METHODE D’ANALYSE DU RISQUE DE GLISSEMENTS DE TERRAIN PAR

4.3.1. Sélection des paramètres

Le glissement de terrain résulte du changement d’état stable à instable de masses des matériaux. Sa cause est abordée par plusieurs auteurs (Campbell, 1975; Cannon et Ellen, 1985; Flageollet, 1989; Hansen et Franks, 1991; Wieczorek, 1996; Baillifard et al., 2003;

etc.). Au Vietnam, les causes de glissements de terrain sont indiquées par Nguyen Trong Yem (2001), Tran Trong Hue (2001), Le Quoc Hung (2002), Dang Vu Khac et al. (2007), etc. Pour le Centre du Vietnam où se trouve la province de Thua Thien – Hué, Nguyen Trong Yem (2001) a noté que les glissements de terrain se produisent à cause du relief (forte pente), de l’activité néotectonique (faille active), des caractéristiques géologiques (lithologiques et d’altération), des précipitations intensives et des activités anthropiques (construction routière, changement d’occupation du sol, etc.).

Selon Schuster (1996), de nombreux facteurs provoquant les glissements de terrain dont au moins 20 paramètres peuvent être plus ou moins utilisés pour obtenir les informations nécessaires pour étudier un glissement de terrain en fonction de l’échelle de d’étude. La précision de la susceptibilité augmente si tous les paramètres sont utilisés dans l’analyse mais ce n’est pas toujours facile de les obtenir en détail.

Dans le cadre de cette étude, une carte de susceptibilité de glissement de terrain (Figure 4.42) a été levée en utilisant 8 facteurs contrôlant (Tableau 4.1). Chaque facteur est classifié en basant sur les documents publiés ou sur la relation entre ce facteur et le glissement de terrain.

Tableau 4.1. Paramètres sélectionnés pour analyse de la susceptibilité de risque de glissement de terrain à Thua Thien – Hué

Facteur Classe

Pente (°) 0° - 2,5°; 2,5° - 15°; 15° - 30°; 30° - 45°; >45°

Précipitation annuelle (mm) 2400 mm – 3000 mm; 3000 mm -3652 mm

Occupation du sol Forêt ; Lande de plaine ; Lande de montagne ; Résidence ; Agriculture ; Surface d’eau

Altération Ferralite; Ferrosialite; Sialferrite; Saprolite; Dépôts quaternaires et roches-mère

Lithologie

Dépôts meubles ; Roches terrigènes riche en alumosilicate ; Roches terrigènes riche en quartz ; Roches intrusives basiques, ultrabasiques ; Roches intrusives acides, intermédiaires ; Roches métamorphiques riches en alumosilicate ; Roches métamorphiques riches en quartz

Pendage Défavorable ; Neutre ; Favorable au glissement Faille Forte influence; Faible influence ; Pas d’influence Proximité de la route Moins de 100 m ; 100 m – 200 m ; > 200 m

4.3.2. Cartes composantes

L’analyse de risque par le SIG exige des cartes composites et toutes ces cartes sont de même taille. Ce sont des cartes reprenant les facteurs mentionnés ci-dessus mais il faut les y mettre en maille en même de taille pour faciliter le calcul. La maille (pixel) de 30 x 30m est utilisée dans ce cas.

La carte de pente est interpolée à partir du MNT qui est levé en se basant sur la carte topographique de 2001. Elle est divisée en 5 classes 0° - 2,5°; 2,5° - 15°; 15° - 30°; 30° - 45°

et >45° en basant sur les critères de Ayalew et al., (2004).

La carte de précipitation annuelle est créée en se basant sur les données des stations pluviométriques dans la région (5 stations) et ses alentours (5 stations). Ces données sont disponibles auprès de l’Institut de Géographie – Académie des Sciences et de la Technologie.

Dans la carte, deux classes sont distinguées : moins de 3000 mm/an et plus de 3000 mm/an.

La carte d’occupation du sol est créée sur base de celle du Service de l’Agriculture et du Développement Rural de la province de Thua Thien – Hué en 2005, corrigée par les données de télédétection. Au point de vue des glissements de terrain, cette carte est divisée par le caractère de la couverture en 6 classes : Forêt, Lande de la plaine, Lande de la montagne, Résidence, Agriculture et Surface d’eau.

La carte d’altération de la région est un extrait de celle du Vietnam publiée par le Bureau de Géologie et des Ressources minières (Ngo Quang Toan, 2000), à l’échelle de 1:500.000, une échelle différente par rapport avec les autres cartes. Selon cette carte, la région de Thua Thien Hué est couverte par 4 types d’altération : Ferralite, Ferrosialite, Sialferrite, Saprolite et Dépôts quaternaires et roches-mère

La carte lithologique a été créée à partir des cartes géologiques au 1 :50.000 de Nam Dong (Vu Manh Dien, 1994) et de Hué (Pham Huy Thong, 1997). 19 formations stratifiées et complexes magmatiques de la région (Figure 3.15) sont groupés en 7 classes : Dépôts meubles ; Roches terrigènes riche en alumosilicate ; Roches terrigènes riches en quartz ; Roches intrusives basiques, ultrabasiques ; Roches intrusives acides, intermédiaires ; Roches métamorphiques riches en alumosilicate ; Roches métamorphiques riches en quartz.

La carte de pendage tient compte de la différence entre l’azimut de la couche et l’orientation de la pente du versant et de la différence entre l’angle d’inclinaison des roches et la pente du relief. Cette carte est créée en se basant sur :

− Les cartes de l’orientation et de la pente de terrain. Ces cartes sont interpolées à partir d’un MNT qui résulte de la carte topographique de l’échelle 1 :50.000. publié par le Département général du Cadastre du Vietnam, 2001.

− Les données de pendage des roches sont obtenues au départ des cartes géologiques et en sur le terrain.

Les pendages dans cette carte sont divisés en 3 classes : Défavorable ; Neutre ; Favorable au glissement.

La carte des failles est aussi extraite des cartes géologiques mentionnées en combinaison avec les données de télédétection et les observations de terrain. Les caractéristiques des failles et leur influence sont déterminées principalement par des documents publiés. La carte propose trois classes : forte, faible et non influence de la faille.

La carte de la proximité de la route est créée à partir de la carte topographique à l’échelle du 1 : 50.000. Seules les routes principales accessibles aux camions sont comptées. Le GPS est utilisé pour lever les nouvelles routes non signalées sur la carte topographique. La proximité de route se regroupe en trois classes : moins de 100 m ; de 100 m à 200 m ; plus de 200 m.

4.3.3. Echantillonnage

Des investigations incomplètes à cause de l’inaccessibilité, il résulte une présentation irrégulière et incomplète des glissements de la région (Figure 4.7). C’est un obstacle pour estimer les liens entre les glissements de terrain et les facteurs les contrôlant. Dans ce cas, un

échantillonnage par le choix d’une région clé étudiée en plus détail est une bonne solution. La région choisie doit être typique pour toute la région ensemble. Elle est plus valable si elle couvre toutes les classes composantes. C’est la base pour pondérer les classes dans chaque facteur.

La région choisie est une bande qui couvre une superficie de 606,36 km², soit 673.731 pixels (sans compter la surface d’eau) de taille 30 m x 30 m, au milieu de la province (Figure 4.11).

Elle s’étend en orientation SO – NE, principalement le long de la route nationale N°49 avec une dimension de 10 - 11 km de large (environ de 5 km des deux côtés de la route), d’environ 60 km de long. Grâce à la route N°49 et les chemins qui la rejoignent, la région clé est étudiée en détail. On y a compté 38 glissements de terrain.

Figure 4.11. Echantillonnage pour analyse de risque de glissement de terrain

La région d’échantillonnage traverse toutes sortes de terrain, un facteur plus décisif au glissement, de la montagne au SO via la colline jusqu’à la plaine côtière au NE. Cette région couvre aussi presque toutes les classes de tous les facteurs. La classe « saprolite » du facteur de couche d’altération et la classe « roches intrusives basiques, ultrabasiques » du facteur de lithologie ne s’y trouvent pas. Elles occupent des superficies modestes par rapport aux autres classes dans chaque facteur, 2,69% du territoire total pour la classe « saprolite » et 0,48% du total pour celle de « roches intrusives basiques, ultrabasiques ».

La statistique de glissements de terrain dans la région clé nous permet d’analyser les relations entre les classes dans chaque facteur contrôlant et les glissements. Le nombre de glissements

dans chaque classe est la base pour estimer son rôle dans les glissements de terrain. La statistique de glissements de terrain de chaque classe d’un facteur est aussi la base pour estimer l’importance de ce facteur dans les glissements de terrain.

L’estimation de signifiance des classes dans chaque facteur ainsi que des facteurs dans l’ensemble est une étape nécessaire pour construire un modèle de glissement. Elle est mentionnée dans la rubrique suivante.

4.3.4. Pondération des facteurs et leurs classes

L’analyse de susceptibilité de risque est réalisée à partir de l’ensemble des facteurs qui, par expérience, sont subjectivement assignés à l’importance. Dans chaque facteur, en dépendant du niveau d’influence, les classes sont distinguées et pondérées sur une échelle locale spécifique de risque. À la suite, l’importance de chaque facteur est pondérée en l’ordonnant par sa grandeur dans l’ensemble des facteurs et en lui assignant un coefficient approprié. Le risque est déterminé, de façon plus simple, par l’opération d’addition des coefficients.

Pour le cas de Thua Thien – Hué, les classes dans chaque facteur sont pondérées sur une échelle de 1 à 9. Le poids de chaque classe est assigné en se basant sur la relation entre cette classe et le glissement de terrain. Les classes différentes dans un facteur occupent des superficies différentes où se passent un nombre différent de glissements de terrain. La comparaison d’une classe à l’autre demande une normalisation. La densité de glissement ou le nombre de glissements sur une unité de surface est une norme convenable. Les densités de classes d’un facteur sont normalisées sur une échelle de 1 à 9 et ses poids sont les résultats de cette normalisation. C’est à dire, le poids d’une classe est calculé comme suit :

8

Di : densité de glissement de la classe numéro i Min (D) : valeur la plus basse de densité de glissement Max (D) : valeur la plus haute de densité de glissement Les poids d’estimation sont arrondis à l’unité

Le rangement de l’importance de chaque facteur dans l’ensemble est basé sur le nombre de glissements qui pourrait être engendré dans tout territoire entier en supposant que la densité de glissement de chaque classe dans chaque facteur soit la même que celle calculée dans l’échantillonnage. Ses nombres sont aussi la base de la quantification de l’importance du facteur. Cette importance est exprimée en coefficient :

=

∑

Ni Wi Ni

1

où Wi – coefficient du facteur i

Ni – nombre de glissements qui pourraient être engendrés par le facteur i

Le système d’informations géographiques (SIG) est un outil qui nous permet de réaliser l’analyse, la gestion et l’intégration des couches de données d’une région. Grâce au SIG, les facteurs influençant les glissements de terrain peuvent être présentés par les cartes dont leurs classes sont exprimées sous forme des valeurs pondérées. Une intégration des cartes des facteurs avec des coefficients différents peut aussi être réalisée par SIG pour estimer la susceptibilité de glissements de terrain de la région.

4.3.5. Cartographie de la carte de susceptibilité de glissements de terrain

Une carte de susceptibilité de glissement de terrain est basée sur la connaissance des mouvements de terrain et des facteurs qui les contrôlent. Les zones où il n’y a jamais eu de glissement de terrain sont cartographiées en supposant que le glissement de terrain se produira dans les conditions que l’on a observées dans le passé (Guzzetti et al., 1999). Le risque est délimité à partir de la probabilité de glissement de terrain en se basant sur l’information quantifiée des facteurs contrôlant. La quantification est exprimée par la susceptibilité accumulée des facteurs comme suit :

∑

En effet, c’est l’intégration des cartes de facteurs pondérées par l’outil de SIG (Figure 4.12).

L’addition de ces cartes fournit une carte avec des valeurs quantitatives liées au glissement de terrain. Une classification peut présenter les régions avec des niveaux de risques différents.

Facteur 1

Figure 4.12. Modèle d’analyse de risque par SIG

4.4. RAPPORT ENTRE LES FACTEURS CONTROLANT ET LES GLISSEMENTS