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1 Rapport d expertise : Avis hydrogéologique suite aux inondations par remontée de nappe dans le cadre d une demande de reconnaissance de l état de catastrophe naturelle sur la commune de Plouédern (29) Cadre de l expertise : BRGM/RP FR Juin 2014 Appuis aux administrations Appuis à la police de l eau Reconnaissance Cat Nat Date de réalisation de l expertise : juin 2014 Localisation géographique du sujet de l expertise : Bretagne, Finistère (29), commune de Plouédern Auteur BRGM : A. Dheilly Demandeur : SIDPC 29

2 Le système de management de la qualité du BRGM est certifié AFAQ ISO 9001:2008. Ce rapport est le produit d une expertise institutionnelle qui engage la responsabilité civile du BRGM. Ce document a été vérifié et approuvé par : Approbateur : Date : 07/07/2014 Nom : E. PALVADEAU Dir. DAT/BRGM BRE Vérificateur : Date : 13/06/2014 Nom : M. CHABART DAT/BRGM CHA Mots clés : expertise, inondation, remontée de nappe, Bretagne, Finistère, Plouédern En bibliographie, ce rapport sera cité de la façon suivante : Dheilly.A. (2014) Rapport d expertise. Avis hydrogéologique suite aux inondations par remontée de nappe dans le cadre d une demande de reconnaissance de l état de catastrophe naturelle sur la commune de Plouédern (29). Rapport BRGM/RP FR. 18 p., 16 ill. BRGM, 2014, ce document ne peut être reproduit en totalité ou en partie sans l autorisation expresse du BRGM. 2 BRGM/RP FR

3 Synthèse Contexte : Date de la formulation de la demande d expertise au BRGM : 15/05/2014 Demandeur : Service Interministériel de Défense et de Protection Civile (SIDPC) du Finistère Nature de l expertise / question posée : analyse hydrogéologique sur la commune de Plouédern (29) Situation du sujet (commune, lieu-dit et adresse) : commune de Plouédern (29) Nature de l intervention du BRGM : recueil des données disponibles (géologiques et hydrogéologiques) et visite de terrain le 03/06/2014 Objet de l appui : La Direction Régionale Bretagne du BRGM a été sollicitée le 15/05/2014 par la Préfecture du Finistère (Bureau de gestion de crise - SIDPC) pour émettre un avis suite au phénomène d inondations par remontée de nappe survenu du 23 décembre 2013 au 07 janvier 2014 sur la commune de Plouédern (29). Cette mission s inscrit dans le cadre de l instruction du dossier de demande de reconnaissance de l état de catastrophe naturelle et entre dans le cadre des activités d appui aux politiques publiques du BRGM. Les objectifs de la mission étaient les suivants : - décrire les phénomènes déclarés (situation, nature, caractéristiques, conséquences) ; - caractériser les événements (intensité, etc.) ; - apprécier autant que possible les causes de leur déclenchement. Le diagnostic a été établi par Anne Dheilly, hydrogéologue au BRGM Orléans et s appuie sur la demande communale de reconnaissance de l état de catastrophe naturelle (26/02/2014), des rapports météorologiques de Météo-France du 13/03/2014 portant sur la période du 24 au 25/12/2013 et celui du 28/02/2014 portant sur la période du 5 au 8 février 2014, les données géologiques et piézométriques existantes et la visite du site de Plouédern effectuée le 03/06/2014. Diagnostic du BRGM : La succession d inondations du sous-sol de la maison du 2 rue de Ker Yvon à Plouédern observée entre le 24/12/2013 et février 2014 se sont produites à la suite d événements pluvieux nombreux et exceptionnels sur la commune de Plouédern, dont la période de retour est supérieure à la valeur décennale. Les niveaux de nappe observés au piézomètre 02388X0060 (suivi par le BRGM), représentatif de la situation hydrogéologique sur Plouédern, sont également exceptionnellement hauts durant la période concernée et bien supérieurs à ceux d une période de retour humide décennale. La nappe locale est normalement drainée en contrebas de la maison par une source située de l autre côté de la route mais, durant l hiver , la pluviométrie a été telle que le niveau de la nappe était anormalement haut et supérieur à la base du sous-sol de la maison. Le phénomène de remontée de nappe est bien à l origine des inondations observées dans le soussol du 2 rue de Ker Yvon à Plouédern. 3

4 Avis du BRGM : Compte tenu des informations consultées par le BRGM, de l analyse géologique et hydrogéologique de la commune et de la visite du 03/06/2014, la succession d inondations du sous-sol de la maison du 2 rue Ker Yvon à Plouédern, entre le 24/12/2013 et le 11/02/2014 est due à un phénomène de remontée de nappe en liaison avec la série d événements pluvieux exceptionnels dont la période de retour est supérieure à la décennale humide qui a affecté le Finistère nord. Le piézomètre 02388X0060, représentatif de la situation hydrogéologique locale montre également des niveaux de nappe anormalement élevés, bien supérieurs à ceux de période de retour décennale humide. 4 BRGM/RP FR

5 Sommaire 1. Contexte 6 2. Situation du site LOCALISATION CONTEXTE GEOLOGIQUE CONDITIONS METEOROLOGIQUES CONTEXTE ET SITUATION HYDROGEOLOGIQUE Remontées de nappes Niveau des nappes souterraines sur l année hydrogéologique Le piézomètre 02388X Visite de terrain Diagnostic Avis Bibliographie

6 1. Contexte La Direction Régionale Bretagne du BRGM a été sollicitée le 15/05/2014 par la Préfecture du Finistère (SIDPC) pour émettre un avis suite au phénomène d inondations par remontée de nappe survenu du 24 au 25/12/2013 et le 06/02/2014 sur la commune de Plouédern (29). Cette mission s inscrit dans le cadre de l instruction du dossier de demande de reconnaissance de l état de catastrophe naturelle et entre dans le cadre des missions du BRGM en appui aux politiques publiques. Les objectifs de la mission étaient les suivants : - décrire les phénomènes déclarés (situation, nature, caractéristiques, conséquences) ; - caractériser les événements (intensité, etc.) ; - apprécier autant que possible les causes de leur déclenchement. Dans le cadre de cette mission, le SIDPC du Finistère a fourni au BRGM la demande communale de reconnaissance de l état de catastrophe naturelle (26/02/2014), le rapport météorologique de Météo-France (24 et 25/12/2013 et du 05 au 08/02/2014), ainsi qu un plan de la commune avec la localisation du secteur touché par l inondation. Une visite du site a été réalisée par le BRGM le 03/06/ Situation du site 2.1 LOCALISATION La commune de Plouédern se trouve dans le Finistère nord, à 20 km à l est de Brest (Illustration 1). Elle est traversée par le fleuve Elorn. Illustration 1 : Localisation de la commune de Plouédern (Finistère) 6 BRGM/RP FR

7 La commune de Plouédern a fait le 26/02/2014 une demande de reconnaissance de l état de catastrophe naturelle d inondation par remontée de nappe sur un seul site, celui de la parcelle 180 de la section ZD sise au n 2 rue Ker Yvon dans le bourg de Plouédern (Illustration 2, Illustration 3) pour la période allant du 24/12/2013 à février Illustration 2 : Localisation du site de Plouédern concerné par la demande communale de remontée de nappe La parcelle, se situe au niveau d une ancienne carrière à une cote autour de m NGF et est topographiquement plus basse que les parcelles mitoyennes 484 et 485 d au moins 5 à 6 m. La maison mitoyenne de l autre coté (parcelle 263) n a pas de cave. En aval immédiat, de l autre côté de la route, entre les côtes 85 et 80 m NGF immerge une source à l origine d un affluent de l Elorn qu il rejoint au sud de la commune. 7

8 Illustration 3 : Localisation cadastrale du site concerné par les inondations de décembre 2013 à février CONTEXTE GEOLOGIQUE La commune de Plouédern est couverte par la feuille géologique de Landerneau (n 239) au 1/ du BRGM. Elle est localisée dans le Domaine du Léon. La carte géologique harmonisée, Cagnard F. (2008), (Illustration 4) indique que le substratum est composé, du nord au sud, du granite de Kersaint puis des gneiss de Brest et ensuite des formations sédimentaires métamorphisées primaires (ordovicien) : grès et schistes de Kerfaven, puis schistes de Kérautret et quartzites de la Roche Maurice. Le sud est constitué de roches plus anciennes du Briovérien (schistes et grès), (Illustration 4). Le site est localisé sur le Granite de Kersaint. 8 BRGM/RP FR

9 Numéro Lithologie Stratigraphie 1 Granite de Kersaint: granite calco-alcalin à dominante portassique - à 340+/-15 faciès fin, Magrossier ou porphyroïde; localement mylo 2 Gneiss de Brest /- 70 Ma 3 Grès et schistes de Kerfaven ordovicien supérieur (de -458 à Ma) 4 Schistes de Kerautret ordovicien moy (de- 470 à -458 Ma) 5 Quartzites de la Roche Maurice ordovicien inférieur (de -485 à Ma) 6 Phyllades de la baie de Douarnenez: formation schisto gréseuse Briovérien (-670 Ma à -540 Ma) Illustration 4 : Extrait de la carte géologique harmonisée (1/50 000) du secteur de Plouédern 2.3 CONDITIONS METEOROLOGIQUES Le phénomène d inondation s est déroulé en plusieurs épisodes du 24 décembre 2013 au 06/02/2014. La station météorologique de référence pour la commune de Plouédern est le Radar de Plabennec et le calcul de la période de retour décennale humide est réalisé à partir de la méthode SHYREG. Le rapport météorologique de Météo France du 13/03/2014 concerne la période du 24 au 25/12/2013. Il indique pour le Finistère nord : «Une dépression tempétueuse à 935hPa est localisée au nord de l Irlande le 24 décembre 2013 à 00UTC.. D intenses précipitations accompagnent la perturbation qui traverse le département entre le 23 et le 24 décembre De très fortes pluies sont généralisées à tout le département et plus particulièrement dans l intérieur, au niveau des différents reliefs (Monts d Arrée et Montagnes Noires)». Les précipitations mesurées au radar de Plabennec sont de 66,5 mm. La durée de retour d une telle intensité pluviométrique est supérieure au décennal et présente un caractère exceptionnel pour la commune de Plouédern. Le rapport météorologique de Météo-France du 28/02/2014 concernant la période du 05 au 08/02/2014 fait état d une succession d événements pluvieux qui affectent le Finistère à partir du 13 décembre 2013 : «Plusieurs ondes pluvieuses et actives s abattent sur la Bretagne et en particulier sur le Finistère, sans période d accalmie durable ou significative entre deux perturbations et ce jusqu au 8 février Les précipitations quasi journalières, parfois intenses, favorisent des cumuls importants avec pour conséquence une saturation rapide des sols et un écoulement parfois difficile des rivières, plus particulièrement en période de forts coefficient de marée et/ou de vents forts portant de la mer vers les embouchures. Les précipitations recueillies sur le Finistère entre le 13 décembre 2013 et le 8 9

10 février 2014, présentent un caractère exceptionnel et un retour plus que décennal pour la période considérées (58 jours sur une période 13 décembre-8 février)». Pour la période concernée par la demande communale, il est noté deux dépressions importantes : «Le 6 février 2014, la dépression «Qumeira» s accompagne d un nouveau passage pluvieux intense. Les cumuls avoisinent 30 à 50mm en général mais localement plus de 60mm sur le nordouest du département. - Les 8 et 9 février 2014, la dépression «Ruth» s accompagne d un nouveau Coup de Vent et de nouvelles précipitations modérées mais suffisantes pour provoquer de nouvelles crues». La pluviométrie tombée sur la commune de Plouédern en 24 h, le 06/02/2014, est de 66,5 mm et atteint localement sur la commune 70 mm et la période de retour d un tel phénomène est supérieure à la valeur décennale et confère à cet événement un caractère exceptionnel. 2.4 CONTEXTE ET SITUATION HYDROGEOLOGIQUE La commune a déposé, le 26/02/2014, une demande de reconnaissance de l état de catastrophe naturelle pour les périodes du 24 et 25/12/2013 et du 06/02/2014 pour inondations par remontée de nappe Remontées de nappes Le site internet permet d avoir une idée sur les secteurs sensibles au phénomène de remontées de nappes. Développé par le BRGM, et présenté aux professionnels et au grand public, il permet de consulter des cartes départementales de sensibilité. L utilisation du site et de ces résultats, impliquent l acceptation des conditions générales d utilisation. Les cartes de sensibilité aux remontées de nappes ont été établies à l'échelle départementale et suivant la méthodologie nationale. Elles reflètent l'état des connaissances à la date de leur élaboration. On appelle zone «sensible aux remontées de nappes» un secteur dont les caractéristiques d'épaisseur de la Zone Non Saturée, et de l'amplitude du battement de la nappe superficielle, sont telles qu'elles peuvent déterminer une émergence de la nappe au niveau du sol, ou une inondation des sous-sols à quelques mètres sous la surface du sol. A l emplacement du 2 rue de Ker Yvon (étoile rose de l Illustration 5), la sensibilité à la remontée de nappe est identifiée comme très faible mais il existe des zones de nappe sub-affleurante immédiatement au nord et à l est du site. 10 BRGM/RP FR

11 Illustration 5 : Extrait de la carte remontée de nappes du secteur de Plouédern ( source BRGM) et localisation du site touché Niveau des nappes souterraines sur l année hydrogéologique Plusieurs piézomètres sont suivis par le BRGM à proximité de Plouédern (Illustration 6, Illustration 7), le plus proches est à 5,2 km, le piézomètre de Keranna à Pencran (code BSS : 02396X0030) n est suivi que depuis 2005, c est pourquoi, la chronique de données n est pas assez longue pour 11

12 en exploiter des statistiques. Le piézomètre retenu sera le piézomètre de Pen Ar Forest à Saint Divy (code BSS : 02388X0060) situé à 8,3 km de Plouédern, représentatif de la situation hydrogéologique du Finistère nord. Localisé à 120 m d altitude et d une profondeur de 19,5 m, il est implanté dans le Granite de Kersaint comme le site étudié de Plouédern. Il est suivi depuis 1993 avec une interruption entre 2003 et La profondeur de la nappe varie entre 3,84 et 8,95 m/repère et le battement moyen annuel est de 3,38 m (période ). Illustration 6 : Localisation des piézomètres suivis par le BRGM dans Finistère nord Numéro BSS Commune Lieu-dit XL2 (m) YL2 (m) z (m NGF) 02396X0030/PZ PENCRAN (29156) KERANNA X0060/F1 SAINT-DIVY (29245) PEN AR-FOREST Illustration 7 : Liste des piézomètres proches de Plouédern Le piézomètre 02388X0060 Sur ce piézomètre, le cycle de la nappe est annuel avec des périodes de hautes eaux bien marquées en hiver et des périodes de basses eaux en été, bien marquées de juin à octobre (Illustration 8,Illustration 9). Les profondeurs évoluent entre les valeurs extrêmes de 3,84 à 8,95 m et évoluent, en moyenne de 6,54 m en hautes eaux à 8,52 m en basses eaux. Illustration 8 : piézomètre 02388X0060 : statistiques mensuelles de 1993 à D après 12 BRGM/RP FR

13 Profondeur en m NGF Cotes NGF en m Commune de Plouédern (29), inondations par remontée de nappe Illustration 9 : Profondeur de la nappe du piézomètre 02388X0060 à St Divy de 1993 à D après. Une analyse des périodes de retour des niveaux piézométriques a été réalisée sur l ensemble de de la période disponible, de 1993 à 2014 (Illustration 10). Piézomètre de PEN AR-FOREST (St-Divy -29) 02388X ,5 3 3,5 4 4,5 5 Triennale humide Triennale sèche Quinquennale humide Quinquennale sèche Decennale humide Decennale sèche , , , ,5 6 6,5 7 7,5 8 8, , , , ,5 111 Illustration 10 : courbes des profondeurs et cotes des niveaux d eau de période de retour décennal et quinquennal sèche et humide Sur le piézomètre 02388X0060, la recharge de la nappe a débuté fin octobre et s est accélérée à partir du 13/12/2013. Les niveaux ont été exceptionnellement hauts du 20/12/2013 au 14/01/2014 puis de nouveau du 27/01 au 10/03/2014 (Illustration 11), bien au dessus des courbes enveloppes des profondeurs (ou cote) de période de retour décennal humide dont la profondeur minimale est 13

14 5,44 m (Illustration 12). Durant l année hydrogéologique , le niveau le plus haut de la nappe à 4,3 m de profondeur a été observé les 07 et 08/02/2014. date profondeur (m) 24/12/ :00:00 4,54 25/12/ :00:00 4,53 06/01/ :00:00 4,77 07/01/ :00:00 4,77 07/02/ :00:00 4,3 08/02/ :00:00 4,3 15/02/ :00:00 5,1 16/02/ :00:00 5,12 Illustration 11 : Les profondeurs minimales de la nappe constatées à différentes périodes de l année hydrogéologique sur le piézomètre Période de retour (années) piézomètre sèche humide 02388X profondeur (m) 8,94 8,74 5,44 5,82 Illustration 12 : Période de retour décennal et quinquennal sèche et humide des profondeurs des niveaux d eau dans le piézomètre 02388X Visite de terrain La visite de terrain réalisée le 03/06/2014 en présence du propriétaire a permis de rassembler les informations suivantes : La maison du 2 rue de Ker Yvon a été acquise par les propriétaires actuels en novembre Ceux-ci n ont pas connaissance de phénomène d inondation par remontée de nappe survenu antérieurement au droit de leur habitation. Le phénomène d inondation par remontée de nappe s est reproduit plusieurs fois entre le 24 décembre 2013 et début février 2014 dans la cave de la maison de la parcelle 180 de la section ZD à la suite des nombreux et importants épisodes pluviométriques qui ont traversé le Finistère durant l hiver : - entre le 24 et le 25 décembre avec jusqu à 25 cm de hauteur d eau dans le sous-sol, l eau a été évacuée par un pompage pendant 2 jours ; - entre les derniers jours de décembre et la mi- janvier avec 5 cm de hauteur d eau dans le soussol évacués par pompage ; - du 6 février au 10 ou 11 février 2014 avec jusqu à 25/30 cm d eau dans le sous-sol avec un pompage en continu durant les 5 jours. L eau sortait des murs par jets jusqu à 0,6 m de hauteur et du sol au niveau de fissures comme le montre très bien les photos des illustrations suivantes (Illustration 13, Illustration 14, Illustration 15, Illustration 16Illustration 16). Ces observations tendent à prouver que la nappe était en pression derrière les murs. L ensemble du sous-sol qui couvre toute la superficie de la maison a été noyé jusqu à une hauteur d eau de 25 à 30 cm malgré un pompage continu (environ 0,5 m 3 /h). 14 BRGM/RP FR

15 Illustration 13 : Jet d eau issu du mur du sous-sol de la cave (source : propriétaire) Illustration 14 : Suintement de l eau à partir de fissures de la base du sous-sol (source : propriétaire) 15

16 Illustration 15 : Appréciation de la hauteur d eau dans le sous-sol (source : propriétaire) Illustration 16 : Vue du sous-sol entièrement noyé (source : propriétaire) 16 BRGM/RP FR

17 Lors de la visite, le sous-sol était entièrement nettoyé et sec, seul un coin d une des pièces du sous-sol restait noir et humide. L extérieur des murs de la maison est drainé et les drains fonctionnaient bien durant tous les événements et évacuaient l eau en contrebas au NNE de la parcelle 181. La maison du voisin de la parcelle 263 n a pas été inquiétée par les inondations mais elle n a pas de cave et les drains de la maison fonctionnaient également. 4. Diagnostic La succession d inondations du sous-sol de la maison du 2 rue de Ker Yvon à Plouédern observée entre le 24/12/2013 et le 11/12/2014 s est produite à la suite d événements pluvieux nombreux et exceptionnels, dont la période de retour est supérieure à la valeur décennale. Les niveaux de nappe observés au piézomètre 02388X0060 (suivi par le BRGM), représentatif de la situation hydrogéologique du Finistère nord, sont également exceptionnellement hauts durant la période concernée et bien supérieurs à ceux d une période de retour humide décennale. La nappe du secteur de l habitation concernée est normalement drainée en contrebas de la maison par une source située de l autre côté de la route mais, durant l hiver , la pluviométrie a été telle que le niveau de la nappe était anormalement haut et supérieur à la base du sous-sol de la maison. Le phénomène de remontée de nappe est bien à l origine des inondations observées dans le soussol du 2 rue de Ker Yvon à Plouédern. 5. Avis Compte tenu des informations consultées par le BRGM, de l analyse géologique et hydrogéologique de la commune et de la visite du 03/06/2014, la succession d inondations du sous-sol de la maison du 2 rue Ker Yvon à Plouédern, entre le 24/12/2013 et le 11/02/2014 est due à un phénomène de remontée de nappe en liaison avec la série d événements pluvieux exceptionnels qui a affecté le Finistère nord et dont la période de retour est supérieure à la décennale humide. Le piézomètre 02388X0060 (suivi par le BRGM), représentatif de la situation hydrogéologique du Finistère nord, montre également des niveaux de nappe anormalement élevés, bien supérieurs à ceux de période de retour décennal humide. 17

18 6. Bibliographie Cagnard F. (2008) Carte géologique harmonisée du département du Finistère. BRGM/RP BRGM/RP FR

19 Centre scientifique et technique 3, avenue Claude-Guillemin BP Orléans Cedex 2 - France Tel Direction Régionale Bretagne 2, rue de Jouanet Rennes France Tél

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