RECUEIL ET FORMALISATION DES CONNAISSANCES SUR LE …

RECUEIL ET FORMALISATION DES

CONNAISSANCES SUR LE RISQUE INONDATION DE LOIRE

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LISTE DES FIGURES ................................................................................................................................

LISTE DES TABLEAUX .............................................................................................................................

GLOSSAIRE .............................................................................................................................................

PRESENTATION DE LA STRUCTURE ....................................................................................................... 1

1. Présentation générale ............................................................................................................ 1 2. Contexte administratif ............................................................................................................ 1 3. Le lieu de stage ...................................................................................................................... 1 4. Les missions du DIMER........................................................................................................... 1

INTRODUCTION .................................................................................................................................... 2

1. Le contexte de l’étude : .......................................................................................................... 2 2. Les objectifs du stage : ........................................................................................................... 3

CONTEXTUALISATION DE L’ETUDE ....................................................................................................... 4

1. Du risque inondation à la crise ............................................................................................... 4 2. Le risque inondation de Loire ................................................................................................. 6 2.1. Présentation générale de la Loire................................................................................................. 6 2.2. Genèse des crues de Loire .......................................................................................................... 6 2.3. Typologie des crues de Loire ....................................................................................................... 7

MATERIELS ET METHODES .................................................................................................................... 8

1. La zone considérée pour les scénarios d’inondation .............................................................. 8 2. Choix des scénarios d’inondation ........................................................................................... 8 3. Les ressources mobilisées ...................................................................................................... 9 3.1. Recueil d’informations et entretiens auprès d’acteurs concernés ..................................................... 9 3.2. Les données hydrauliques ........................................................................................................... 9 3.3. Les cartes de vigilance crue ...................................................................................................... 10 3.4. La cartographie des aléas et des enjeux. .................................................................................... 11 4. L’utilisation de ces ressources ............................................................................................. 11 4.1. La modélisation ....................................................................................................................... 11 4.2. La vigilance crue ...................................................................................................................... 12 4.3. La cartographie ....................................................................................................................... 12

RESULTATS ......................................................................................................................................... 13

1. Les données hydrologiques .................................................................................................. 13 1.1. Scénario 1 .............................................................................................................................. 13 1.2. Scénario 2 .............................................................................................................................. 14 2. Cartes de vigilances associées ............................................................................................. 15 2.1. Scénario 1 .............................................................................................................................. 16 2.2. Scénario 2 .............................................................................................................................. 17 3. SIG et cartographie .............................................................................................................. 18 3.1. Scénario 1 .............................................................................................................................. 18 3.2. Scénario 2 .............................................................................................................................. 19

DISCUSSION ....................................................................................................................................... 20

1. Commentaires et explications hydrologiques des scénarios ................................................. 20 2. Des scénarios hydrologiques aux risques d’inondation et aux crises de sécurité civile ....... 24

CONCLUSION ...................................................................................................................................... 27

ANNEXES ............................................................................................................................................. 30

Liste des figures

Figure 1 : Illustration des deux dimensions collaboratives (gauche) et de la dimension temporelle (droite) de la

gestion de crise. Source : Bénaben, F. ....................................................................................................... 2

Figure 2 : Cartographie du bassin versant de la Loire et de ses principaux affluents. Source : EP Loire, 2010. ... 6

Figure 3 : Localisation et description de la zone d’étude. .............................................................................. 8

Figure 4 : Schéma récapitulatif des entrées utilisées pour les modèles de propagation de crues. .................... 10

Figure 5 : Illustration d’un val de Loire. Source : Dreal Centre, 2011. ......................................................... 11

Figure 6 : Hydrogramme (en débit) de la crue du scénario 1 aux stations de référence. ................................ 14

Figure 7 : Hydrogramme (en débit) de la crue du scénario 2 aux stations de référence. ................................ 15

Figure 8 : Exemple de carte de vigilance crue et les différents tronçons de la zone d’étude. .......................... 15

Figure 9 : Cartes des vigilances crue associées au scénario 1. .................................................................... 16

Figure 10 : Cartes des vigilances crue associées au scénario 2. .................................................................. 17

Figure 11 : Cartographie des enjeux exposés aux inondations du scénario 1. ............................................... 18

Figure 12 : Cartographie des enjeux exposés aux inondations du scénario 2. ............................................... 19

Figure 13 : Différence de hauteur d’eau pour un même débit dans deux sections. ........................................ 23

Figure 14 : Illustration de l’impact de la topographie sur la surface et la hauteur d’eau dans un val. .............. 25

Liste des tableaux

Tableau I : Les différents types de crues de Loire. Source : Dreal Centre & Maison de Loire du Loiret, 2011. .... 7

Tableau II : Liste des personnes ressources rencontrées lors des entretiens. ................................................. 9

Tableau III : Liste des éléments représentés dans le SIG. .......................................................................... 11

Tableau IV : Les enjeux inondés lors du scénario 1. .................................................................................. 18

Tableau V : Les enjeux inondés lors du scénario 2. .................................................................................... 19

Glossaire

- AELB : Agence de l’Eau Loire-Bretagne

- ANF : Agence Nationale des Fréquences

- ANR : Agence Nationale pour la Recherche

- BD Alti : Base de Données Altimétriques

- BD ERU : Base de Données des Eaux Résiduaires Urbaines

- BD TOPO : Base de Données Topographiques

- Cerema : Centre d’Etudes et d’Expertise sur les Risques, l’Environnement, la Mobilité et

l’Aménagement

- DCE : Directive Cadre sur l’Eau

- DDT : Direction Départementale des Territoires

- DIMER : Département Infrastructures, Mobilité, Environnement et Risques

- DREAL : Direction Régionale de l’Environnement, de l’Aménagement et du Logement

- DterOuest : Direction Territoriale Ouest

- EPL : Etablissement Public Loire

- EPPLGN : Equipe Pluridisciplinaire du Plan Loire Grandeur Nature

- ERDF : Electricité Réseau Distribution France

- Génépi : Granularité des Niveaux de Pilotage en gestion de crise

- HYDRA LM : Hydraulique Loire Moyenne

- IGN : Institut National de l’Information Géographique et Forestière

- INSEE : Institut Nationale de la Statistique et des Etudes Economiques

- IPPC : Integrated Pollution Prevention and Control

- MEDDE : Ministère de l’Ecologie, du Développement Durable et de l’Energie

- MLETR : Ministère du Logement, de l’Egalité des Territoires et de la Ruralité

- MOÏSE BVA : MOÏSE - Basses Vallées Angevines

- OCDE : Organisation de Coopération et de Développement Economiques

- ORSEC : Organisation de la Réponse de Sécurité Civile

- PCS : Plan Communale de Sauvegarde

- PLGN : Plan Loire Grandeur Nature

- RETEX : Retour d’Expérience

- RTE : Réseau de Transport d’Electricité

- SANDRE : Service d’Administration Nationale des Données et Référentiels sur l’Eau

- SIG : Système d’Informations Géographiques

- SIM : Système d’Information et de Médiation

- SIRACED-PC : Service Interministériel Régional des Affaires Civiles et Economiques de Défense

et de Protection Civile

- S3IC : Système d’Informations de l’Inspection des Installations Classées

- SOGREAH : Société Grenobloise d'Etudes et d'Applications Hydrauliques

- SPC : Services de Prévision des Crues

- SPC LCI : Services de Prévision des Crues Loire-Cher-Indre

- SPC MLa : Services de Prévision des Crues Maine-Loire aval

- TRI : Territoire à Risque Important

- UE : Union Européenne

- UNESCO : Organisation des Nations Unies pour l’Education, la Science et la Culture

Manceau Johann | Recueil et formalisation des connaissances sur le risque inondation de Loire 1

Présentation de la structure

1. Présentation générale

Le Centre d’Etudes et d’Expertise sur les Risques, l’Environnement, la Mobilité et

l’Aménagement (Cerema) est un établissement public à caractère administratif. Il est placé sous la

tutelle partagée du Ministère de l’Ecologie, du Développement Durable et de l’Energie (MEDDE) et du

Ministère du Logement, de l’Egalité des Territoires et de la Ruralité (MLETR).

2. Contexte administratif

Le Cerema fait partie du réseau scientifique et technique de l’Etat. Il est un centre de ressources

d’expertises scientifiques et techniques intervenant en appui à la conception, la mise en œuvre et

l’évaluation des politiques publiques portées par les services de l’État et les collectivités territoriales.

Ses grands domaines d’intervention sont :

- La connaissance et la prévention des risques ;

- Le développement des infrastructures ;

- L’énergie et le climat ;

- La gestion du patrimoine d’infrastructures ;

- Les impacts sur la santé ;

- La mobilité et les transports ;

- Les territoires durables et les ressources naturelles ;

- Les villes et les bâtiments durables.

3. Le lieu de stage

J’ai effectué ce stage au sein de la Direction Territoriale Ouest (DterOuest) du Cerema, à

Nantes (44). Cette direction compte 330 agents répartis en deux départements. J’ai pour ma part été

recruté par le « Département Infrastructures, Mobilité, Environnement et Risques » (DIMER).

4. Les missions du DIMER

Les domaines d’activités du DIMER portent sur l’environnement, les risques, les

infrastructures, mais également sur les services et systèmes de transports intelligents, la mobilité, les

ouvrages d’art, la sécurité des déplacements et les modes actifs de déplacements. Les agents

travaillent essentiellement pour le compte des administrations centrales, des services déconcentrés

de l’Etat et des collectivités territoriales. Ils participent également ponctuellement à des projets de

recherche.


Introduction

1. Le contexte de l’étude :

Mon stage était financé dans le cadre d’un projet de recherche appelé Génépi (Granularité des

Niveaux de Pilotage en gestion de crise). L’objectif de ce projet de recherche est de proposer à

moyen terme des nouveaux outils de gestion de crise aux autorités françaises. Ce projet de recherche

est né de deux constats :

1. La faiblesse de la gestion de crise ne relève pas de la compétence des acteurs mais des

difficultés de coordination

2. Les acteurs de gestion de crise ont à disposition de plus en plus de données mais ils ne

parviennent pas toujours à les gérer ou à les exploiter.

A partir de ces deux constats, le projet de recherche vise à définir, concevoir et déployer un

Système d’Information et de Médiation (SIM) dédié à la coordination horizontale (coordination

« opérationnelle » des acteurs sur le terrain) et verticale de la gestion de crise (cf figure 1).

Ce projet national est coordonné par le Centre de Génie Industriel de l’Ecole des Mines d’Albi-

Carmaux et rassemble dix partenaires (dont deux laboratoires de l’Université de Toulouse). Il est

financé par l’Agence Nationale pour la Recherche (ANR) pour une durée de 4 ans (2014-2018). Pour

obtenir plus d’informations sur le projet en lui-même, voici sa référence au sein de l’ANR : ANR-14-

CE28-0029.


Le principal objectif du projet de recherche Génépi est de développer un prototype (appelé

aussi « démonstrateur ») qui permette de démontrer (ou pas) la pertinence et la faisabilité de ce type

d’outil informatique. Pour tester ce prototype, les informaticiens ont besoin d’un cas d’utilisation,

c'est-à-dire d’un domaine d’application et d’expérimentation, pour simuler une situation de crise. Le

cas de la crue majeure de la Loire a été choisi dans le cadre de Génépi pour essentiellement trois

raisons :

- C’est un cas d’étude réaliste : il s’est produit ces dernières décennies plusieurs cas de crue

catastrophiques en Europe ;

- Il permet d’illustrer les difficultés et la complexité de la coordination des acteurs : en cas

d’évacuation massive, une centaine d’acteurs doivent intervenir ;

- Il correspond à une préoccupation actuelle des autorités : révision du plan d’Organisation de la

Réponse de Sécurité Civile (ORSEC) zonal (volet inondation), plans d’évacuation en cours

d’élaboration, etc.

2. Les objectifs du stage :

Dans le cadre du projet Génépi, l’objectif principal de mon stage était de produire le scénario de

crise qui permettrait d’évaluer le prototype. Pour cela, mon travail s’est partagé en deux volets

distincts comportant chacun des sous-objectifs :

¤ Le premier volet a consisté en la constitution d’une base de connaissance sur les crues de la

Loire, voici les sous-objectifs :

- Recueillir des informations via la bibliographie et les acteurs de gestion de crise ;

- Comprendre les enjeux de la gestion de crise dû aux crues de la Loire de façon à mieux

élaborer les scénarios de crise.

¤ Le second volet consistait à simuler une crise, avec les sous-objectifs suivants :

- Capitaliser des données correspondant à une crue majeure de Loire, il s’agissait de

caractériser l’aléa de nos scénarios de crise et de modéliser des scénarios possibles ;

- Répertorier et formaliser les éléments contextuels de la société humaine pouvant être

impactés, il s’agissait d’inventorier les enjeux sur la zone d’étude.


Contextualisation de l’étude

1. Du risque inondation à la crise

La définition classique donnée pour un risque naturel est la suivante : « Le risque est la

confrontation d’un aléa (phénomène naturel dangereux) et d’une zone géographique où existent des

enjeux qui peuvent êtres humains, économiques ou environnementaux.» (Dauphiné & Provitolo,

2013). Cette définition se synthétise sous la forme de l’équation suivante : Risque = Aléa x Enjeu

L’aléa est par essence un événement ou un phénomène imprévisible. C’est pourquoi il se doit

d’être caractérisé par une intensité et une occurrence spatiale et temporelle. Il s’agit de répondre,

vis-à-vis du phénomène, aux questions « pourquoi, comment, où, quand et pendant combien de

temps ? » (Dauphiné & Provitolo, 2013).

Les enjeux sont eux plus difficiles à définir. En effet, les enjeux tels que les enjeux humains,

économiques ou environnementaux sont dépendants de leur vulnérabilité face à un type d’aléa. La

vulnérabilité est décrite comme étant la fragilité d’un système dans son ensemble et sa capacité à

surmonter la crise provoquée par l’aléa (Dauphiné & Provitolo, 2013).

Les risques majeurs sont caractérisés par un aléa de faible occurrence (cf annexe I), donc un

phénomène rarissime qui se manifeste sur une zone où se concentrent de nombreux enjeux, ce qui

décuple la gravité du phénomène (Farmer, 1977). De tous les risques majeurs, le risque d’inondation

est le plus courant mais aussi le plus varié. En effet, à l’échelle de la planète la moitié des

catastrophes naturelles majeures sont des inondations. En 2011, elles représentaient 57,1% du total

de victimes de catastrophes naturelles dans le monde, soit plusieurs dizaines de milliers (Guha-Sapir

et al., 2011). De plus, ce risque ne tend pas à une réduction du fait des changements globaux tel que

le réchauffement climatique. En effet, l’augmentation de la fréquence d’évènements pluvieux

exceptionnels, ainsi que la modification constante de l’occupation du sol (déforestation, augmentation

de l’urbanisation des villes, etc) et l’accroissement du nombre de personnes vivant en zones

inondables ne font que le démultiplier (Blöschl et al., 2013).

En France, plus de 20 000 communes sont exposées au risque d’inondation par débordement

des cours d’eau. En 2009, on estime qu'environ 6,8 millions d’habitants et 3,7 millions de logements

sont exposés à ce risque (http://www.developpement-durable.gouv.fr).

Le risque d’inondation de la Loire est un de ceux les plus redoutés par les autorités françaises,

précédé par le risque d’inondation de la Seine ainsi que par le risque sismique dans le Sud de la

France (Dreal Centre & Maison de Loire du Loiret, 2011).

La Directive Cadre sur l’Eau (DCE) donne la définition suivante pour

l’inondation : « L'inondation est une submersion, rapide ou lente, d'une zone habituellement hors

d'eau » (2000/60/CE). Elles peuvent être de multiples origines : crues de rivières, ouragans,


mousson, etc. Il est important de préciser qu’une crue n’est pas une inondation. Une crue est une

augmentation du débit et/ou de la hauteur d’eau d’un cours d’eau ; elle n’implique donc pas

obligatoirement une inondation. Plusieurs types d’inondation existent ; en France la typologie retenue

depuis 1992 est la suivante : inondations de plaine, inondations torrentielles, inondations urbaines

(http://www.risques.gouv.fr).

Mais alors comment passer du risque majeur d’inondation à la crise ? Dans le cadre du projet,

la crise a été définie de la façon suivante : Crise = Risque x Evénement

Cette équation illustre qu’un risque, une fois concrétisé par un événement, se transforme en

crise (Bénaben et al., 2014). Il faut donc passer par l’avènement d’un élément déclencheur ici appelé

« événement » pour passer à une situation de crise. L’événement annule le côté imprévisible de l’aléa

contenu dans le risque et permet alors de caractériser la crise en question. Plus généralement, le

Webster’s New World College Dictionary définit une crise de la manière suivante : « un moment

crucial et instable duquel résultera une évolution du système vers un état meilleur ou pire » (Truptil,

2011).

Effectivement, nous pouvons considérer qu’un système quel qu’il soit, connaît un

fonctionnement différent en fonction de la situation. Dans le cas d’une situation normale, ce

fonctionnement est à l’équilibre, il est stable dans le temps. Mais quand cette situation stable, ou état

de référence, se retrouve perturbée par un élément accidentel, le système se déséquilibre. C’est alors

que les fonctions spécialisées dans le rétablissement du système se mettent en œuvre. Il s’agit dans

ce cas d’une situation perturbée du système et non pas d’une situation de crise. La crise intervient

quand ces fonctions spécialisées n’ont pas les moyens de rétablir la situation, c’est notamment le cas

lors d’événements majeurs (Lagadec, 1991).


2. Le risque inondation de Loire

2.1. Présentation générale de la Loire

La Loire, plus grand fleuve de France avec 1 012 kilomètres a un bassin versant qui représente

près de 28% de la superficie de la France métropolitaine. Ce fleuve possède de nombreux affluents,

les principaux étant : l’Allier, le Cher, l’Indre, la Vienne et la Maine (cf figure 2). Deux principaux

barrages sont présents le long du fleuve : le barrage de Villerest et le barrage de Grangent. Le

régime hydraulique de la Loire est très variable dans le temps et dans l’espace. A Orléans le débit

moyen est de 350m3/s tandis qu’il est de 900m3/s à l’estuaire. De plus les débits peuvent dépasser

les 5 000m3/s lors de crues tandis qu’un débit d’étiage de 30 à 50m3/s est courant à Orléans (Bacq et

al., 2011).

2.2. Genèse des crues de Loire

Deux phénomènes climatiques impactent régulièrement ce vaste bassin versant et sont à

l’origine des crues de Loire :

¤ La dynamique océanique : Les fronts dépressionnaires d’Ouest provoquent des précipitations

pouvant être importantes lors de cumuls de pluies sur plusieurs jours. Ces précipitations couvrent

souvent l’ensemble du bassin versant de la Loire, à l’exception des hauts bassins et hauts plateaux et

se manifestent de l’hiver au printemps.

¤ La dynamique méditerranéenne : Dans les régions méditerranéennes, les pluies se

concentrent souvent sous la forme d’orages localisés mais violents. Ces phénomènes appelés

« orages cévenols », touchent particulièrement le bassin amont de la Loire durant le printemps et

l’automne.


2.3. Typologie des crues de Loire

Ces deux types de dynamiques dépressionnaires sont à l’origine des crues de Loire. On

distingue trois types de crues décrites dans le tableau qui suit :

Ce sont les crues mixtes qui préoccupent le plus l’Etat et les autorités responsables. Il s’agit en

effet de crues dévastatrices, qui durent longtemps et qui sont étendues. Cette ampleur de la crise

complique la réponse apportée par les autorités et est à l’origine de son classement en troisième

position des risques naturels les plus redoutés en France.

D’après les études du Plan Loire Grandeur Nature (PLGN), le coût estimé des dommages en

Loire moyenne oscille entre 1 et 2,5 milliards d’euros en fonction de l’étendue des inondations. Ces

estimations dépassent les 6 milliards d’euros dans l’hypothèse d'une inondation comparable aux plus

hautes eaux connues, comme celle de 1856. De plus, s’ajoutent à ces coûts directs issus des

inondations, toutes les conséquences indirectes engendrées par les effets dominos (autrement dit :

les effets de chaîne ou de cascade). De nombreux réseaux (voirie, assainissement,

télécommunication, électricité, etc), ainsi que des services publics comme les hôpitaux peuvent être

concernés par ces conséquences qui touchent des zones au-delà des zones inondées (Etablissement

Public Loire, 2011).

Les crues océaniques Les crues cévenoles Les crues mixtes

Les crues océaniques Les crues cévenoles Les crues mixtes

Origines Précipitations océaniques Précipitations cévenolesPrécipitations océaniques

+ précipitations cévenoles

Apparition &

prévision

Apparition lente

Facilement prévisible

Apparition rapide

Moyennement prévisible

Apparition +/- rapide

+/- prévisibles

Zones touchées La Loire aval La Loire amont La Loire dans sa globalité

Risques

entrainésPeu de risque Risque moyen Risque majeur

Saison

d'apparitionHiver / printemps Automne / printemps Automne principalement

Dernières crues

importantes

Janvier 1910 - Décembre 1982

Janvier 1995

Septembre 1980 - Décembre 2003

Novembre 2008

Octobre 1846 - Mai 1856

Septembre 1866 - Octobre 1907

Type de crue


Matériels et méthodes

1. La zone considérée pour les scénarios d’inondation

La zone d’étude a été délimitée par l’équipe du projet et correspond à la Loire moyenne. La

Loire moyenne débute au bec d’Allier et se termine au bec de Maine. Nous avons délimité plus

précisément cette zone avec des bornes correspondant aux communes de Givry en amont et de

Montjean-sur-Loire en aval. Les préfets de départements et le préfet de la zone de défense et de

sécurité Ouest étant les principaux acteurs de la gestion de crise, nous avons pris en compte les six

départements traversés par la Loire entre ces communes (cf figure 3).

Cette vaste étendue géographique représente une superficie totale de 40 463 km². Cette zone

comprend de nombreuses agglomérations comme Orléans, Blois, Tours et Saumur. Elle est

également traversée par les principaux affluents de la Loire comme la Vienne, le Cher, l’Indre et la

Maine. Enfin, elle se caractérise par plusieurs Territoires à Risque Important (TRI) d’inondation tels

que définit par la directive inondation (2007/60/CE), comme le TRI d’Orléans, de Tours ou encore

celui du val d’Authion.

2. Choix des scénarios d’inondation

L’un des objectifs de mon travail était de définir des scénarios de crise appropriés au projet de

recherche et réalistes. Afin de tester le prototype de Génépi, nous avons décidé de simuler deux

scénarios aux conséquences différentes en fonction des mesures de gestion de crise qui pourront

s’appliquer :

- Une inondation assez lente pour laquelle les moyens déployés doivent gérer la crise et rétablir la

situation sans trop de difficultés une fois l’inondation passée ;

- Une inondation lente avec élément perturbateur, l’objectif est de simuler une rupture de digue

protégeant une zone urbanisée. Dans ce cas, l’une des seules possibilités de mesure par les

autorités est l’évacuation massive de la population concernée.


3. Les ressources mobilisées

3.1. Recueil d’informations et entretiens auprès d’acteurs concernés

Un premier travail de recueil d’informations dans la bibliographie a été réalisé. La bibliographie

comprenait de la littérature internationale mais aussi un certain nombre de références non publiées et

parfois confidentielles comme les plans de gestion de crise ou encore des plans de prévention. Les

domaines à explorer étaient aussi nombreux et ont pu être regroupés et organisés dans trois

thématiques selon les différents « packages » du SIM de crise développé par l’équipe du projet

Génépi : « contexte », « crise » et « traitement ».

La catégorie « contexte » rassemble toute la documentation sur la zone d’étude, notamment

les études réalisées par l’Agence de l’Eau Loire-Bretagne (AELB). Dans la catégorie « crise » figurent

les retours d’expériences (Retex), les études de dangers, les règlements sur les crues et une sous

partie sur le risque d’inondation de Loire. Enfin, dans la partie « traitement » figurent tous les plans

de gestion de crise (plans évacuation, plan ORSEC, plan de surveillance des levées, etc), les guides

méthodologiques ainsi que les exercices de gestion de crise.

La majeure partie de ce travail s’est déroulée durant les premières semaines du stage. Les

entretiens ont été conduits avec un doctorant du laboratoire de sociologie Idetcom de l’université de

Toulouse. Celui-ci était missionné pour produire le cahier des charges du prototype développé dans le

cadre du projet et il devait donc recenser les difficultés des acteurs et énoncer leurs besoins. Ces

entretiens ont eu lieu à partir de la 3e semaine une fois que les thématiques étaient assimilées et se

sont poursuivis jusqu’aux mois de Mai-Juin (cf tableau II).

3.2. Les données hydrauliques

Afin de produire les scénarios de la crise, la première étape a résidé dans l’élaboration des

données de propagation des crues simulées. Pour cela, j’ai travaillé en collaboration avec les Services

de Prévision des Crues (SPC) concernés par la zone d’étude, à savoir le SPC Loire-Cher-Indre (SPC

LCI) d’Orléans et le SPC Maine-Loire aval (SPC MLa) de Nantes. Ces deux services possèdent

plusieurs modèles de propagation de crues, dont deux ont été utilisés :

Personnes

ressourcesStructures Services Postes

Lionel BERTHET

& Pierre PACAUDDREAL Centre

Service de Prévision des

Crues Loire-Cher-Indre

Chef du service & prévisionniste

ingénieur

Patrick FERREIRA

& Didier VIVETDDT 45 Loire, risque et transports

Chef du service Loire, risque et

transport & son adjoint

Vaan BARSEGHIAN Préfecture 45 SIRACED-PC* Chef du SIRACED-PC

Matthieu NICOLASDREAL Pays de

la Loire

Service de Prévision des

Crues Maine-Loire avalPrévisionniste ingénieur

Eric HERVE & Olivier

DEMESYERDF Service gestion de crise

Chef d'Agence Conduite Régionale

et son adjoint

Joseph SFERRUZZA RTE ExploitationCorrespondant Régional Crise

Sécurité du patrimoine

* Service Interministériel Régional des Affaires Civiles et Economiques de Défense et de Protection Civiles


- Le SPC LCI utilise un modèle nommé HYDRA LM (Hydraulique Loire Moyenne). Ce modèle est

le plus fiable pour modéliser de grands débits comme c’est le cas des crues de la Loire.

- Le SPC MLa utilise un modèle appelé Moïse BVA (Basses Vallées Angevines). Ce modèle a été

développé afin de rendre compte du comportement hydraulique complexe de la Loire dans

cette zone, dû au BVA et à la confluence Maine-Loire.

Les données injectées dans les modèles correspondent à des hydrogrammes de crues. Un

hydrogramme est un graphique de variation des débits en fonction du temps à une section précise

d’un cours d’eau (Roche, 1986). Ces hydrogrammes font partis de la base de données des SPC. La

totalité des hydrogrammes injectés dans nos scénarios de crues de Loire est représentée avec la

figure ci-dessous :

3.3. Les cartes de vigilance crue

La vigilance crue existe depuis le mois de Juillet 2006 et est établie sur les mêmes principes

que la vigilance produite par Météo-France. Elle a vocation d’informer le public et les acteurs de la

gestion de crise en cas de risque de crues, notamment pour qu’ils (préfets, maires, etc.) déclenchent

les alertes lorsque cela est nécessaire et mobilisent les moyens de secours. Pour établir les cartes de

vigilances correspondant à nos scénarios, nous disposions de nos premiers résultats (hydrogrammes)

et des seuils de hauteurs d’eau. Ces seuils (cotes pour lesquelles un tronçon passe d’une vigilance à

une autre) étant confidentiels, nous présenterons uniquement les cartes de vigilances.


Aléas Fichiers seuls Sources

Crue cinquantennale Extensions prévisibles des inondations Plan Loire

Crue cent-septennale Extensions prévisibles des inondations Plan Loire

Enjeux Bases de données / fichiers seuls Sources

Réseau routier

Voies ferrées

Gares

Aéroports et aérodromes

Transformateurs électriques

Installations d'eau potable

Campings et villages vacances

Etablissements d'enseignements

Etablissements hospitaliers

Etablissements utiles en gestion de crise

Etablissements pénitentiaires

Bâti

Zones d'activités

Densité de population Carroyage 200m*200m INSEE

Stations d'épurations BD ERU (Eaux Résiduaires Urbaines) SANDRE

Installations polluantes et/ou dangereuses S3IC DREAL

Limites de zones naturelles protégées Fichier seulRapportage de la

directive eau à l'UE

Ouvrages de protection Fichier seul DREAL Centre

Antennes relais Fichier seulAgence Nationale

des Fréquences

BD Topo V2 IGN

3.4. La cartographie des aléas et des enjeux.

Une fois l’étape de production de données relatives aux crues terminée, ces crues ont été

traduites en inondations puis en risques. Pour cela une cartographie a été produite à l’aide d’un

Système d’Information Géographique (SIG). Les données (cotes) relatives à nos scénarios ont été

cartographiées puis croisées avec les enjeux sur le territoire afin de déterminer les impacts de ces

crues dans le cadre de nos deux scénarios.

Les zones d’extension prévisible des inondations sont appelées « vals ». Un val est par

définition : « un espace de terre contenu entre deux coteaux, sorte de petite vallée au sein du lit

majeur d’un fleuve » (http://www.eptb-loire.fr). En ce qui concerne la Loire, un val est une section de

vallée soustraite à l’écoulement par une levée ou une digue (cf figure 5).

Nous avons ajouté à ces

couches d’aléas les éléments

contextuels représentant les

enjeux. Le tableau ci-contre

récapitule les différents

éléments cartographiés ainsi

que les bases de données d’où

ils ont été extraits et la source

de ces données.

4. L’utilisation de ces ressources

4.1. La modélisation

Dans un premier temps nous avons modélisé les scénarios de crues avec l’équipe du SPC LCI

pour obtenir des valeurs allant de la station de Givry à celle de Langeais, dans un second temps, nous

avons poursuivi nos scénarios jusqu’à la station de Montjean-sur-Loire avec le SPC MLa. Pour ce faire,

ces services utilisent des modèles de propagation de crues. La méthode consiste à injecter des

données en entrée des modèles puis à exécuter ces modèles afin d’obtenir des valeurs chiffrées sur la

propagation de la crue.


La modélisation de nos scénarios de crues s’est effectuée de la même manière par les deux

SPC. Les calculs sont plus ou moins longs en fonction des modèles, des entrées et des débits eux-

mêmes mais ils sont simples à utiliser. Les résultats de cette modélisation sont multiples. En effet

nous obtenons des valeurs en cotes et en débits, avec un pas de temps allant de 1 à 6 heures, pour

chaque station hydrométrique le long de la Loire. Ces données sont extraites sous format « .csv » ou

« .txt ». Il faut alors les compiler pour obtenir les hydrogrammes correspondant à nos scénarios. Les

résultats de nos deux scénarios de crues et de décrues seront présentés à partir de ces

hydrogrammes. Les hydrogrammes seront principalement caractérisés par leur valeur maximale

observée ou pic de crue, la partie ascendante qui est celle de crue et la partie descendante qui est la

décrue. De nombreuses comparaisons et notamment de la propagation du pic entre l’amont et l’aval

seront aussi exploitées.

4.2. La vigilance crue

Après avoir produit les hydrogrammes correspondant à nos scénarios de crues, nous avons

établi les vigilances « crues » associées à ces deux scénarios. La Loire est découpée en plusieurs

tronçons définis par une certaine homogénéité du comportement hydraulique. Chaque tronçon se voit

attribuer une couleur correspondant à la situation présente et à celle susceptible de se produire dans

les prochaines 24h en fonction d’une analyse multicritère (hauteur d’eau, situation observée, prévue,

vulnérabilité, etc). Le code couleur est le même que Météo-France pour faciliter la lecture du plus

grand nombre à savoir : vert, jaune, orange et rouge (cf annexe II).

4.3. La cartographie

La cartographie est réalisée avec la version 2.8 Wien du logiciel libre ©Quantum GIS. La

méthodologie appliquée est inspirée de la méthodologie préconisée par la directive inondation pour le

recensement des enjeux liés aux inondations, auxquels nous avons ajouté d’autres éléments

concernant les ouvrages de protection des inondations ou encore les réseaux. Cependant nous avons

cartographié les enjeux sur l’ensemble de notre zone d’étude, donc sur six départements et non pas

uniquement sur les zones inondées et/ou inondables. Les bases de données utilisées étant

correctement construites, peu de traitements ont dû être effectués mis à part des traitements de

type : transformations formats, fusions, découpes, sélections d’attributs, etc. De plus amples

informations sur la construction des différentes couches d’enjeux sont disponibles dans une notice

explicative (cf annexe III).


Résultats

Nous allons dans cette partie présenter les résultats obtenus. Les résultats de l’étude sont de

trois types pour les deux scénarios étudiés :

- Les données hydrologiques sur le comportement de la Loire ;

- Les cartes de vigilance crue associées ;

- Le SIG sur les inondations, les enjeux exposés et les cartes.

1. Les données hydrologiques

Ces données sont issues des traitements de modélisation et se présentent sous la forme

d’hydrogrammes. Plusieurs hydrogrammes ont été produits concernant les débits et les cotes de la

Loire aux différentes stations et des affluents considérés. Nous présenterons ici uniquement la

compilation des hydrogrammes de débits expliquant la propagation de crues aux différentes stations

de référence. Les hydrogrammes de cotes utiles à la prévention des risques et à la gestion de crise

sont disponibles en annexe IV.

Afin de faciliter la lecture le code couleur des courbes s’explique comme cela : un groupe

couleur (vert, rouge, bleu et orange) correspond aux différentes stations sans apport majeur d’un

affluent. Dans un groupe couleur, plus l’on va vers les stations en aval plus la couleur est éclaircie.

Exemple de lecture : de la station de Givry à la station de Blois, il n’y a pas d’apport d’affluent dans la

Loire. L’apport du Cher se faisant à Tours, il s’illustre donc par un changement de couleur des

courbes. De plus, la station de Gien se situe en amont de la station de Blois car le vert est plus foncé

et se situe en aval de Givry car le vert est plus clair.

1.1. Scénario 1

Cet hydrogramme indique un pic de crue de 4 200m3/s à la station de Givry (cf figure 6). Nous

remarquons que la crue débute en même temps aux différentes stations (seuls Givry et Gien sont

légèrement précoces). Une cinquantaine d’heures seulement sépare le moment où l’eau commence à

monter à Givry et le pic de crue, tandis que cette durée est de 4 à 5 jours à Langeais par exemple.

Notons aussi que la phase de crue est marquée à partir de Tours d’un pallier séparant deux

phases ascendantes. La décrue ne s’effectue pas dans le même temps aux différentes stations. Elle

se décale en fonction de la durée de la crue qui est d’autant plus longue que les stations sont en aval.

En effet, le pic est plus marqué pour les stations en amont que pour les stations en aval où le pic à

tendance à s’aplatir. Autrement dit, la transition crue – décrue est plus longue à l’aval. Cela prolonge

le temps de base de 48h pour les stations en aval.


Les hydrogrammes révèlent également que le Cher apporte près de 1 000m3/s au débit de la

Loire, soit environ 25 % du débit du pic de crue. Les apports de l’Indre, la Vienne et de la Maine sont

plus importants une fois la phase de décrue amorcée.

La dernière information fournie par ces hydrogrammes est relative au pic de crue qui met

environ 3 jours et demi pour se propager de la station de Givry à celle des Ponts-de-Cé, soit une

vitesse de propagation d’environ 5km/h. Cependant nous constatons en même temps que le

maximum des débits est atteint à la fois à Blois, Tours et Langeais.

1.2. Scénario 2

L’ hydrogramme de ce second scénario indique un pic de crue de 6 500m3/s à la station de

Givry ainsi qu’à Saumur (cf figure 7). Les débits les plus élevés enregistrés sont compris entre

5 500m3/s et 8 000m3/s.

La phase de crue est marquée dès les premières stations par des phases ascendantes montées

distinctes, souvent au nombre de deux. Par ailleurs, les phases de crue et de décrue sont marquées

par des « pentes » fortes. Certaines stations enregistrent des débits qui se multiplient par 2 en

seulement 24h durant la phase de montée et qui diminuent de moitié dans le même temps lors de la

décrue.

Une seconde information concerne les débits du pic de crue. Ce dernier se propage en 3 jours

entre la station de Givry et celle des Ponts-de-Cé et se maintient pendant 3 jours autour de

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

0 24 48 72 96 120 144 168 192 216 240 264 288 312 336 360 384

Débits en m3/s

Temps en heures

Evolution des débits de la Loire moyenne aux stations de référence pour une crue cinquantennale (4 200 m3/s au bec d'Allier écrêté par Villerest)

Montjean-sur-Loire

Les Ponts-de-Cé

Saumur

Langeais

Tours

Blois

Orléans

Gien

Givry

Givry

Tours

Les Ponts-de-Cé

Gien

Montjean-sur-Loire

Saumur

Langeais

Orléans

Blois


6 500m3/s. En effet, la crue et la décrue sont rapides (« pentes » fortes) mais les pics de crues sont

eux relativement longs dans le temps (« aplatis »). Par conséquent ; il est difficile de préciser les

valeurs concernant les délais de propagation du pic de crue. Les délais peuvent varier de 5 jours pour

les stations en amont à 8 jours pour les stations en aval. Il est aussi notable que le Cher apporte

seulement 500m3/s au pic de crue de la Loire, soit autant que les apports de la Vienne et l’Indre

réunies et trois fois moins que l’apport de la Maine.

2. Cartes de vigilances associées

La vigilance crue est l’un des critères que les autorités utilisent pour traiter la crise et informer

les populations. Selon la couleur, le risque de crue est plus ou moins important. Elles déclenchent

l’alerte si le danger est avéré et mettent en œuvre les plans de gestion de crise. Les cartographies

présentées ont été réalisées sur la base des hydrogrammes précédents afin d’obtenir une

correspondance entre l’hydrologie et les risques encourus.

Afin de retranscrire le déroulé des scénarios,

les cartes de vigilances seront miniaturisées. Voici

un exemple décrivant la zone et les différents

tronçons de vigilances (cf figure 8).

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

9000

0 24 48 72 96 120 144 168 192 216 240 264 288 312 336 360 384

Débits en m3/s

Temps en heure

Evolution des débits de la Loire moyenne aux stations de référence pour une crue d'occurrence de 170 ans (6 500 m3/s au bec d'Allier écrêté par Villerest)

Montjean-sur-Loire

Les Ponts-de-Cé

Saumur

Langeais

Tours

Blois

Orléans

Gien

Givry

Givry

Tours

Les Ponts-de-Cé

Gien

Montjean-sur-Loire

Saumur

Langeais

Orléans Blois


2.1. Scénario 1

Sur les cinq tronçons de vigilance concernés par le scénario 1, une durée de 13 jours entre

l’apparition de la première vigilance sur la Loire giennoise (tronçon amont) et le retrait de la dernière

vigilance sur la Loire aval (tronçon aval) peut être observée. On ne dénombre pas moins de 16

vigilances jaunes (dont 7 en phase de crue), 11 vigilances oranges (dont 6 en phase de crue) et 14

vigilances rouges durant le passage du pic de crue (cf figure 9).

Cela se traduit en moyenne pour chaque tronçon par une vigilance jaune d’une journée, suivie

d’une journée en orange, de 3 jours en rouge, puis d’un jour en orange et pour finir de deux jours en

jaune. Ces cartes révèlent qu’il y a également trois journées pendant lesquelles plus de deux

tronçons sont placés en vigilance rouge, mais qu’il n’y a pas une seule journée avec tous les tronçons

concernés par la vigilance rouge. La vigilance rouge représente donc plus d’un tiers de toutes les

vigilances attribuées avec 34%, or celle-ci annonce des inondations très importantes avec des

menaces directes et généralisées sur la sécurité des personnes et des biens (cf annexe II), indiquant

le risque majeur qu’induit ce premier scénario.


2.2. Scénario 2

Le second scénario présente un délai de 15 jours entre l’apparition de la première vigilance

jaune sur la Loire giennoise et la fin de la dernière vigilance sur la Loire en aval. On compte sur

l’ensemble des tronçons : 17 vigilances jaunes (dont 7 en phase de crue), 8 vigilances orange (dont 3

en phase de crue) et 25 vigilances rouges durant le passage du pic de crue (cf figure 10).

Cela se traduit en moyenne pour chaque tronçon par une vigilance jaune d’une journée, suivie

d’une demi-journée en orange, de 5 jours en rouge et pour finir d’une journée en orange et deux

jours en jaune. Les cartes illustrent également qu’il y a six journées pendant lesquelles plus de deux

tronçons sont en vigilance rouge, et surtout que tous les tronçons sont en vigilance rouge pendant

deux journées consécutives. La vigilance rouge représente donc plus de la moitié de toutes les

vigilances attribuées avec une part de 52%, indiquant la dangerosité exceptionnelle de ce scénario.


3. SIG et cartographie

Un Système d’Information Géographique a été produit et alimente en grande partie la base de

connaissance (toute la partie « contexte ») qui sera élaborée dans le cadre du développement du

Système d’Information et de Médiation. Une notice explicative de ce SIG est présente en annexe III.

Pour illustrer et couvrir l’étendue de la zone d’étude, des atlas cartographiques ont été créés à

différentes échelles pour les deux scénarios : 129 cartes au « 1 : 25 000 », 49 cartes au « 1 :

50 000 », 22 cartes au « 1 :100 000 » et 9 cartes au « 1 : 250 000 ». Au total, 418 cartes ont été

produites en comptabilisant les deux scénarios. Nous présenterons ici uniquement quelques exemples

de ces cartographies à titre illustratif. Deux exemples de cartographies au « 1 : 25 000 » et au « 1 :

50 000 » sont présentés en annexe V.

3.1. Scénario 1

Après quelques requêtes spatiales les résultats suivants ont été obtenus (cf tableau IV) :

Le premier scénario inonde en totalité une surface de 530 km² dont la moitié est concernée par

une hauteur d’eau comprise entre 1 et 3 mètres. Près de 32% de cette surface se retrouve sous plus

de 3m d’eau et 18% sous moins d’un mètre d’eau. 130 000 habitants sont concernés directement par

l’inondation. Sur la population totale des 287 communes concernées, cela représente environ 12%.

Concernant les enjeux, les cartes montrent que les voies de communication sont fortement touchées.

Les enjeux ponctuels sont majoritairement des stations d’épurations, des campings ainsi que des

établissements d’enseignements.

Enjeux Inondés Scénario 1

Surface totale en km² 530

Surface par plus de 3m d'eau 169

Surface par 2 à 3m d'eau 135


Surface par moins d'1m d'eau 93

Population ± 130000

Routes principales en km ± 450

Voies ferrées en km ± 80

Stations d'épuration 57

Campings & villages vacances 47

Etablissements d'enseignements 44

Etablissements utiles en crise 29

Zones d'activités 27

Installations d'eau potable 21

Antennes relais 18

Etablissements hospitaliers 8

Transformateurs électriques 3

Installations classées IPPC 1

Gares 1


3.2. Scénario 2

Les mêmes requêtes spatiales et/ou calculs ont été appliqués pour décrire les résultats du

scénario 2 (cf tableau V):

La surface inondée représente près de 660 km², dont 40% se retrouve avec une hauteur

d’eau supérieure à 3 mètres et elle peut atteindre jusqu’à 8 à 9 mètres dans les zones les plus

touchées et/ou en contrebas. Près de 160 000 personnes ont leurs logements inondés, cela

représente au vu du nombre d’habitants des 297 communes impactées, 13% de la population.

Concernant les autres enjeux, les cartes montrent que les routes et les voies ferrées sont plus

impactées que dans le scénario 1 (cf figure 12). Il en est de même avec les enjeux ponctuels, ce qui

s’explique par le fait que les enjeux inondés dans le scénario 1 le sont aussi dans le second scénario.

Enjeux Inondés Scénario 2

Surface totale en km² 658

Surface par plus de 3m d'eau 267



Surface par moins d'1m d'eau 95

Population ± 160000

Routes principales en km ± 550

Voies ferrées en km ± 100

Stations d'épuration 64

Etablissements d'enseignements 59

Campings & villages vacances 49

Etablissements utiles en crise 40

Zones d'activités 32

Installations d'eau potable 28

Antennes relais 26

Etablissements hospitaliers 13

Transformateurs électriques 4

Installations classées IPPC 2

Gares 2


Discussion

La précédente partie de ce rapport était consacrée à la présentation des résultats. La partie

suivante est consacrée à leur analyse. Il s’agit dans un premier temps de commenter les résultats

concernant les « événements » que nous allons injecter dans les deux scénarios afin de créer une

situation de crise et dans un deuxième temps, d’analyser l’impact de ces événements, en considérant

les risques sur le territoire au travers du SIG.

1. Commentaires et explications hydrologiques des scénarios

La comparaison des deux scénarios hydrologiques indique en premier lieu que les valeurs de

débit sont beaucoup plus élevées dans le second scénario. A titre d’exemple, le débit correspondant

au pic à Givry est de 6 500m3/s pour le scénario 2 tandis qu’il est seulement de 4 200m3/s pour le

scénario 1. Ces différences sont dues au fait que l’on a choisi d’illustrer une crue cinquantennale dans

le premier scénario et une crue cent-septennale (temps de retour de 170 ans) dans le second.

Autrement dit, le premier scénario à 2% de risque de se produire chaque année tandis que le second

à 0,6% de risque de se réaliser. En comparaison avec les débits historiques des crues de Loire, ces

débits correspondent à la crue de 2003 pour le premier scénario et ils s’approchent de ceux des trois

grandes crues du 19e pour le second.

Il est notable en second lieu que les courbes de crue sont parfois marquées de deux 2 phases

ascendantes, cela peut s’expliquer de deux manières :

1 : La concomitance ou non des pics de crue des affluents avec celui de la Loire ;

2 : L’écrêtement ou non du pic de crue par l’inondation des vals.

La concomitance, ou non, des pics de crue des affluents avec celui de la Loire est un

élément primordial pour la compréhension de la propagation des crues.

- Si le pic de crue des affluents est concomitant à celui de la Loire arrivant de l’amont, la phase

de crue est régulière mais le pic de crue est élevé car il correspond au pic de l’affluent

additionné à celui de la Loire.

- Si le pic de l’affluent se produit dans la Loire de façon différée (longtemps avant ou longtemps

après le pic de la Loire), ce dernier n’est pas aussi élevé. Cependant, le débit de la Loire va

enregistrer deux pics, soit deux phases d’augmentation. La première phase ascendante

correspondra à la crue de l’affluent dans le cas où il arrive avant, et la seconde correspondra

réellement à la crue de la Loire. La première phase ascendante sera celle de la Loire si le pic

de l’affluent arrive après celui de la Loire.


C’est le cas du premier scénario dans lequel la station de Saumur enregistre deux « pics » de

crues : le premier « pic » correspond au pic de crue des affluents (Vienne + Indre) qui ont formé le

premier pic de la Loire mais quand cette alimentation diminue de par la décrue des affluents, le pic de

crue réel de la Loire n’est qu’à Orléans (cf annexe VI); un second pic se produit 24h plus tard à

Saumur, celui-ci correspondant à celui formé initialement à la station de Givry. Il faut préciser qu’il

peut exister plus de deux phases ascendantes si les affluents enregistrent eux-mêmes plusieurs

phases de crue.

L’écrêtement ou non du pic de crue par l’inondation des vals est également un élément clé

à la compréhension du risque inondation sur la Loire.

La Loire moyenne étant endiguée, les inondations se font majoritairement par surverses de ces

digues, sinon par brèches dans celles-ci ou encore par remous de la Loire. Lorsque des surverses ou

des brèches se produisent, le volume d’eau qui se déverse est très important. Ce volume d’eau se

retrouvant alors hors de l’écoulement principal du cours d’eau, il fait chuter le débit de ce dernier et

retarde la propagation du pic de crue de l’amont vers l’aval. Ce principe d’écrêtement s’observe par

exemple sur la courbe de Givry et de Gien du second scénario. Une « cassure » brutale est notable

lors de l’atteinte du pic, correspondant à l’inondation du val du Guetin (bec d’Allier) écrêtant le débit

de plus de 200m3/s.

Afin de comprendre et de calculer la part de l’écrêtement due à l’inondation des vals et/ou à la

concomitance des affluents, deux méthodes sont possibles :

- Soit par la comparaison de l’hydrologie et des cartographies SIG : elle permet d’observer une

vaste zone inondée dans le second scénario et inexistante dans le premier. Cette observation

est très révélatrice d’un écrêtement par inondation d’un ou plusieurs vals. La connaissance

des hauteurs d’eau présentes dans le val permet ensuite de le confirmer. Si celles-ci sont

inférieures à 1 mètre, alors l’inondation du val n’est pas le seul facteur car le volume d’eau

transitant dans le val n’est pas assez important. En revanche, si cette hauteur d’eau est de

plusieurs mètres, elle peut facilement s’expliquer par un écrêtement par inondation du val.

- Soit par l’analyse des hydrogrammes des affluents : Si l’hydrogramme principal présente un

« saut » comme à Givry ou Gien tout en ne possédant pas deux phases de crue et que les

pics de crues des affluents sont concomitants, il s’agit d’une réduction du débit due à la mise

en service d’un déversoir ou d’une surverse de digue.


En troisième lieu, l’analyse des scénarios montre que malgré les grandes différences de débits

entre les deux scénarios, le temps de base des hydrogrammes ne varie presque pas. Il s’écoule

environ 10 jours entre le moment où le débit à la station amont de Givry dépasse les 2 500m3/s et où

celle des Ponts-de-Cé redescend sous les 2 500m3/s (cf figures 6 et 7). Cette observation confirme

les propos suivants : « La durée totale d’une crue sur la Loire moyenne est d’environ 12 de jours. En

effet, il s’écoule une bonne dizaine de journées entre le moment où le débit dépasse 2 000m3/s au

bec d’Allier et celui où il repasse en dessous de 2 000m3/s aux Ponts-de-Cé. » (Doerfliger et al.,

1999).

Or, si les valeurs maximales sont plus élevées dans le scénario 2 pour un temps de base

équivalent, on en déduit que la crue et/ou la décrue s’effectuent plus rapidement. Ainsi la station de

Givry enregistre sur un même pas de temps de 24h une hausse d’environ 2 000m3/s pour le premier

scénario et de 3 300m3/s dans le second scénario, soit 60% de plus.

En quatrième lieu, les hydrogrammes des deux scénarios produits montrent que le maximum des

débits est atteint à la fois à Blois, Tours et Langeais, et ce pour les deux scénarios, alors qu’on aurait

pu penser que le pic de crue se propagerait de manière régulière d’amont en aval. Cette observation

s’explique notamment par le premier phénomène expliqué, celui de la concomitance ou non du pic

des affluents.

L’évaluation de la différence de concomitance de la crue de la Loire et de celle de ses affluents entre

les deux scénarios permet de mieux se rendre compte de la contribution des affluents au pic de crue

de la Loire.

Le Cher apporte en effet seulement 900m3/s au débit de la Loire dans le second scénario alors

qu’il apporte plus de 1 000m3/s dans le premier scénario. Par ailleurs, comme le pic de crue de la

Loire à Tours est plus tardif (≈36h plus tard) dans le second scénario, le pic du Cher est déjà passé et

son apport se réduit donc à son débit de décrue. Un sixième seulement du pic de crue de la Loire est

issu du Cher (cf annexe VII). Il en est de même pour les affluents suivants que sont l’Indre et la

Vienne.

En cinquième lieu ces scénarios permettent d’observer que la phase de crue est d’autant plus

longue que les stations sont en aval. Les délais d’apparition des pics sont, eux, plus compliqués à

observer. Les écrêtements atténuant le pic, la détection de ce dernier est plus incertaine et les délais

de propagation s’estiment alors avec des fourchettes de temps plutôt qu’avec des valeurs chiffrées

précises.

En termes de conséquences sur le territoire, cela se traduit par des inondations moins longues

en amont qu’en aval mais surtout par un temps de réaction beaucoup plus court avant d’affronter le

paroxysme de la crise.


Les hydrogrammes de débits sont souvent caractérisés par leur allure et notamment leur pic,

mais l’essentiel de l’impact d’une crue est déterminé par les hauteurs d’eau associées aux débits. Les

débits permettent une meilleure compréhension du comportement hydrologique de la Loire en crue

tandis que les hauteurs d’eau permettent une meilleure identification des risques liés à cette crue.

Cela explique que ce sont ces dernières qui sont utilisées par les acteurs de la gestion de crise. Des

équivalences débits-côtes sont effectuées via des courbes de tarages afin d’essayer de calculer le

moment où la Loire peut surverser une digue en un endroit précis. Ils ne peuvent cependant pas

utiliser ce seul critère. En effet la hauteur d’eau varie en fonction de l’encaissement ou non du cours

d’eau et de la largeur de la section. Autrement dit, pour un même débit, les hauteurs d’eau peuvent

varier (cf figure 13). Cela nous permet d’affirmer qu’il n’y a pas une corrélation parfaite entre les

hauteurs d’eau et les débits.

Concernant la précision et la valeur des hydrogrammes produits, nos scénarios retranscrivent

fidèlement les crues et les valeurs calculées ne sont pas aberrantes. Cependant toute modélisation

comprend une marge d’erreur. Cette incertitude liée aux modèles de propagation n’est pas

statistiquement calculée par les SPC. Ils ont néanmoins vérifié certaines données issues de leurs

calculs en les comparant avec des crues passées pour lesquelles ils détiennent des valeurs précises.

Nous n’avons qu’un ordre de grandeur mais nous pouvons estimer que les modèles utilisés pour nos

scénarios sont fiables à plus ou moins 100m3/s pour des crues de débits supérieurs à 3 000m3/s. Il

n’existe pas de données statistiques (écart type, pourcentage d’erreur, etc) sur la fiabilité des

modèles, mais la marge d’erreur sur l’ensemble des données obtenues est inférieure à 5% et très

vraisemblablement comprise entre 1 et 2%.

Cependant, il est important de préciser pour le second scénario que les apports de la Maine

sont calculés sur une crue centennale ce qui démultiplie la crue de la Loire et provoque des valeurs

extrêmes à la station de Montjean-sur-Loire. D’après l’analyse d’un ingénieur prévisionniste du SPC

MLa, les valeurs de l’hydrogramme de crue à Montjean-sur-Loire se rapprochent de celles d’une crue

millénale ce qui est un peu excessif au vu de la crue simulée à l’origine.

7 m

1 000 m3/s 6 m

5 m

4 m

3 m

2 m

1 m


2. Des scénarios hydrologiques aux risques d’inondation et

aux crises de sécurité civile

Il s’agit de montrer l’impact des crues sur le territoire et comment on passe d’un événement

« fréquent » (la crue de la Loire) à une crise de sécurité civile. Les différences entre le premier et le

second scénario s’observent parfaitement bien sur les hydrogrammes de crues, elles sont également

très notables sur les cartes de vigilance et le SIG.

Concernant les situations de vigilance, 41 vigilances peuvent être observées sur les différents

tronçons et les 13 journées du scénario 1 contre 48 vigilances dans le scénario 2 en l’espace de 15

jours. Cependant, le total importe peu pour mesurer le degré de gravité, le nombre de tronçons

placés dans les vigilances à hauts risques (orange et rouge) est plus important. Ainsi autant de

vigilances jaunes sont observées dans les deux scénarios. En revanche, le scénario 2 est réellement

plus dangereux que le premier puisque 25 vigilances rouges sont attribuées lorsque le scénario 1 en

dénombre 14.

L’activation des niveaux d’alerte de gestion de crise ne s’effectuera donc pas de la même

manière dans les deux scénarios : le premier scénario laissera plus de temps aux autorités pour se

préparer et ce pour traiter une crise de gravité moindre. Cette observation aborde une des grandes

difficultés des acteurs qui est le manque de visibilité dans le temps sur la crise et surtout sur les

conséquences induites par certaines prises de décisions.

Une grande partie du travail en situation de crise consiste donc à évaluer l’impact, qu’il soit

économique, social ou environnemental, d’une décision. Une décision peut très bien être bénéfique à

une zone géographique et s’avérer désastreuse pour une autre. Il s’agit-là pour les responsables de

prendre la « bonne décision » au « bon moment ».

Le SIG a pour fonction principale de contextualiser les évènements : quels sont les

« composants » du territoire impactés par les inondations : routes, écoles, hôpitaux, etc. Par la suite,

les informaticiens qui vont développer le prototype pourront interfacer ce SIG avec le SIM de façon à

déduire automatiquement, en fonction des évènements, les impacts de la crue sur le territoire.

Cependant, l’une des limites de ce SIG est de démultiplier les informations présentes sur la

cartographie sans la rendre illisible. Un choix pourra par exemple être réalisé par les acteurs de la

gestion de crise afin de visualiser uniquement certaines informations, que ce soit dans le temps, dans

l’espace ou dans un domaine particulier (sanitaires, voiries, etc). La seconde limite concerne la

précision des données. Cette dernière est bonne concernant les enjeux puisqu’ils sont souvent

ponctuels et statiques. En revanche, la modélisation des zones inondées et les hauteurs d’eau dans

ces zones sont beaucoup plus compliquées à calculer. Il en résulte une incertitude de l’ordre d'une

cinquantaine de centimètres dans les vals. Cela est dû à plusieurs facteurs influençant les niveaux


d’eau qui ne sont pas pris en compte par le modèle comme l’effet du vent ou des embâcles ou des

différences entre la rive convexe et concave d’un méandre (Minéa-Hydratec & AELB, 2008).

Il est important de préciser que les différentes échelles de ces cartographies apportent des

informations distinctes. Par conséquent chaque échelle requière une analyse propre lors de son

utilisation. Les moyennes échelles (« 1 : 100 000 » et « 1 : 250 000 ») permettent d’apporter un

regard plus général, notamment sur le territoire et les enjeux en zones non inondables ; elles sont

révélatrices de phénomènes plus globaux (nombre de grandes villes impactées par exemple). Si l’on

veut plus de précision dans la localisation de certains enjeux inondés (réseau routier par exemple), il

est alors préférable d’utiliser de plus grandes échelles (« 1 : 50 000 » et « 1 :25 000 »).

Par ailleurs, les principaux enjeux sont représentés en surimpression (ou par-dessus) des

zones inondées afin de bien les distinguer ; mais cela ne signifie pas qu'ils sont hors d'atteinte de

l'inondation. De la même manière, les enjeux étant hors des zones inondées peuvent très bien se

retrouver impactés de manière indirecte par l’inondation du fait de la rupture de certains réseaux

(électricité, assainissement, etc). Enfin, tous les SIG possèdent les limites suivantes :

- L’acquisition et l’accessibilité aux données peuvent s’avérer compliquées voire impossible ;

- Une fois que les données ont été récupérées et/ou crées, une mise à jour régulière est

indispensable pour garder l’intérêt du SIG.

Le SIG a permis d’identifier les enjeux impactés dans les deux scénarios. Les résultats

montrent qu’une surface de 530 km² est inondée en totalité dans le premier scénario, soit environ

20% de moins que dans le scénario 2. En plus, les surfaces inondées sous plus de 3m d’eau ont

augmenté de plus de 35% passant de 169km² dans le premier scénario à 267km² dans le second.

Les surfaces inondées sous moins de 2m d’eau sont presque équivalentes avec des écarts de moins

de 5%. Cela s’explique par la topographie des zones inondées et donc des vals. Si ces derniers sont

assez encaissés, la totalité de leur surface est presque toujours entièrement en eau. Si la quantité

d’eau augmente du fait d’une crue plus forte, la surface inondée ne va pas beaucoup changer mais la

hauteur d’eau, elle, va changer (cf figure 14). Dans le cas d’un val très peu encaissé, la différence

entre deux crues plus ou moins fortes se traduira par des surfaces inondées plus ou moins grandes

tandis que les hauteurs de submersion ne varieront que faiblement.


En nombre d’habitants impactés par l’inondation, les proportions sont presque les mêmes. Le

premier scénario enregistre plus de 130 000 personnes dans la zone inondée et ce chiffre avoisine les

160 000 pour le second scénario, soit environ 20% de plus.

Cependant, le nombre d’habitants en zones inondées n’est pas le seul révélateur de l’impact

des inondations. Effectivement, un habitant non inondé peut se retrouver sans alimentation électrique

pendant plusieurs jours. Il s’agit là de la seconde grande difficulté des acteurs de gestion de crise.

Dans ce registre, les travaux sur l’accessibilité aux enjeux les plus importants sont des éléments

primordiaux de la phase de préparation à la gestion de crise (Demoraes et al., 2006). L’effet des

coupures de réseaux (communications, énergies, etc) fait souvent basculer la crise dans un contexte

encore plus compliqué à gérer. « Enfin l’aspect cumulatif de ces vulnérabilités, caractéristique de

l’état de crise, ne peut être négligé : ainsi un isolement énergétique d’un bâtiment nécessite

d’accélérer les procédures d’évacuation, ce qui aura pour conséquences une saturation des axes de

transport et des difficultés d’accès des secours aux lieux des incidents » (Morel et al., 2009).

Ces derniers exemples abordent la problématique d’une approche systémique du risque et du

territoire (Minciardi et al., 2006). Or la représentation de la vulnérabilité systémique ne se réduit pas

à de simples relations entre entités localisées, elle nécessite des modèles spécifiques (Bénaben et al.,

2008). Ce type de modèle notamment développé par l’Ecole des Mines d’Albi-Carmaux (EMAC)

devrait permettre d’aller plus loin que les outils actuels pour identifier les relations cachées et les

« effets dominos » constituant les crises. C’est dans ce cadre que les travaux du projet de recherche

Génépi tentent de démontrer les capacités déductives d’une ontologie (modèle d’organisation et de

représentation des connaissances d’un domaine) de gestion de crise.


Conclusion

Cette étude sur le risque d’inondation de Loire a permis de produire deux scénarios de crise

inondation. Effectivement, la caractérisation précise de l’aléa hydrologique que représente une crue

couplée à une contextualisation des enjeux du territoire permet d’aboutir à des scénarios de crise.

Ces scénarios simulent donc deux crises inondation, de gravité et de complexité différentes, qui

nécessitent des traitements différents de la part des autorités.

Le premier scénario, de gravité « moyenne », fait appel à une gestion de crise mineure dans

le sens où les différentes conséquences telles que les habitations inondées ou certaines

infrastructures inopérantes pourront être traitées au cas par cas.

Le second scénario, de gravité supérieure, fait appel à une gestion de crise majeure et aborde

une approche beaucoup plus systémique de cette gestion. En effet plusieurs évacuations massives

devraient avoir lieu simultanément. Ces évacuations devront se réaliser dans un contexte où les

« effets dominos » sur les réseaux les plus vulnérables seront nombreux.

Il convient, pour la suite de cette étude, d’établir un modèle de réponse approprié à chacun

de ces scénarios afin de pouvoir intégrer ces simulations de crises dans le prototype développé par le

projet.


Bibliographie

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inondations remarquables en France : Inventaire 2011 pour la directive Inondation. France :

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Dauphiné, A., & Provitolo, D. (2013). Risques et catastrophes: observer, spatialiser,

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Demoraes F., D’Ercole R., Metzger P., Souris M., 2006, “Enjeux, mobilité, accessibilité et

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Directive n° 2000/60/CE du 23/10/00 du Parlement européen et du Conseil établissant un

cadre pour une politique communautaire dans le domaine de l'eau, JO du 22 décembre 2000,

p. 1-73

Directive n° 2007/60/CE du 23/10/07 du Parlement européen et du Conseil relative à

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Doerfliger N., Martin J-CI., Chassagneux D., J-J. Seguin (1999) - Risques d'inondation des

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Lagadec, P. (1991). La gestion des crises: outils de réflexion à l'usage des décideurs.

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Minciardi R., Sacile R., Taramasso A.C., Trasforini E., Traverso S., 2006, “Modeling the

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Webographie

Etablissement Public Loire : http://www.eptb-loire.fr/ [Consulté & cité le 21/08/2015]

MEDDE : http://www.developpement-durable.gouv.fr [Consulté & cité le 21/08/2015]

Portail interministériel de prévention des risques majeurs : http://www.risques.gouv.fr

[Consulté & cité le 21/08/2015]


Annexes

I : La courbe de Farmer

II : Code couleur de la vigilance crue

Pas de risque Pas de vigilance particulière requise

Conséquences possibles : Des inondations très importantes sont possibles y compris dans les zones rarement

inondées. Les conditions de circulation peuvent être rendues extrêmement difficiles sur l'ensemble du réseau

routier ou ferroviaire. Des coupures d'électricité plus ou moins longues peuvent se produire. Des phénomènes

de rupture ou de débordement de digues peuvent se produire.

Conseils de comportement : Mettez-vous à l'abri et suivez strictement les consignes de sécurité des pouvoirs

publics. Evitez tout déplacement. Tenez-vous informé de l'évolution de la situation (radio, etc...). Veillez à la

protection des biens susceptibles d'être inondés ou emportés (mobiliers, produits toxiques, appareil électriques,

etc...). Coupez les réseaux si nécessaire (électricité, gaz, eau).

Risque de crue majeure. Menace

directe et généralisée de la

sécurité des personnes et des

biens.

Conséquences possibles : Des inondations importantes sont possibles. Les conditions de circulation peuvent être

rendues difficiles sur l'ensemble du réseau et des perturbations peuvent affecter les transports ferroviaires. Des

coupures d'électricité peuvent se produire. Les digues peuvent être fragilisées ou submergées.

Conseils de comportement : Mettez-vous à l'abri. Limitez tout déplacement sauf si absolument nécessaire et

conformez-vous à la signalisation routière. Tenez-vous informé de l'évolution de la situation (radio, etc...).

Veillez à la protection des biens susceptibles d'être inondés ou emportés (mobiliers, produits toxiques, appareil

électriques, etc...).

Risque de crue génératrice de

débordements importants

susceptibles d’avoir un impact

significatif sur la vie collective et

la sécurité des biens et des

personnes.

Conséquences possibles : Tenez-vous informé de la situation. Les premiers débordements peuvent être

constatés. Certains cours d'eau peuvent connaître une montée rapide des eaux.

Conseils de comportement : Soyez vigilant si vous vous situez à proximité d'un cours d'eau ou d'une zone

habituellement inondable. Conformez-vous à la signalisation routière.

Risque de crue ou de montée

rapide des eaux sans dommages

significatifs, mais nécessitant

une vigilance particulière dans le

cas d'activités saisonnières

et/ou exposées.


III : Notice nécessaire à une compréhension approfondie du SIG

I. Commentaires généraux

Cette cartographie n’est pas une cartographie réglementaire mais seulement un document d’information

des résultats de l’étude sur la Loire moyenne. L’objectif est de mettre à disposition un outil de compréhension

du phénomène d’inondation et des enjeux impactés afin d’aider la gestion de crise. La cartographie présente

trois informations différentes :

¤ Les aléas : Ce sont les deux scénarios d’inondation. Un premier scénario représentant les zones

inondées en cas de crue de temps de retour 50 ans au bec d’Allier, et un second scénario représentant les

zones inondées en cas de crue de temps de retour 170 ans au bec d’Allier.

¤ Les enjeux : Ce sont les différents éléments du territoire représentant un risque potentiel lors d’une

inondation ; ils peuvent êtres humains, économiques ou environnementaux.

¤ Les risques : Ils résultent des deux informations précédentes. Un risque est la confrontation d’un aléa

donné sur une zone géographique où existent des enjeux.

II. Bases de données utilisées dans l’analyse des enjeux

La majorité des informations cartographiées est issue de la BD Topo V2 de l’IGN. En effet, nous avons pu

extraire de cette BD Topo plusieurs éléments :

Le réseau routier est issu de la couche « route ». Nous avons seulement sélectionné les routes ayant pour

l’attribut « importance » la valeur 1, 2 et 3. Les valeurs 1 et 2 sont représentés sous le même symbole intitulé

« routes, quasi-autoroute », les valeurs 3 sont représentés sous le symbole intitulé « routes secondaires ».

Le réseau ferré est issu de la couche « tronçon_voie_ferree ». Nous avons seulement sélectionné les

tronçons ayant pour l’attribut « nature » les valeurs « principales » et « LGV ». Ces deux valeurs sont

représentées sous le même symbole intitulé « voie ferrée ».

Les aéroports et aérodromes sont issus de la couche « pai_transport ». Nous avons seulement

sélectionné les éléments ayant pour l’attribut « nature » les valeurs « Aérodrome non militaire » , « Aéroport

international », « Aéroport quelconque » et « Aérodrome militaire ». Ces 4 valeurs sont représentées sous un

même symbole commun intitulé « Aéroport et aérodrome ».

Les gares de trains sont issues de la couche « pai_transport ». Nous avons seulement sélectionné les

éléments ayant pour l’attribut « nature » les valeurs « Gare voyageurs uniquement », « Gare voyageurs et

fret ». Ces 2 valeurs sont représentées sous un même symbole commun intitulé « Gare ».

Les transformateurs électriques sont issus de la couche « poste_transformation ». Nous n’avons pas eu

à effectuer de modification sur cette couche car seuls les transformateurs électriques sont présents dans cette

couche. La couche est représentée sous un même symbole intitulé « Transformateur électrique ».

Les installations d’eau potable sont issues de la couche « pai_gestion_eaux ». Nous avons seulement

sélectionné les éléments ayant pour l’attribut « nature » les valeurs « Usine de traitement des eaux » (en

excluant les eaux usées) et « station de pompage ». Ces valeurs sont représentées sous le symbole

« Installation d’eau potable ».

La population saisonnière est issue de la couche « pai_culture_loisirs ». Nous avons seulement

sélectionné les éléments ayant pour l’attribut « nature » les valeurs « Camping » et « Village de vacances ».

Ces deux valeurs sont représentées sous le même symbole intitulé « Camping et village vacance ».

Les prisons sont issues de la couche « pai_administratif_militaire ». Nous avons seulement sélectionné les

éléments ayant pour l’attribut « nature » les valeurs « Etablissement pénitentiaire ». Cette valeur est

représentée sous le symbole intitulé « Etablissement pénitentiaire ».

Le bati est issue de la couche « bati_indifférencié ». Nous n’avons pas eu à effectuer de modification sur

cette couche car tout le bati est présent dans cette couche. La couche est représentée sous un même symbole

intitulé « Bati ».

Les établissements utiles en gestion de crise sont issus de la couche « pai_administratif_militaire ».

Nous avons sélectionné les éléments ayant pour l’attribut « nature » les valeurs « Caserne de

pompiers », « Gendarmerie », « Hôtel de département » , « Hôtel de région », « Mairie », « Poste ou hôtel de


police », « Préfecture », « Préfecture de région », « Sous-préfecture ». Toutes ces valeurs sont représentées

sous le symbole commun intitulé « Etablissement utile à la gestion de crise ».

Les sites d’enseignements sont issus de la couche « pai_science_enseignement ». Nous n’avons pas eu à

effectuer de modification sur la couche car seuls les sites d’enseignements (primaire, secondaire, et supérieur)

sont présents dans celle-ci. La couche est représentée sous le symbole « Etablissement d’enseignement ».

Les centres de santé sont issus de la couche « pai_santé ». Nous n’avons pas eu à effectuer de

modification sur cette couche car seuls les sites hospitaliers sont présents dans cette couche. La couche est

représentée sous un même symbole intitulé « Etablissement hospitalier ».

Les zones d’activité sont issues de la couche « surface_activité ». Nous avons sélectionné les éléments

ayant pour l’attribut « catégorie » la valeur « industrielle ou commerciale ». Cette valeur est représentée sous

le symbole intitulé « Zone d’activité ».

D’autres bases de données ont été utilisées pour cartographier les autres enjeux :

La population résidente est issue des données carroyées de l’INSEE. Ce carroyage est un découpage du

territoire en carrés de 200m de côté. Afin d’obtenir un maillage du territoire avec une densité de population, le

mode opératoire appliqué est celui livré par l’INSEE avec les données.

Nous avons, sur cette même base, mis en place le protocole expliqué dans le guide méthodologique

développé par le Commissariat Général au Développement Durable (CGDD) s’intitulant « Analyse multicritères

des projets de prévention des inondations » afin d’évaluer la population habitant dans un bâtiment situé dans la

zone inondée.

Les stations d’épuration sont issues de la BD ERU ( Eaux Résiduaires Urbaines ). Nous avons récupéré

cette base de données auprès du service d’administration nationale des données et référentiels sur l’eau

(SANDRE). Nous n’avons pas eu à effectuer de modification sur cette couche car seules les stations d’épuration

des eaux usées sont présentes dans cette couche. La couche est représentée sous le symbole « station

d’épuration ».

Les installations polluantes et/ou dangereuses sont issues de la base de données S3IC. Nous avons

récupéré cette base de données dans le cadre de la direction inondation. Nous avons sélectionné les éléments

ayant pour l’attribut « regime_seveso » la valeur « AS » ou « SB ». Nous avons à partir de cette sélection, crée

une couche « Installation classée Seveso » où les valeurs « AS » et « SB » sont représentées sous le même

symbole intitulé « Installation classée Seveso » . Nous avons ensuite repris la BD S3IC à laquelle nous avons

supprimé les éléments ayant pour l’attribut « regime_seveso » la valeur « AS » ou « SB ». Nous avons ensuite

sélectionné les éléments ayant pour l’attribut « IPPC » la valeur « t »(« t » pour true ). Nous avons à partir de

cette sélection, crée une couche « IPPC » représentée sous le symbole intitulé « IPPC ».

Les limites de zones protégées sont issues du rapportage de la directive eau à l’Union Européenne. Nous

avons compilé les différentes couches issues de ce rapportage, puis nous avons sélectionné uniquement les

éléments les plus proches du cours d’eau de la Loire. La couche est représentée sous un même symbole intitulé

« Limite de zone de protection naturelle » .

Les ouvrages de protection sont issus de la DREAL Centre. Le seul traitement effectué sur cette couche

fut de sélectionner uniquement les digues le long de la Loire, et ce entre le bec d’Allier et l’estuaire (suppression

de la partie amont + les digues hors fleuves) Nous avons aussi renseigner certains tronçons de digue qui n’avait

pas de valeur pour l’attribut « classe » en fonction d’information récupérées sur les sites des DDT (44,49 et 45).

La couche est représentée sous des symbole représentant les différentes classes de digues :

Les antennes relais sont issues du site « cartoradio » de l’Agence Nationale des Fréquences. Nous avons

récupéré cette base avec un compte utilisateur ce qui nous a permis d’obtenir les données uniquement sur les

départements concernées par l’étude. Nous avons retiré de la base de données les éléments ayant pour

l’attribut « Nature du support » la valeur « Silot », « Batiment », « Phare », « Château d’eau et/ou réservoir »,

ou « monuments religieux et/ou historique ». Une fois cette opération effectuée, nous avons crée une zone

tampon autour des éléments restant. Une zone tampon de 1 500 mètres est créee autour de chaque antenne

relais. La couche des telecommuniaction est représentée de deux manière, les antennes relais sont localisées et

représentées sous le symbole intitulés « Antennes relais » et leur zone de couverture est lui représentée sous

le symbole « Antennes relais couverture » .


Remarque importante : La valeur de la zone tampon de 1 500m autour de chaue antennes relais est

abritraire et n’a donc aucune véracité scientifique. En effet, le rayon de portée d’une antennes relais varie

énormément (moins de 500m pour les zones denses comme Paris, à plus de 10 ou 20 kilomètres en zone

rurale, en passant par des valeur de 1 000 à 2 000 mètre pour des villes comme Poitiers). De plus, cette

couverture est complexe à définir puisqu’elle dépend, pour chacune des antennes, de plusiseurs facteurs, dont

certains sont gardés confidientiels par les opérateurs. Les critères principaux sont la puissance de l’antennes, sa

portée, les obstacles aux ondes autour d’elle, son angle « azimut », son angle « tilt » ou encore les fréquences

utilisées par celle-ci. Etant sur une zone d’étude avec des villes moyennes comme Orléans, Blois, Tours,

Angers, et des zones rurales tout de même assez peuplées, nous avons pris un rayon de 1 500 mètres.

III. Bases de données utilisées dans l’analyse des aléas

Les aléas sont issus de données mis à disposition par l’Equipe Pluridisciplinaire du Plan Loire Grandeur

Nature. Ce sont des couches présentant les extensions prévisibles des inondations pour les crues fortes en

Loire moyenne. Ces cartographies ont été réalisées à l’aide de la BD Alti de l’IGN et des résultats du modèle de

simulation et de propagation hydraulique HYDRA. Dans le lot de données, nous avons utilisé que deux couches

d’origine, celle de la cartographie des zones d’inondation prévisibles pour un débit entrant au bec d’Allier de

5000m3/s, soit un temps de retour de 50 à 70 ans (scénario 1), ainsi que celle pour un débit entrant en bec

d’Allier de 6500m3/s, soit un temps de retour de 170 ans (scénario 2).

Nous avons également récupéré les données concernant l’emprise des vals. Cette couche distingue les

différents vals. Nous avons ensuite procédé à une restructuration des données de la sorte : Ajout de l’emprise

des vals aux couches des zones d’extension des inondations, puis division de la couche en créant une nouvelle

couche pour chacun des vals, tout en conservant les données d’inondation. Cela permet de pouvoir visualiser

les zones d’inondation vals après vals sans avoir toute la Loire moyenne en une seule couche.

Pour le département 49, les données de l’EPPLGN existent jusqu’à la Possonière mais ne prend pas en

compte Montjean. Nos scénarios allant jusqu’à Montjean, nous avons donc du utiliser d’autres données. Nous

avons alors récupéré les données des PPRI auprès du laboratoire CEREMA d’Angers, mais les données sont

aussi disponibles auprès de la DREAL Pays-de-la-Loire, des DDTM et aussi sur le catalogue SIGLOIRE. Afin

d’obtenir une cartographie des hauteurs d’eau, nous avons classé l’attribut « hauteur » selon les valeurs

suivantes afin d’obtenir trois classes : « moins de 1m d’eau », « entre 1 et 3m d’eau » et « plus de 3m d’eau ».

Les PPRI (pour le 49) étant sans attribut « hauteur », nous avons utilisé l’attribut « aléas ». Quand « aléas »

est faible, c’est un aléa qui a peu de chance de se produire et quand il est fort, c’est un aléa qui se produit plus

souvent. J’ai ensuite considéré que lors des crues majeures, comme c’est le cas des scénarios 1 et 2, toutes ces

zones sont inondées. Il semble alors logique (même si un peu simpliste comparé à la complexité de la

dynamique fluviale en cas de crue) que lors des crues majeures, les zones inondées pour des aléas plus

réguliers se retrouvent avec une plus grande hauteur d’eau que les zones inondées pour des aléas plus rares.

IV. Base de données utilisées dans les fonds de cartes

Les fonds de cartes utilisés sont tous issus de l’IGN (Institut national de l'information géographique et

forestière). Nous avons les scans à différentes échelles, en fonction de l’échelle à laquelle nous voulons

exploiter le SIG. Nous avons donc le scan 1000, le scan 250, le scan 100 et le scan 25.

V. Les métadonnées

Les métadonnées concernant les données récupérées sont livrées dans un répertoire « Notice et

Métadonnées » intégré au répertoire global du SIG. En complément, les informations et les métadonnées

d’origines sont disponibles sur les sites officiels des organismes concernés par les bases de données.

http://fr.wikipedia.org/wiki/Institut_national_de_l%27information_g%C3%A9ographique_et_foresti%C3%A8re

http://fr.wikipedia.org/wiki/Institut_national_de_l%27information_g%C3%A9ographique_et_foresti%C3%A8re


IV : Les hydrogrammes de côtes des deux scénarios

I. Hydrogramme du scénario 1

II. Hydrogramme du scénario 2

0

1

2

3

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0 24 48 72 96 120 144 168 192 216 240 264 288 312 336 360 384

Hauteur en mètres

Temps en heures

Evolution des hauteurs de la Loire moyenne aux stations de référence pour une crue cinquantennale (4 200 m3/s au bec d'Allier écrêté par Villerest)

Montjean-sur-Loire

Les Ponts-de-Cé

Saumur

Langeais

Tours

Blois

Orléans

Gien

Givry

Givry

Tours

Les Pont-de-Cé

Gien

Montjean-sur-Loire

Saumur

Langeais

Orléans

Blois

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5

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0 24 48 72 96 120 144 168 192 216 240 264 288 312 336 360 384

Hauteur en mètres

Temps en heures

Evolution des hauteurs de la Loire moyenne aux stations de référence pour une crue d'occurrence de 170 ans (6 500 m3/s au bec d'Allier écrêté par Villerest)

Montjean-sur-Loire

Les Ponts-de-Cé

Saumur

Langeais

Tours

Blois

Orléans

Gien

Givry

Givry

Tours

Les Ponts-de-Cé

Gien

Montjean-sur-Loire

Saumur

Langeais

Orléans

Blois


V : Exemples de cartographies du scénario 2 à des échelles différentes

I. Exemple de cartographie au « 1 : 25 000 »

II. Exemple de cartographie au « 1 : 50 000 »


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Débits en m3/s

Temps en heures

Evolution des débits de la Loire à Saumur et Orléans sous l'influence des affluents pour une crue cinquantennale (4 200 m3/s au bec d'Allier écrêté par Villerest)

Saumur

Orléans

Vienne à Nouâtre

Indre à Monts

Indre à Monts

Vienne à Nouâtre

La Loire à Saumur

La Loire à Orléans

VI : Hydrogramme illustrant l’influence de la concomitance des différents pics de crue sur le pic de crue de la Loire à Saumur

VII : Hydrogramme illustrant l’nfluence du pic de crue du Cher sur la crue de la Loire à Tours

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Débits en m3/s

Temps en heures

Influence de la crue du Cher sur la crue de la Loire à Tours pour une crue d'occurrence 170 ans (6 500 m3/s au bec d'Allier écrêté par Villerest)

Tours

Cher à Tours

Cher à Tours

La Loire à Tours

mots-clés : Crise, risque, scénario, inondation, Loire, SIG.

Keywords : Crisis, risk, scenario, flooding, Loire river, GIS.

RÉS

UM

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ENGAGEMENT

DE NON PLAGIAT

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RECUEIL ET FORMALISATION DES CONNAISSANCES SUR LE …