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Falaise littorale de la pointe Sainte-Anne, dans les calcaires rosés du Danien, à la limite Crétacé-Tertiaire (Hendaye, Pyrénées Atlantiques, 2006). © BRGM - François Michel

Caractérisation de l’aléa submersion marine dans le cadre des Plans de Prévention des Risques Littoraux (PPRL) en Aquitaine

01.09.2013
Dans le cadre des plans de prévention des risques littoraux (PPRL) prescrits en Aquitaine, le BRGM a caractérisé l’aléa submersion marine sur certains secteurs concernés. Une méthodologie a été mise en œuvre.

Dans le cadre des plans de prévention des risques littoraux (PPRL) prescrits en Aquitaine, le BRGM a caractérisé l’aléa submersion marine sur certains secteurs concernés :

  • Gironde : communes du Bassin d’Arcachon
  • Landes : secteurs du Bourret-Boudigau, du courant de Soustons et de Mimizan
  • Pyrénées-Atlantiques : secteurs d’Hendaye et de Saint-Jean-de-Luz.

Une méthodologie a été mise en œuvre, basée sur des analyses statistiques de probabilité conjointe entre des données de vagues et de niveaux d’eau, associée à de la modélisation numérique des processus hydrodynamique. Les cartes d’aléas sont produites à partir de la détermination d’évènements de référence, ainsi que de scénarii de prise en compte des ouvrages de protection côtière et de l’élévation du niveau de la mer. 

Schéma représentant la synthèse des processus contribuant au niveau marin lors d’un évènement de tempête

Synthèse des processus contribuant au niveau marin lors d’un évènement de tempête.
© BRGM

Contexte

Une des recommandations du Grenelle de la Mer est la révision de la méthodologie du guide PPRL avec notamment la prise en compte conjointe des aléas submersion marine et d’érosion ainsi que des ouvrages de protection.

Ainsi, dans l’attente de la publication du guide méthodologique réactualisé, la circulaire du Ministère de l’Écologie, du Développement Durable, des Transports et du Logement (DEVP1119962C) du 27 juillet 2011 fixe les grands principes qui doivent régir la prise en compte du risque de submersion marine dans les PPRL : le niveau marin de base à retenir pour l’aléa de référence est le plus haut niveau entre un évènement centennal calculé à la côte ou bien l’évènement historique le plus fort connu ; les ouvrages de protection contre la submersion devront être pris en compte explicitement (selon des modalités précises définies dans le futur guide – aucun ouvrage ne peut être considéré comme infaillible) ; pour le niveau de la mer pour l’aléa de référence, il est recommandé de prendre une marge de sécurité afin de tenir compte des incertitudes (périodes de retour, modélisations), ainsi que de l’élévation prévisible du niveau de la mer sous l’effet du changement climatique à l’horizon 2100 (sur la base de l’hypothèse "pessimiste" de l’ONERC, +60 cm).

Les PPRL devant être établis dans un délai de 3 ans à partir de leur prescription, l’aléa est caractérisé dans l’état actuel des connaissances, avec les outils opérationnels et les données existantes, et en s’appuyant sur les documents de référence du MEDDTL (circulaire du 27 juillet 2011 et rapport méthodologique de novembre 2011, v.11).

Objectifs

L’objectif de ce travail est de produire les cartes des surfaces inondables par submersion marine sur les secteurs concernés par un PPRL. L’aléa submersion marine doit être caractérisé en considérant les effets combinés de la marée, du vent et de la pression atmosphérique (surcote atmosphérique) ainsi que des vagues (setup = surcote lié au déferlement des vagues).

Programme des travaux

Les principales étapes de la méthodologie mise en œuvre sont les suivantes :

  1. Préparation et collecte des données nécessaires (topographie / bathymétrie, météorologie, données marines). La précision des résultats dépend fortement de leur qualité.
  2. Détermination des évènements naturels centennaux à partir d’analyses statistiques réalisées sur les conditions de vagues et de niveaux d’eau afin de prendre en compte l’effet combiné de la surcote liée au déferlement des vagues, de la marée et de la surcote atmosphérique. Cette étape repose sur l’utilisation du logiciel JOIN-SEA, de jeux de données issues de la base de données BOBWA et de jeux de données spécifiquement générés pour cette étude.
  3. Etude historique des évènements de tempête. Cette étude historique est réalisée par le CETE SO pour le PPRL de la Gironde et dans le cadre de deux contrats de sous-traitance pour les PPRL des Landes et des Pyrénées-Atlantiques.
  4. Détermination de l’évènement naturel de référence pour lequel l’aléa submersion est caractérisé. Il correspond à l’évènement le plus fort entre l’évènement centennal le plus défavorable parmi ceux précédemment calculés et l’évènement historique le plus fort connu, sous réserve qu’il soit centennal.
  5. Propagation et cartographie de la submersion. Deux approches sont mises en œuvre :
  • une approche dite "statique" est employée pour les PPRL de la Gironde, c'est-à-dire que le niveau marin de l’évènement naturel de référence est superposé à la topographie. Sur  certains secteurs, si leur configuration géomorphologique le requiert, les volumes pénétrants peuvent être calculés, ce qui permet d’affiner les résultats ;
  • une approche "dynamique" est employée pour les PPRL des Landes et des Pyrénées-Atlantiques. C'est-à-dire qu’un modèle numérique est utilisé pour propager l’eau à terre.

Quelle que soit l’approche choisie, les résultats sont vérifiés à partir d’une analyse à dire d’expert basée sur des visites de terrain ainsi que les études historiques.

Résultats

Cette étude permet d’obtenir dans un premier temps les niveaux marins au rivage correspondant à un évènement centennal qui combine les effets des vagues (surcote liée au déferlement des vagues), du vent et de la pression (surcote atmosphérique) ainsi que du niveau de marée. Les résultats finaux attendus sont des cartes d’aléas produites conformément aux recommandations méthodologiques du ministère (cf. documents précités) à une échelle 1/25 000ème et 1/10 000ème en zone urbaine. Ces cartes sont notamment produites pour l’aléa actuel ainsi que pour l’aléa à l’horizon 2100 qui prend en compte l’élévation du niveau marin lié au changement climatique. Une carte par scénario de prise en compte des ouvrages de protection contre la submersion marine (ruine généralisée, hypothèses de brèche et ouvrage fonctionnel) est également produite.

Un dossier cartographique est également fourni en format numérique intégrable dans un SIG.

PARTENAIRES

  • DDTM de la Gironde, des Landes et des Pyrénées-Atlantiques.
  • DREAL Aquitaine (participe au comité de pilotage)
  • Un comité scientifique est constitué de CASAGEC, ARTELIA, CETE SO, CETMEF, ONF et BRGM.
BRGM - 3 avenue Claude-Guillemin - BP 36009 45060 Orléans Cedex 2 - France Tél. : +33 (0)2 38 64 34 34