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Le cap Gris Nez dans le Pas-de-Calais (France, 1987). © BRGM - François Michel

Mise à jour et numérisation de l’inventaire départemental des cavités souterraines non minières du Nord

11.08.2016
Le département du Nord compte de nombreuses cavités souterraines, notamment dans la région lilloise, le Cambrésis et le Valenciennois. De par son contexte historique et géologique, le sous-sol du Nord a été fréquemment creusé depuis l’époque Gallo-Romaine pour diverses raisons : la pierre de taille, l’amendement des champs, pour se cacher lors des invasions et des guerres, comme lieu stratégique pour les armées lors des périodes de guerre, ou pour diverses activités humaines souterraines (culture de champignons et d’endives, atelier de tissage, emmagasinage de récoltes…).

Dans le cadre de ses missions, la Direction Régionale de l’Environnement, de l’Aménagement et du Logement (DREAL) Nord-Pas de Calais agit dans le domaine de la prévention des risques naturels. Parmi ses actions, l’une d’elle est de créer ou d’améliorer les outils de gestion du risque afin de mieux le connaitre, de diffuser au maximum cette connaissance, de protéger les enjeux existants et de limiter l’implantation de nouveaux enjeux dans les zones soumises à un aléa significatif.

Pour cette étude, le partenariat entre la DREAL Nord-Pas de Calais et le BRGM avait pour objectif d’améliorer l’outil de gestion du risque que constitue la base de données BDCavités. Pour cela, le BRGM a retravaillé les données de l’inventaire mené entre 2007 et 2009 pour numériser l’ensemble des documents et plans d’archives, améliorer la précision de localisation des cavités souterraines et géoréférencer et vectoriser les plans des cavités dans un logiciel SIG (Système d’Information Géographique) lorsqu’ils étaient disponibles. En plus de la base de données archives consultable à la Direction régionale Nord-Pas de Calais du BRGM et du site Géorisques (www.georisques.gouv.fr) diffusant les données de la BDCavités, il existe désormais une base de données numérique sous format PDF et SIG qui a été diffusée aux acteurs publics locaux œuvrant dans le domaine des risques naturels (mairies, services déconcentrés de l’État, services de secours…).

Cartographie des cavités souterraines connues à Cambrai © BRGM

Cartographie des cavités souterraines connues à Cambrai. © BRGM

Contexte

Le département du Nord a fait l’objet, entre 2007 et 2009, d’un inventaire des cavités souterraines abandonnées d’origine anthropique (hors mines) ou naturelle. Ce recensement avait permis d’identifier 958 cavités réparties sur 182 communes.

Suite à cet inventaire, le BRGM a été sollicité par la DREAL Nord-Pas de Calais pour le mettre à jour et le valoriser en numérisant les documents collectés lors de cet inventaire et en vectorisant les contours connus des cavités dans un Système d’Information Géographique (SIG).

Objectif

L’objectif principal était de mettre à jour l’inventaire des cavités afin de conserver la mémoire des cavités souterraines du département et de permettre aux acteurs publics locaux en charge de la gestion et de la prévention des risques naturels de disposer, à tout moment, des données jusque-là détenues par la Direction régionale Nord-Pas de Calais du BRGM, sous la forme d’une base de données numérique.

Programme des travaux

Les archives du SDICS (ancien Service Départemental d’Inspection des Carrières Souterraines) ainsi que les archives départementales, de l’UTAM Nord-Pas de Calais, de la Direction régionale Nord-Pas de Calais du BRGM, et des communes (enquête communale) ont été exploitées et numérisées dans le cadre de l’étude. 

Les documents d’archives numérisés au format PDF sont essentiellement des plans, des courriers, des articles de presse, des rapports et des documents faisant référence à des cavités souterraines ; tous ont été collectés lors du recensement mené entre 2007 et 2009 (Rapport BRGM/RP-57769-FR).

Plan d’archive d’une carrière souterraine de craie à Petite-Forêt (NPCAA20000280) © Archive du SDICS (Conseil départemental du Nord)

Plan d’archive d’une carrière souterraine de craie à Petite-Forêt (NPCAA20000280). © Archive du SDICS (Conseil départemental du Nord)

Les nouvelles données collectées depuis 2009 (expertises BRGM, déclarations de découvertes de vides souterrains lors de forages, travaux de comblements de cavités par des bureaux d’études, PPR du Valenciennois et de la région Lilloise, etc.) par le BRGM ont également été ajoutées dans les bases de données.

Les archives des cavités souterraines ont été scannées (numérisation des documents), vectorisées et améliorées (localisation des indices). La vectorisation des contours connus des cavités souterraines sous format SIG a été possible seulement pour les documents suffisamment détaillés et précis. Ce travail de géoréférencement des plans et de vectorisation a été réalisé avec le logiciel Quantum Gis (QGIS). Le système de projection utilisé est le RGF93/Lambert 93. 

Résultats obtenus

Ce projet a permis de développer une nouvelle base de données numérique qui comprend tous les documents relatifs aux cavités souterraines présents en archives à la Direction régionale Nord-Pas de Calais du BRGM. Parallèlement, il a permis de mettre à jour le recensement des cavités souterraines dans le Nord. Les nouvelles données recueillies depuis le dernier inventaire de 2009 ont été intégrées. Les données anciennes ont été remises à jour, complétées et corrigées si nécessaire. 

Chaque cavité souterraine ou mouvement de terrain relatif à une cavité souterraine recensé dans BDCavités possède un dossier numérique avec une fiche descriptive des caractéristiques au format PDF, les documents d’archives scannés au format PDF et le contour vectorisé sur SIG au format « shape » lorsque celui-ci est connu.

Résultat de la digitalisation du contour de la carrière souterraine reporté sur fond cadastral (BD-TOPO) © BRGM

Résultat de la digitalisation du contour de la carrière souterraine reporté sur fond cadastral (BD-TOPO). © BRGM

Les documents papiers restent consultables, sur demande, à la Direction régionale Nord-Pas de Calais du BRGM, à Lezennes (59).

L’ensemble des informations collectées a été intégré à la base de données nationale Géorisques

Ce nouvel inventaire des cavités souterraines (hors mines) a permis de recenser 1 322 cavités sur le département du Nord. Cela porte à 203 le nombre de communes comptant au moins une cavité sur leur territoire, soit 31 % des communes du Nord. 

Nombre de cavités recensées par commune © BRGM

Nombre de cavités recensées par commune. © BRGM

86% des cavités souterraines sont précisément localisées ou localisées de façon approchée grâce aux plans détaillés, aux adresses et aux références cadastrales. 

L’analyse des résultats de ce projet montre que 33% des cavités connues sont des carrières souterraines localisées dans le Mélantois, le sud de Lille, et sur le plateau crayeux crétacé du Cambrésis et du Valenciennois.

Seules 19 cavités naturelles sont inventoriées (karsts, poches de dissolutions, grottes). Cependant ce chiffre est probablement peu représentatif de la réalité, compte tenu de la superficie des terrains potentiellement karstifiables présents dans le Nord. 

La répartition des cavités souterraines est très hétérogène dans le département. Cela s’explique par le contexte géologique et le contexte historique :

  • Les roches crayeuses du Crétacé sont propices au creusement de souterrains de par leur stabilité, leur faible profondeur et car la partie supérieure n’est, par endroit, jamais ennoyée par la nappe phréatique. C’est le cas du sud de Lille, du Mélantois, du Cambrésis et du Valenciennois ;
  • Les fronts de guerre et secteurs à proximité immédiate sont souvent sous-cavés par des sapes militaires et des souterrains refuges civils. 

La Plaine des Flandres, la région d’Orchies, le  Douaisis, et l’Avesnois comptent peu de cavités souterraines, principalement à cause du contexte géologique : les formations quaternaires et tertiaires ne font pas l’objet d’exploitations souterraines ni de phénomènes d’altération faisant apparaître des cavités naturelles ; les formations paléozoïques ont quant à elles été exploitées en carrières à ciel ouvert, sauf quelques rares exceptions. 

Partenaire

DREAL Nord-Pas de Calais

RAPPORT PUBLIC

  • BRGM/RP-65246-FR - Mise à jour et numérisation de l'inventaire départemental des cavités souterraines non minières du Nord. Rapport final - Télécharger le rapport
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