Introduction du chapitre
1.1. Retours d’expérience : des aléas violents marquant les esprits
1.1.1. Précisions terminologiques
Différents termes7 sont souvent utilisés pour désigner les crues rapides (sens le plus générique) et pour évoquer la violence des écoulements engendrés (Pardé et Chartier 1960 ; Calvet et Lemartinel, 2002 ; Gaume, 2002 ; Merz et Böschl, 2003 ; Ruin et Lutoff, 2004 ; Creutin et al., 2009 ; Toukourou, 2009 ; Ruin et al, 2009 ; SEP, 2013 ; Marchi et al, 2010 ; Gourley et al, 2013 ; Defrance ; 2014).
Les terminologies varient (Tableau 1.1.) en fonction de :
- la surface des bassins versants (Dauge, 1999 ; Nishikawa, 2003 ; CGEDD, 2010), - la durée des précipitations (UCAR, 2010),
- la nature des matériaux transportés, par suspension ou par charriage (MEDAD, 2006), - les caractéristiques rhéologiques des écoulements solides et liquides (Meunier, 1991 ;
Gaume et al., 2009).
- l'échelle spatiale (« bassins de quelques ha à moins de 500 km² »)
- leur temporalité (« de 6 à 36 heures », « une à deux heures », « quelques heures »).
Ces termes ne sont par conséquent pas toujours très faciles à bien circonscrire (Tableau 1.1), ce qui introduit de la confusion terminologique, notamment auprès des habitants et des collectivités locales, voire entre les différents services opérationnels (en incluant ici les gestionnaires de risque, les services de secours ou les prévisionnistes). Par ailleurs, aucune de ces définitions ne fait appel à des critères de pente ou à des valeurs de débits, alors que ces variables discriminantes sont prépondérantes dans la dynamique des crues rapides (Reid, 2004 ; Barthelon, 2006 ; Bianco et al., 2006 ; Defossez,
2009 ; Douvinet et Delahaye, 2010 ; MEDDM, 2010). Pour caractériser ces aléas, certains chercheurs font appel à d'autres indicateurs, comme le FFMI (Flash Flood Medium Index). Comme on souhaite
étudier une assez large panoplie de phénomènes, on propose de désigner ici comme « crues rapides » toutes les crues caractérisées par une montée brutale du niveau d’un cours d’eau (au moins un mètre par heure soit 50 cm toutes les 30 minutes) survenant sur des bassins versants de moins de 50 km², à la suite de précipitations extrêmes (plus de 100 à 300 mm) en moins de 24 heures. Ce choix reste sujet à caution, mais il permettra d'englober une variété de paramètres dans l'application envisagée.
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Source : Kouadio (2016)
Tableau 1.1 : Terminologies et définitions associées pour définir les phénomènes « crues rapides ».
Terminologie Références Définitions
Crues rapides Conseil Général de l’Environnement (CGEDD, 2010)
Elles se produisent sur des surfaces de 500 km² à 5000 km² pendant 6 à 36 heures avec un temps de concentration de moins de 12 heures pour des bassins de 1000 km². Les pluies qui en sont à l'origine en métropole
(circulation météorologique de sud à sud-est ...) ont des intensités horaires de plusieurs dizaines de mm et des cumuls de plusieurs centaines de mm.
Crues torrentielles
Guide PPR « risque de débordements de rivières torrentielles » (MEDAD, 2006)
Elles se forment par enrichissement du débit d'un torrent en matériaux solides qui accroissent fortement son pouvoir érosif. L'enrichissement en matériaux peut provenir de l'arrachement des berges dû au débit anormal du cours d'eau ou à un ruissellement important sur le bassin versant amenant une importante charge solide. Le volume des matériaux transportés au cours d'une seule crue peut être considérable.
Crues à cinétique
rapide Dauge (1999)
Crues pouvant durer d’une heure à plusieurs heures, avec une réaction rapide aux pluies, un gradient de montée élevé du débit, des débits de pointe très importants, mais un volume modeste.
Crues instantanées l’Environnement (CGEDD, 2010) Conseil General de
Crues brèves, dues à des pluies d'orages isolés, de quelques dizaines à plus de 100 mm/heure pendant une ou deux heures sur quelques hectares à quelques km² (…). Il est admis qu'elles ont une possibilité d'occurrence uniforme sur une surface importante avec la même loi de probabilité d'intensité.
Flash flood
Dauge (1999)
Crues se produisant sur des surfaces de quelques km² à la centaine de km², dues à des pluies orageuses intenses plus structurées dans l'espace et le temps de 100 à 300 mm dans certaines régions. Le débit de pointe de la crue centennale (qui revient en moyenne une fois tous les cent ans) peut se situer entre 50 et 1 000 m3/s selon les régions.
Nishikawa (2003)
Flooding that develops very quickly on streams and river tributaries with a relatively high peak discharge; usually as a result of thunderstorms. Sometimes the onset of flash flooding comes before the end of heavy rains. There is little time between the detection of flood conditions and the arrival of the flood crest. Swift action is essential to the protection of life and property.
National Weather Service (UCAR, 2010)
A rapid and extreme flow of high water into a normally dry area, or a rapid water level rise in a stream or creek above a predetermined flood level, beginning within six hours of the causative event (e.g., intense rainfall, dam failure, ice jam) »
Crues brutales Dauge (1999)
Crues se produisant sur des surfaces de 500 km² à 5 000 km² pendant 6 à 36 heures avec un temps de concentration de moins de 12 heures pour des bassins de 1 000 km², avec des débits de pointe de crue centennale pouvant se situer entre 500 et 5 000 m3/s selon les régions.
Écoulements hyper- concentrés (hyper-concentrated stream flows) Guide PPR « risque de débordements de rivières torrentielles » (MEDAD, 2006)
Écoulements en continuité avec le charriage fluvial classique quant à leur concentration volumique, mais dont l’hydraulique est particulière notamment par le fait que, en chenal endigué, le fort transport solide rend la hauteur d'écoulement supérieure à celle qu'on calcule pour l'eau non chargée. La très forte charge des écoulements hyper-concentrés génère en outre des chocs violents et multiples sur les obstacles.
Crues-subites Conseil Général de l’Environnement (CGEDD, 2010)
Se produisent sur des surfaces de quelques km², dues à des pluies orageuses intenses plus structurées dans l'espace et le temps, de 100 à 300 millimètres dans certaines régions.