simultanée des affluents de la Meuse a eu pour conséquence une crue «remontante» du fleuve, démontrée par des études hydrographiques.
Ensuite, la pluie peut en quelque sorte suivre la crue. Ainsi, en décembre dernier, l'Oise a-t-elle reçu sur son cours amont des précipitations considérables d'une fréquence de retour de 30 ans; dans les jours qui ont suivi, la pluie a continué à tomber, mais de plus en plus à l'ouest. L'Oise coulant d'Est en Ouest, la pluie est venue grossir encore une rivière déjà grossie des pluies d'amont, entraînant des débordements généralisés.
Entre ces deux pôles de l'inondation aléatoire, violente et imprévisible et de l'inondation lente, puissante et prévisible, existent des situations intermédiaires.
Ainsi, les crues d'amont des rivières, y compris celles du Bassin parisien,étant produites par des précipitations beaucoup plus abondantes qu'à l'aval sur un relief plus pentu et sur des bassins versants plus petits, entraînent-elles des hausses du niveau de l'eau bien plus rapides qu'à l'aval. De même le profil et la puissance du Rhône font que ses crues d'aval n'ont pas le caractère presque paisible de celles de la Charente. I1 reste que le caractère dévastateur et soudain des crues de type cévenol justifie un traitement à part dans l'analyse.
D. La fréquence des crues catastrophiques
La typologie ci-dessus ne correspond pas à une échelle de gravité, elle définit seulement la configuration prévisible des crues en fonction du relief et des précipitations. Dans les Cévennes, tous les orages ne transforment certes pas les cours d'eau en murailles de boue emportant tout sur leur passage; mais en cas de petits orages, la translation de l'eau se produit selon les mêmes règles que lors des gros.
Le caractère aléatoire de l'événement exceptionnel conduit à tenter d'établir son risque de survenance. Pour cela, de mesures en études, on tente de calculer sa fréquence, ce qui permet de lui affecter une probabilité. Ainsi définit-on des crues de probabilité 1 (tous les ans), 0,1 (tous les dix ans); 0,01 (tous les cent ans), 0,001 (tous les mille ans). On parle ainsi de crues annuelles, décennales, centennales, millénales.
A ce propos, il faut évoquer trois points.
Tout d'abord, les mesures sur les fleuves et rivières n'existent que depuis une centaine d'années; sur l'Oise, les stations ne sont installées que depuis 1920 ; sur le Rhône, si les enregistrements des crues couvrent les 150 dernières années à Beaucaire, elles ne remontent à Viviers ou à Valence qu'à environ 80 ans. Selon M. Jean-Luc Laurent, directeur de l'eau au ministère de l'environnement, en règle générale, les éléments les plus sûrs ne remontent pas à plus de 50 ans. Aussi l'attribution d'une fréquence à un volume d'inondation est-elle parfois sujette à révision. Par exemple, la fréquence de la crue de l'Oise de décembre 1993, d'abord considérée comme centennale, a-t-elle maintenant été ramenée à trente ou quarante ans.
Ensuite, un événement millénal n'est pas forcément beaucoup plus grave qu'un événement centennal. Le caractère éventuellement dramatique d'une inondation est d'abord lié au potentiel de danger contenu dans la configuration des lieux. Si la survenue d'une pluie très exceptionnelle sur un petit bassin versant des Cévennes produit à coup sûr une crue monstrueuse, comme celle du Cadereau en 1988 à Nîmes ou de l'Ouvèze en 1992, en revanche, la crue millénale du Rhône à Beaucaire est estimée à 14.000 m³/s, contre 10.300m³/s pour la crue centennale (et 11.000 m³/s en janvier 1994). Il s'agit là d'un événement certes très puissant, mais qui n'est pas très éloigné d'un ordre de grandeur type de crues moins rares.
De plus, pour les phénomènes très violents mais très localisés que sont les orages cévenols, il y a en quelque sorte deux échelles de fréquence.
La première est l'échelle de fréquence à un point donné, pour un petit bassin donné. Ainsi, selon le rapport établi sur l'Ouvèze en novembre 1992, la périodicité de retour d'une telle crue dans la vallée de l'Ouvèze est nettement supérieure à cent ans.
La seconde est l'échelle de fréquence sur la zone géographique susceptible de recevoir ces précipitations (soit, pour les Cévennes, environ 200 km²). Selon le même rapport, des pluies de 300 mm en 24 heures, soit des phénomènes moins graves qu'à Nîmes ou Vaison, peuvent être observées tous les cinq ans sur un point ou l'autre de ce territoire.
Ainsi, dans les Cévennes ou les Alpes du Sud, le risque pour un bassin précis qu'il tombe 300 mm de pluie en 24 heures est de 100 ans, mais le risque qu'il tombe 300 mm quelque part sur l'ensemble de la région est de 5 ans.
Enfin, concrètement, il y a toujours distorsion entre la fréquence d'une crue et ses retours effectifs. Qu'une crue centennale vienne de se produire ne signifie évidemment pas que la prochaine ne surviendra pas avant 100 ans. En fait, les événements pluvieux surviennent souvent par série. Ainsi le Rhône a-t-il connu coup sur coup en octobre 1993 et janvier 1994 une crue de fréquence cinquantennale et une de fréquence centennale. Pour la Meuse, on a noté une crue de fréquence cinquantennale en 1991, une autre crue cinquantennale en janvier 1993 et une crue centennale en décembre 1993. La Loire moyenne avait connu coup sur coup en 1846, 1856 et 1866 des crues catastrophiques roulant entre 8.500 et 10.000 m²/s, alors qu'elle n'a depuis jamais roulé plus de la moitié de ce volume. On pourrait multiplier les exemples mais on se bornera à celui du Tarn, sur lequel, à Montauban, on a relevé six fois, entre 1?66 et 1826, des cotes de plus de 9,50 m, alors que, dans les 100 ans qui ont suivi, aucune crue n'a dépassé 8 m. Ce phénomène s'explique notamment par la saturation des berges et des terrains en profondeur par une pluviosité fondamentalement supérieure à la moyenne. Il est aussi dû au caractère assez artificiel de la définition d'un climat tempéré comme le nôtre : l'observation de la pluviométrie et des températures de chaque mois permet de·calculer une moyenne, laquelle est essentiellement statistique: l'écart est souvent grand, en plus ou en moins, entre le climat constaté et le climat moyen. Aussi plusieurs écarts de suite en excès de pluviosité n'ont-ils rien d'exceptionnel et ne traduisent pas un changement du régime des précipitations et des crues.
Il faut donc conclure de ce bref survol que les inondations même les plus importantes qu'a enregistré notre pays récemment sont avant tout des phénomènes naturels, dont il existe des précédents historiques répertoriés et connus. Qu'ils soient naturels n'empêche évidemment pas qu'ils puissent, le cas échéant, être catastrophiques et dangereux, ni qu'il ne faille pas s'en protéger.
source: Commission d'enquête sur les causes des inondations exceptionnelles et les moyens d'y remédier, publié sous la dixième législature. Rapport (n° 1641). Tome I. 3 novembre 1994. Président: Philippe Mathot, rapporteur: Thierry Mariani. (Assemblée nationale française)
A. Les causes des crues
La cause fondamentale des crues, c'est tout simplement faut-il le rappeler? - la pluie. La fonte des neiges, en effet, même intervenant de façon brutale, ne suffit en général pas en France à déclencher à elle seule des inondations. «Les maxima les plus redoutables ont pour origine des averses anormales par leur intensité, leur extension, leur durée ou leur succession rapprochée. Cette constatation, faite en 1933 par l'hydrologue Maurice Pardé, reste toujours d'actualité.
On a peut-être trop tendance à l'oublier, mais les causes premières des inondations - les pluies exceptionnellement abondantes -,sont donc bien d'ordre climatique.
Les mécanismes générateurs de la pluie tiennent à l'existence de zones de hautes et de basses pressions atmosphériques génératrices de vents allant des unes aux autres, lesquels peuvent être porteurs d'humidité s'ils viennent de zones maritimes. Lorsque de tels vents remontent vers une masse anticyclonique d'air froid, leur contact avec l'anticyclone provoque des orages; lorsque la masse anticyclonique est plus chaude, il provoque des averses.
Sur la base de ce schéma général, on peut définir pour la France plusieurs types génériques d'averses.
Il y a d'abord les pluies océaniques classiques, créées par la différence de pression entre l'anticyclone des Açores et une dépression formée sur les files britanniques. Cette différence engendre des vents d'Ouest à Sud-Ouest, notamment pendant la saison froide, lesquels, après s'être chargés d'eau au-dessus de la Manche et de l'Atlantique, repoussent devant eux d'épais systèmes nuageux. Il faut remarquer que plus la baisse barométrique empiète vers le Sud, plus les pluies peuvent gagner du côté aquitain. Dans un tel cas de figure, le Midi méditerranéen, abrité par le Massif Central rhodanien, est indemne.
Les pluies océaniques pyrénéennes se produisent, elles, quand l'anticyclone s'installe sur le golfe de Gascogne, tandis qu'une dépression se crée à l'Est de l'Aquitaine. Un vent de Nord-Ouest charrie alors des nuages sur les Pyrénées, mais aussi parfois la Montagne Noire et les Causses: dans ce cas, on peut voir se gonfler toutes les rivières du bassin de la Garonne, aussi bien la Garonne elle-même ou les rivières du Lannemezan que le Tarn et les affluents de rive droite.
Quant aux pluies méditerranéennes, elles sont liées à des dépressions qui se forment sur le golfe de Gênes ou au large des Baléares. Des vents d'Est à Sud-Est chauds, chargés d'eau puisque traversant la Méditerranée, rencontrent l'obstacle des Cévennes, ou, moins souvent, des Alpes, s'élèvent au contact de l'air froid d'altitude en cumulonimbus parfois énormes et éclatent en orages brutaux. Ces orages, qui se produisent généralement en automne, peuvent provoquer des précipitations de 200 à 300 mm par jour; les Cévennes ont ainsi reçu jusqu'à plus de 600 mm en 24 heures - à titre de référence, rappelons que Paris reçoit 500 mm d'eau par an. La localisation des pluies varie selon l'implantation respective de l'anticyclone et de la dépression; leur intensité dépend du volume de nuages créé par l'humidité des vents et bien sûr des différences de températures.
Il n'y a pas forcément séparation dans le temps entre ces différents types de pluie, qui peuvent coïncider. C'est ainsi que les crues exceptionnelles et dramatiques de 1846 et 1856 sur la Loire et le Rhône, dont le débit enregistré alors à Beaucaire n'a depuis jamais été dépassé, pas même pendant l'hiver 1993-1994, résultaient de la concomitances de précipitations à la fois océaniques et méditerranéennes qui ont fait déborder en même temps les affluents de régime océanique et méditerranéen de ces fleuves (ainsi, pour le Rhône, le Rhône lui-même et la Saône, d'une part, la Durance, l'Ardèche et les autres rivières cévenoles, d'autre part). Lors de la catastrophe survenue à Vaison-la-Romaine en 1992, il y a aussi eu coïncidence entre des pluies méditerranéenes et une perturbation océanique dont la trame a créé un gigantesque front froid au-dessus du sillon rhodanien.
B. Le mécanisme de la crue
À l'origine de la crue, il y a, on l'a vu, des averses exceptionnelles générées par des phénomènes climatiques. Mais, en fonction de plusieurs types de données, la crue sera plus ou moins importante, plus ou moins violente et aussi, lorsque l'homme tentera de le faire, plus ou moins facile à maîtriser, selon le régime des averses, le relief, la taille des bassins versants et l'état du sol.
Le premier élément de différenciation est le régime des pluies lui-même. Plus les averses sont en moyenne denses, intensives, voire diluviennes, plus les crues sont fortes.
Le relief joue également un rôle fondamental. En effet, l'eau de pluie peut soit s'infiltrer, soit ruisseler; dans le premier cas, elle est absorbée par le sol, et ne se diffusera ensuite que lentement vers le point bas qu'est le cours d'eau ; la crue est ainsi étouffée avant même de se produire; dans le second cas au contraire, l'eau coule immédiatement des points hauts vers les points bas. Et plus la pente est forte, moins l'eau est absorbée et plus elle ruisselle vite.
Or, c'est sur les points hauts que se produisent les plus forts écarts thermiques, causes de précipitation. Ainsi, alors qu'il tombe chaque année 500 mm de pluies océaniques sur Paris, il en tombe plus d'un mètre sur l'Ardenne, limite du bassin versant de la Seine. Les sommets du Massif Central, des Cévennes, des Alpes, du Jura ou des Vosges reçoivent chaque année plus de 2 m voire de 3 m de précipitations.
La taille des bassins versants est également un élément de discrimination très important. Le bassin versant d'une rivière ou d'un fleuve est l'ensemble des surfaces dont il draine les eaux. Un petit torrent de montagne dispose ainsi d'un petit bassin versant, limité par les sommets qui le séparent des autres vallées, alors que le bassin versant de la Loire représente environ le tiers du territoire national. Or, un petit bassin versant peut très bien âtre touché tout entier par un orage; si celui-ci est très violent et si le bassin versant est très pentu et bien drainé par un réseau convergent, la pluie, venant de toutes les pentes à la fois, arrivera tout de suite dans le cours d'eau, qui va immédiatement gonfler de façon monstrueuse. On dit que plus un bassin est petit, plus le rythme et la puissance de ruissellement tendent à se conformer au rythme horaire de la pluie et le maximum fluvial à égaler le maximum pluvial.
En revanche, plus le bassin versant est étendu, plus l'évolution de la crue, pour des raisons tenant à la distance, au temps de parcours, à l'inertie hydrologique, devient lente par rapport à celle de la pluie, et plus le débit fluvial maximum tend à être inférieur au débit pluvial moyen pour une même durée de précipitation, d'autant que, de l'amont vers l'aval, alors que les surfaces réceptrices augmentent, la moyenne de la pluie reçue diminue.
Enfin, l'état du sol est également un élément important. II peut âtre boisé ou non (on considère qu'une forât retient 100 mm de pluie de plus qu'un sol nu), perméable ou argileux. II peut âtre aussi déjà saturé par une pluie précédente, de sorte que la nouvelle pluie ruissellera comme sur un sol argileux, ou recouvert de neige qui fondra au contact de la pluie et viendra grossir la crue. Un sol profondément gelé accélère lui aussi le ruissellement. Enfin, un sol nu et sec est susceptible d'être littéralement arraché par des pluies diluviennes ou une grosse crue, un tel événement pouvant emporter jusqu'à un mètre d'épaisseur de terrain!
C. Typologie des crues
L'ensemble des éléments ci-dessus permet de dresser une sorte de typologie des inondations basée sur une échelle entre deux points extrêmes.
1. Les crues de type cévenol
Le premier de ces points serait constitué par la conjonction entre des bassins versants petits, ravinés, extrêmement escarpés, et des pluies fréquemment diluviennes, par exemple des pluies d'orage nées de la rencontre en altitude de courants chauds et humides et de masses d'air froid. Une telle conjonction est celle qui entraîne les phénomènes les plus violents, les plus brutaux et aussi les plus ravageurs, sachant que les masses d'eau ainsi produites sont dotées d'une capacité d'érosion considérable et sont aptes à charrier terre, roc et végétation avec une puissance insoupçonnée.
Les crues de type cévenol correspondent à cette conjonction de facteurs.
Au hasard des orages, pour peu que l'un d'entre eux éclate précisément sur un tout petit bassin versant, ou se régénère anormalement longtemps sur un autre, les rivières des Cévennes provoquent régulièrement des inondations instantanées d'une ampleur difficile à imaginer. On peut ainsi évoquer les pluies tombées sur Nîmes le 3 octobre 1988 (228 mm d'eau, soit 2281 d'eau au m² dus à un orage se régénérant sur place) entraînant un gonflement meurtrier des Cadereaux et l'ennoyage de la ville sous 2 m d'eau, ou la crue de l'Ouvèze, montée de 1? m en quelques instants à Vaison-la-Romaine en 1992 et roulant peut-être plus de 1.000 m³/s (300 pour la Seine à Paris) à la suite de précipitations de 300 mm en 3 heures sur un bassin versant de 1.860 km². De tels phénomènes ne constituent bien sûr pas des nouveautés: on peut ainsi évoquer le déluge ayant frappé Nîmes en 1557, la crue de l'Ardèche du 22 septembre 1890 (les 20 km2 les plus frappés ont alors débité jusqu'à 20.000 à 25.0001/s/km, soit 400 à 500 m³, soit une fois et demie la Seine à Paris), la crue subite de la Vernazobre, affluent de l'Orb, montée de 7 à 8 m en un quart d'heure dans la nuit du 12 au 13 septembre 1860, ou encore le grand désastre» de l'Ouvèze en 1616.
Phénomène caractérisé par sa brutalité, son ampleur et sa soudaineté, la crue cévenole est difficile à prévoir, car un bassin versant peut, par l'effet des aléas climatiques, rester très longtemps sans être touché.
2. Les crues de plaine
Le deuxième pôle est constitué par des situations caractérisées par des éléments exactement opposés: des pluies moins intenses mais plus longues, un relief peu accidenté, des bassins versants étendus.
Dans ce type de configuration, les eaux montent progressivement, et le fleuve sort lentement de son lit et s'étale dans la plaine ; c'est le profil habituel des grandes crues de la Charente par exemple.
Dans ce type de situation, des crues très importantes peuvent néanmoins survenir dans deux cas.
Tout d'abord, lorsqu'un fleuve reçoit de façon concomittante les crues de plusieurs de ses affluents, même évoluant lentement. Ainsi, des risques à la fois exceptionnellement peu probables et exceptionnellement graves existent-ils de la réunion à Beaucaire de crues des affluents cévenols, de la Durance et des affluents du cours moyen du Rhône. II en est de même dans la vallée hercynienne de la Meuse, au niveau des communes de Monthermé, Vireux-Molhain et Givet. Comme l'a indiqué M. Yves Henry, préfet des Ardennes, la crue rapide et simultanée des affluents de la Meuse a eu pour conséquence une crue «remontante» du fleuve, démontrée par des études hydrographiques.
Ensuite, la pluie peut en quelque sorte suivre la crue. Ainsi, en décembre dernier, l'Oise a-t-elle reçu sur son cours amont des précipitations considérables d'une fréquence de retour de 30 ans; dans les jours qui ont suivi, la pluie a continué à tomber, mais de plus en plus à l'ouest. L'Oise coulant d'Est en Ouest, la pluie est venue grossir encore une rivière déjà grossie des pluies d'amont, entraînant des débordements généralisés.
Entre ces deux pôles de l'inondation aléatoire, violente et imprévisible et de l'inondation lente, puissante et prévisible, existent des situations intermédiaires.
Ainsi, les crues d'amont des rivières, y compris celles du Bassin parisien,étant produites par des précipitations beaucoup plus abondantes qu'à l'aval sur un relief plus pentu et sur des bassins versants plus petits, entraînent-elles des hausses du niveau de l'eau bien plus rapides qu'à l'aval. De même le profil et la puissance du Rhône font que ses crues d'aval n'ont pas le caractère presque paisible de celles de la Charente. I1 reste que le caractère dévastateur et soudain des crues de type cévenol justifie un traitement à part dans l'analyse.
D. La fréquence des crues catastrophiques
La typologie ci-dessus ne correspond pas à une échelle de gravité, elle définit seulement la configuration prévisible des crues en fonction du relief et des précipitations. Dans les Cévennes, tous les orages ne transforment certes pas les cours d'eau en murailles de boue emportant tout sur leur passage; mais en cas de petits orages, la translation de l'eau se produit selon les mêmes règles que lors des gros.
Le caractère aléatoire de l'événement exceptionnel conduit à tenter d'établir son risque de survenance. Pour cela, de mesures en études, on tente de calculer sa fréquence, ce qui permet de lui affecter une probabilité. Ainsi définit-on des crues de probabilité 1 (tous les ans), 0,1 (tous les dix ans); 0,01 (tous les cent ans), 0,001 (tous les mille ans). On parle ainsi de crues annuelles, décennales, centennales, millénales.
A ce propos, il faut évoquer trois points.
Tout d'abord, les mesures sur les fleuves et rivières n'existent que depuis une centaine d'années; sur l'Oise, les stations ne sont installées que depuis 1920 ; sur le Rhône, si les enregistrements des crues couvrent les 150 dernières années à Beaucaire, elles ne remontent à Viviers ou à Valence qu'à environ 80 ans. Selon M. Jean-Luc Laurent, directeur de l'eau au ministère de l'environnement, en règle générale, les éléments les plus sûrs ne remontent pas à plus de 50 ans. Aussi l'attribution d'une fréquence à un volume d'inondation est-elle parfois sujette à révision. Par exemple, la fréquence de la crue de l'Oise de décembre 1993, d'abord considérée comme centennale, a-t-elle maintenant été ramenée à trente ou quarante ans.
Ensuite, un événement millénal n'est pas forcément beaucoup plus grave qu'un événement centennal. Le caractère éventuellement dramatique d'une inondation est d'abord lié au potentiel de danger contenu dans la configuration des lieux. Si la survenue d'une pluie très exceptionnelle sur un petit bassin versant des Cévennes produit à coup sûr une crue monstrueuse, comme celle du Cadereau en 1988 à Nîmes ou de l'Ouvèze en 1992, en revanche, la crue millénale du Rhône à Beaucaire est estimée à 14.000 m³/s, contre 10.300m³/s pour la crue centennale (et 11.000 m³/s en janvier 1994). Il s'agit là d'un événement certes très puissant, mais qui n'est pas très éloigné d'un ordre de grandeur type de crues moins rares.
De plus, pour les phénomènes très violents mais très localisés que sont les orages cévenols, il y a en quelque sorte deux échelles de fréquence.
La première est l'échelle de fréquence à un point donné, pour un petit bassin donné. Ainsi, selon le rapport établi sur l'Ouvèze en novembre 1992, la périodicité de retour d'une telle crue dans la vallée de l'Ouvèze est nettement supérieure à cent ans.
La seconde est l'échelle de fréquence sur la zone géographique susceptible de recevoir ces précipitations (soit, pour les Cévennes, environ 200 km²). Selon le même rapport, des pluies de 300 mm en 24 heures, soit des phénomènes moins graves qu'à Nîmes ou Vaison, peuvent être observées tous les cinq ans sur un point ou l'autre de ce territoire.
Ainsi, dans les Cévennes ou les Alpes du Sud, le risque pour un bassin précis qu'il tombe 300 mm de pluie en 24 heures est de 100 ans, mais le risque qu'il tombe 300 mm quelque part sur l'ensemble de la région est de 5 ans.
Enfin, concrètement, il y a toujours distorsion entre la fréquence d'une crue et ses retours effectifs. Qu'une crue centennale vienne de se produire ne signifie évidemment pas que la prochaine ne surviendra pas avant 100 ans. En fait, les événements pluvieux surviennent souvent par série. Ainsi le Rhône a-t-il connu coup sur coup en octobre 1993 et janvier 1994 une crue de fréquence cinquantennale et une de fréquence centennale. Pour la Meuse, on a noté une crue de fréquence cinquantennale en 1991, une autre crue cinquantennale en janvier 1993 et une crue centennale en décembre 1993. La Loire moyenne avait connu coup sur coup en 1846, 1856 et 1866 des crues catastrophiques roulant entre 8.500 et 10.000 m²/s, alors qu'elle n'a depuis jamais roulé plus de la moitié de ce volume. On pourrait multiplier les exemples mais on se bornera à celui du Tarn, sur lequel, à Montauban, on a relevé six fois, entre 1?66 et 1826, des cotes de plus de 9,50 m, alors que, dans les 100 ans qui ont suivi, aucune crue n'a dépassé 8 m. Ce phénomène s'explique notamment par la saturation des berges et des terrains en profondeur par une pluviosité fondamentalement supérieure à la moyenne. Il est aussi dû au caractère assez artificiel de la définition d'un climat tempéré comme le nôtre : l'observation de la pluviométrie et des températures de chaque mois permet de·calculer une moyenne, laquelle est essentiellement statistique: l'écart est souvent grand, en plus ou en moins, entre le climat constaté et le climat moyen. Aussi plusieurs écarts de suite en excès de pluviosité n'ont-ils rien d'exceptionnel et ne traduisent pas un changement du régime des précipitations et des crues.
Il faut donc conclure de ce bref survol que les inondations même les plus importantes qu'a enregistré notre pays récemment sont avant tout des phénomènes naturels, dont il existe des précédents historiques répertoriés et connus. Qu'ils soient naturels n'empêche évidemment pas qu'ils puissent, le cas échéant, être catastrophiques et dangereux, ni qu'il ne faille pas s'en protéger.
source: Commission d'enquête sur les causes des inondations exceptionnelles et les moyens d'y remédier, publié sous la dixième législature. Rapport (n° 1641). Tome I. 3 novembre 1994. Président: Philippe Mathot, rapporteur: Thierry Mariani. (Assemblée nationale française)