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Le Coly à grands flots sous pont du moyen âge (Coly en Dordogne, 2012). © BRGM - Hervé Riolland

Simulation par modèle maillé de l’impact d’épisodes pluvieux millénaux sur les niveaux de la nappe de la craie et les débits de la Somme

09.12.2014
Dans le cadre de la mise en application de la Directive européenne "inondation" dans le bassin Artois-Picardie, la DREAL Picardie s’est associée au BRGM pour évaluer, dans un contexte d’événement climatique millénal, les niveaux piézométriques hautes eaux de la nappe de la craie et ses apports potentiels au débit de la Somme, notamment dans les zones urbaines d’Amiens et Abbeville. L’étude doit permettre d'obtenir des éléments quantitatifs nécessaires à l’élaboration des cartes de surfaces inondables représentant l’aléa pour les Territoires à Risques Importants (TRI).  

Contexte

Cette étude s’inscrit dans le cadre de la mise en œuvre dans le bassin Artois Picardie de la directive 2007/60/CE relative à l’évaluation et à la gestion des risques d’inondation, dite "directive inondation".

A l’échelle du bassin Artois-Picardie, l’Évaluation Préliminaire du Risque Inondation (EPRI) pour chaque district a permis d’identifier les Territoires à Risques Importants (TRI), qui seront précisés et cartographiés lors d’une deuxième phase. Pour le bassin versant de la Somme, les zones urbaines d’Abbeville et d’Amiens ont été identifiées comme "concentration d’enjeux" répondant aux critères des TRI.

Carte piézométrique des hautes eaux de mars 2002 obtenue pour le scénario 2. © BRGM

Objectifs

L'objectif assigné à la présente étude est l'évaluation, dans un contexte pluviométrique de type millénial, des niveaux piézométriques de la nappe de la craie dans le bassin de la Somme et de ses apports au débit du fleuve Somme, notamment dans les zones urbaines d’Amiens et d'Abbeville. Le travail doit déboucher sur une cartographie de la piézométrie de la nappe induite par des épisodes climatiques exceptionnels, permettant ainsi la localisation des zones où la nappe affleurerait.

 simulation pluies cumulées sur 180 jours de période de retour 1000  ans, avec une distribution temporelle similaire à celle de l’automne-hiver 2001-2002)

Hydrogramme simulé de la Somme à Abbeville (scénario2 : simulation pluies cumulées sur 180 jours de période de retour 1000  ans, avec une distribution temporelle similaire à celle de l’automne-hiver 2001-2002). © BRGM

Programme des travaux

L'étude s'appuie sur les travaux de modélisation spatialisée antérieurement réalisés avec le logiciel MARTHE pour simuler les hautes eaux dans le bassin versant de la Somme. Le modèle ainsi calculé permet de simuler les évolutions de la surface libre de la nappe et les débits des cours d’eau, ainsi que les interactions entre ces deux systèmes dynamiques.

Dans un premier temps, une approche probabiliste a été utilisée pour élaborer des scénarios climatiques "extrêmes" basés sur des pluies cumulées de période de retour 1000 ans. A partir de cette analyse et d'une modélisation globale du bassin à l'aide du logiciel TEMPO, trois scénarios hydroclimatiques en concertation avec le Comité de Pilotage de l'étude ont été retenus.

Puis ces différents scénarios ont été simulés à l’aide du modèle hydrodynamique des hautes eaux de la Somme pour évaluer leur impact sur les niveaux de la nappe et sur les débits de la Somme.

Résultats obtenus

Les simulations ont permis d’obtenir pour chaque scénario :

  1. les hydrogrammes de la Somme au droit des stations de Lamotte-Brebière, d’Hangest et d’Abbeville, situées à proximité des TRI d’Amiens et d’Abbeville, et l'évaluation du débit maximal à chacune de ces stations ;
  2. les cartes piézométriques de hautes eaux associées à la crue de période de retour milléniale ;
  3. les cartes des zones de débordement de la nappe avec les valeurs des débits de débordement.

Les résultats de l'étude ont mis en évidence l’importance de la distribution des pluies sur les maxima de débit et l'influence de la valeur du débit de base de la rivière au moment du déclenchement de l'épisode pluvieux. Il ressort aussi de l'étude que, pour de tels événements climatiques, la contribution de la nappe au débit de la Somme est importante, comprise entre 65% et 72% du débit selon le scénario traité.

Carte des débits de débordement de la nappe

Carte des débits de débordement de la nappe (m3/s) de mars 2002 : scénario 2. © BRGM

PARTENAIRE

  • DREAL Picardie

RAPPORT PUBLIC

  • BRGM/RP-61864-FR - Simulation par modèle maillé de l'impact d'épisodes pluvieux millénaux sur les niveaux de la nappe de la craie et les débits du fleuve Somme. Rapport final - Télécharger le rapport
BRGM - 3 avenue Claude-Guillemin - BP 36009 45060 Orléans Cedex 2 - France Tél. : +33 (0)2 38 64 34 34