Plan de Prévention des Risques Inondation sur le bassin versant de la Verse

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1 Plan de Prévention des Risques Inondation sur le bassin versant de la Verse Cartographie de l aléa inondation Sous-préfecture de Compiègne, 30 janvier 2015

2 I- Le bassin de risque II- L aléa débordement de la Verse III- L aléa ruissellement IV- La cartographie des aléas 2

3 I- Le bassin de risque II- L aléa débordement de la Verse IV- L aléa ruissellement IV- La cartographie des aléas 3

4 I- Le bassin de risque Le bassin de versant de la Verse Les phénomènes d inondation Les événements historiques 4

5 I- Le bassin de risque Le bassin de versant de la Verse Les phénomènes d inondation Les événements historiques 5

6 I- Le bassin de risque Le bassin-versant de la Verse Notion de bassin-versant : aire géographique d'alimentation d'une rivière. Ligne de partage des eaux 30 janvier 2015 PPRi de la Verse : cartographie de desl aléa aléasruissellement inondation 6

7 I- Le bassin de risque Le bassin-versant de la Verse Superficie d environ 200 km². 32 communes concernées 2 cours d eau principaux : la Verse et son affluent, la Mève. Relief plus marqué sur le BV de la Verse que sur celui de la Mève. BV de la Verse MNT issu de IGN BdTopo 30 janvier 2015 PPRi de la Verse : cartographie de desl aléa aléasruissellement inondation 7

8 I- Le bassin de risque Le bassin-versant de la Verse Occupation du sol : surface urbanisée de 17 km² soit ~ 8 % de la surface totale du BV (206 km²) principal secteur urbanisé : Noyon Imperméable (8%) CLC 2006 Perméable (92%) 8

9 I- Le bassin de risque Le bassin de versant de la Verse Les phénomènes d inondation Les événements historiques 9

10 I- Le bassin de risque Les phénomènes d inondation Le bassin de la Verse est concerné par deux types de risque inondation : les inondations par débordement de cours d eau, les inondations par ruissellement. Ces inondations surviennent à la suite d épisodes pluvieux intenses. Les inondations par ruissellement étudiées ici résultent de pluies orageuses et peuvent survenir très rapidement. On les localise dans les secteurs amont du bassin-versant, dans des petits bassins pentus. Les inondations par débordement peuvent se produire à la suite de pluies moins intenses mais plus longues et également à la suite de pluies orageuses si elles sont étendues. Elles sont localisées dans le fond de la vallée de la Verse et de ses principaux affluents. 10

11 I- Le bassin de risque Le débordement Les inondations par débordement : Elles se produisent pendant des crues assez importantes lorsque les rivières sortent de leur lit mineur pour occuper leur lit majeur. 11

12 I- Le bassin de risque Le ruissellement Le ruissellement est la circulation de l eau qui se produit en dehors du réseau hydrographique lors d un événement pluvieux. On distingue le ruissellement diffus, le ruissellement concentré et le ruissellement en nappe. Le ruissellement apparaît lorsque l intensité des pluies est supérieure à la capacité d infiltration de la surface du sol ou lorsque la pluie tombe sur un sol partiellement ou totalement saturé. Plusieurs paramètres interviennent dans l intensité et la dynamique du ruissellement : l occupation du sol (imperméabilisation), la topographie (pentes), l intensité des pluies, l état de saturation du sol... Phénomène étudié est celui amenant à un risque notable. Il correspond : aux écoulements concentrés (et l emprise inondable associée) qui surviennent sur les secteurs amont des versants (incluant rus et fossés non modélisés), aux accumulations d eau résultantes de ces écoulements. 12

13 I- Le bassin de risque Le bassin de versant de la Verse Les phénomènes d inondation Les événements historiques 13

14 I- Le bassin de risque Événements historiques sur le bassin versant Les inondations historiques récentes les plus marquantes sur le bassin-versant sont celles de décembre 1993 et de juin Décembre 1993 : inondation par débordement de la Verse (4 jours) Juin 2007 : inondation par débordement et par ruissellement. Épisode pluvieux très intense de 5 h dans la nuit du 7 au 8 Juin : Inondation par ruissellement quasi instantanée sur les petits sous bassinsversants amont. Inondation par débordement : - Guiscard : début à 1h30 le 8 juin matin, pic de crue vers 3h - Noyon - Isle Adam : début 20h le 8, pic de crue le 9 juin vers 7h - Fin de crue le 10 juin 14

15 I- Le bassin de risque Événements historiques sur le bassin versant Les inondations par ruissellement les 7 et 8 juin Muirancourt écoulements torrentiels recensés par Jean-Yves Bonnard dans «La crue de la Verse du 8 au 10 juin 2007» : Muirancourt et Happlincourt. 15

16 I- Le bassin de risque Événements historiques sur le bassin versant Les inondations par débordement le 8 et 9 juin Guiscard 16

17 I- Le bassin de risque Événements historiques sur le bassin versant Les inondations par débordement le 8 et 9 juin Noyon 17

18 I- le bassin de risque Données liées à l événement de juin 2007 Suite à cet événement de juin 2007, deux études ont permis de mieux caractériser le phénomène et ses conséquences : celle du SAT Compiègne (en juin 2008), celle du bureau d études «Moulin de Lucy» (en juin 2009). Les informations suivantes ont été recensées : certaines zones inondées par débordement de cours d eau (enveloppe), certains axes de ruissellement, certaines zones de stagnation des eaux de ruissellement, le bâti touché par les inondations (hauteurs d eau parfois associées). Ces informations sont importantes car elles peuvent permettre de : caractériser l aléa ou aider à valider la cartographie. 18

19 I- le bassin de risque Données liées au ruissellement (juin 2007) L événement ne concerne pas l ensemble du périmètre d étude Définir une méthodologie permettant de caractériser l aléa sur l ensemble du bassin versant 19

20 I- Le bassin de risque Données liées au débordement (juin 2007) Deux documents proposent un retour sur l inondation de 2007 : Rapport de Jean-Yves Bonnard (sur les lieux pendant la crue) Rapport du SAT Compiègne (juin 2008) avec relevé des bâtiments déclarés sinistrés et quelques indications (sous-sol ou surface) 20

21 I- Le bassin de risque II- L aléa débordement de la Verse III- L aléa ruissellement IV- La Cartographie des aléas 21

22 II- L aléa débordement de la Verse La modélisation hydraulique de l étude SIAE La construction de l aléa PPR Les modifications apportées Les cotes de crue 22

23 II- L aléa débordement de la Verse La modélisation hydraulique de l étude SIAE La construction de l aléa PPR Les modifications apportées Les cotes de crue 23

24 II- L aléa débordement de la Verse La modélisation hydraulique de l étude SIAE Étude de faisabilité d aménagements hydrauliques visant à réduire le risque d inondation et de programmation d entretien et de restauration de cours d eau sur le bassin versant de la Verse. Commandée par le Syndicat Intercommunal d Aménagement et d Entretien des cours d eau et des fossés de la Verse. Réalisée entre 2010 et 2012 par le groupement de BE Hydratech / Asconit. 24

25 II- L aléa débordement de la Verse La modélisation hydraulique de l étude SIAE Pour les besoins de l étude : Une modélisation hydraulique a été effectuée ; Des événements pluvieux variés ont été simulés, dont l événement statistique rare, l événement centennal (T100) et l événement de juin 2007 ; Les résultats d inondation ont été cartographiés. 25

26 II- L aléa débordement de la Verse La modélisation hydraulique de l étude SIAE La modélisation a été mise en place sur le cours d eau principal de la Verse et plusieurs affluents. 26

27 II- L aléa débordement de la Verse La modélisation hydraulique de l étude SIAE Le modèle mis en place est composite : Modélisation de type 1D ou 1D couplé 2D (lit majeur). 27

28 II- L aléa débordement de la Verse La modélisation hydraulique de l étude SIAE Le modèle s appuie sur des levés topographiques de 2010 pour décrire numériquement le cours d eau et sa vallée : 122 profils bathymétriques récents 54 ouvrages (ayant une influence sur les crues) décrits précisément 1 campagne photogrammétrique pour la topographie du lit majeur 28

29 II- L aléa débordement de la Verse La modélisation hydraulique de l étude SIAE Le modèle a été calé avec deux crues historiques débordantes : - celle de juin 2007 et - celle de décembre Les repères de crue disponibles pour la crue de juin 2007 sont relativement nombreux (59), notamment sur Guiscard et Noyon. 29

30 II- L aléa débordement de la Verse La modélisation hydraulique de l étude SIAE La modèle a été calé avec deux crues historiques débordantes : celles de juin 2007 et de décembre Les repères de crue disponibles pour la crue de juin 2007 étaient relativement nombreux (59), notamment sur Guiscard et Noyon 30

31 II- L aléa débordement de la Verse La modélisation hydraulique de l étude SIAE La construction de l aléa PPR Les modifications apportées Les cotes de crue 31

32 II- L aléa débordement de la Verse La construction de l aléa PPRi La doctrine nationale en matière de PPR inondation demande de réaliser les cartes de l aléa sur la base de : la crue historique connue la plus intense, ou si celle-ci est jugée moins dommageable qu une crue statistique dite «centennale» (1 possibilité sur 100 de se produire chaque année), sur la base de cette dernière. L étude SIAE attribue une période de retour à la crue de la Verse de juin 2007 supérieure à la crue centennale. La crue de juin 2007 a été choisie comme crue de référence pour le PPR. 32

33 II- L aléa débordement de la Verse La construction de l aléa PPRi Néanmoins sur le sous-bassin de la Mève à l amont de Haudival, il apparaît que la crue centennale simulée est légèrement plus forte que la crue de juin Cela s explique par la répartition spatiale de la pluie à l origine de la crue. 33

34 II- L aléa débordement de la Verse La construction de l aléa PPRi L aléa de référence du PPRi a donc été construit à partir de deux simulations de l étude SIAE Verse 2012 : la simulation de la crue de juin 2007 sur l ensemble du bassin-versant à l exception d un secteur. la simulation d une crue centennale pour le secteur de la Mève à l amont d Haudival (D91). 34

35 II- L aléa débordement de la Verse La construction de l aléa PPRi 35

36 II- L aléa débordement de la Verse La construction de l aléa PPRi Les résultats des simulations de l étude cartographient l emprise de l inondation et les hauteurs d eau atteintes pour ces simulations selon 5 classes (0-25cm, 25-50cm, cm, cm, +de 200cm) 36

37 II- L aléa débordement de la Verse La construction de l aléa PPRi L aléa débordement a été construit à partir de ces résultats cartographiant la hauteur d eau mais en regroupant les classes de hauteur de la façon suivante et conformément à la doctrine nationale en matière de PPRi 37

38 II- L aléa débordement de la Verse La construction de l aléa PPRi 38

39 II- L aléa débordement de la Verse La modélisation hydraulique de l étude SIAE La construction de l aléa PPR Les modifications apportées Les cotes de crue 39

40 II- L aléa débordement de la Verse Les modifications apportées A partir des données disponibles et de «repérages terrain», le Cerema a analysé l aléa résultant dans les zones de : Guiscard (le bourg) et Noyon. L aléa est apparu erroné sur deux secteurs, présentant des incohérences avec la topographie perceptible sur le terrain ou avec les informations disponibles sur la crue de La cartographie de l aléa a ainsi été modifiée sur ces deux secteurs : Noyon-l Isle-Adam et Noyon-centre 40

41 II- L aléa débordement de la Verse Les modifications apportées Noyon l Isle-Adam Élimination zones aberrantes et prise en compte de la topographie spécifiquement nivelée pour notre étude. 41

42 II- L aléa débordement de la Verse Les modifications apportées Noyon centre Élimination zones aberrantes et modification des zones pour correspondre aux données disponibles sur crue

43 II- L aléa débordement de la Verse La modélisation hydraulique de l étude SIAE La construction de l aléa PPR Les modifications apportées Les cotes de crue 43

44 III- L aléa débordement de la Verse Les cotes de crue Pour faciliter la définition des rehausses qui pourraient être demandées pour les futurs projets de construction ou d aménagement, des profils de cotes de crue ont été définis à partir des résultats bruts de la modélisation. 44

45 II- L aléa débordement de la Verse Les cotes de crue 45

46 II- L aléa débordement de la Verse Les cotes de crue Pour faciliter la définition des rehausses qui pourraient être demandées pour les futurs projets de construction ou d aménagement, des profils de cotes de crue ont été définis à partir des résultats bruts de la modélisation. Ces profils indiquent l altitude maximale (en m NGF) atteinte par les eaux à leur endroit pour la crue de référence du PPRi. 46

47 II- L aléa débordement de la Verse Les cotes de crue La différence de cote de crue entre 2 profils est le plus souvent de 20 cm. Dans les secteurs où les cotes de crue évoluent fortement sur une faible distance, cette différence de cote peut être plus élevée. Dans certaines zones (secteurs pentus à l amont), aucun profil n est tracé. 47

48 II- L aléa débordement de la Verse Les cotes de crue Dans le secteur compris entre la confluence des deux Verse et Berlancourt, les profils de cote de crue sont particuliers : Ils traduisent la prise en compte par la modélisation de la situation «perchée» de la rivière avec des nappes d inondation qui peuvent être distinctes entre rive droite et gauche, et donc potentiellement à des altitudes différentes. 48

49 I- Le bassin de risque II- L aléa débordement de la Verse III- L aléa ruissellement IV- La Cartographie des aléas 49

50 III- L aléa ruissellement Principes méthodologiques nationaux ALEA = probabilité d'occurrence du phénomène. Plusieurs secteurs peuvent être soumis à l'aléa : zones de production, zones d'écoulement et zones d'accumulation. Priorité : exploitation des données existantes, si disponibles... En complément, réalisation d'études qualitatives et/ou quantitatives : approche historique-hydrogéomorphologique approche hydraulique simplifiée modélisation hydraulique. Pour l étude du bassin versant de la Verse, la démarche d étude vise avant tout à caractériser le site et évaluer le risque hydrologique sur des critères topographiques et géomorphologiques. Pourquoi? Étude limitée aux versants, particulièrement bien marqués et peu urbanisés. 50

51 III- L aléa ruissellement Ce que nous recherchons... pour une cartographie homogène Un secteur d étude limité aux versants uniquement (hors lit majeur des cours d eau principaux). Deux types de zones : Les zones d'écoulement concentré (axes et enveloppes associées) sur les versants. Les zones d'accumulation au sein et/ou en aval des vallons/thalwegs.!! L'étude du réseau d'assainissement des eaux pluviales n'est pas réalisée dans le cadre de l'élaboration du PPR. Photographies extraites de l ouvrage «Les collectivités locales et le ruissellement pluvial» MEDAD 51

52 III- L aléa ruissellement Comment définir ces zones? 1- Exploitation des données existantes : = axes de ruissellement historiques (2007) = réseau hydrographique temporaire cartographié par l IGN essentiel mais pas exhaustif... d où la mise au point d une méthode donnant des résultats homogènes sur l ensemble du bassin versant. 2- Définition des différents secteurs soumis à l aléa ruissellement : = choix d une approche topographique qualitative robuste permettant de définir le «réseau hydrographique théorique (non-pérenne)» à l origine du ruissellement sur le bassin. = méthodologie rapide, peu coûteuse et donnant des résultats homogènes = échelle de restitution : 1/

53 III- L aléa ruissellement Comment définir le réseau théorique? par un traitement automatisé de la topographie. Quelle topographie? Fichier raster (image interpolée avec un pas de 5 m) issu du Modèle Numérique de Terrain disponible au CG 60 (résolution : 10 m ; précision en z : 40 à 50 cm). 53

54 III- L aléa ruissellement Comment définir le réseau théorique? Par ce traitement automatisé de la topographie, nous obtenons : les axes et directions des écoulements superficiels, fonds de thalweg concentrant les flux la superficie drainée en chaque point de ces axes, Les zones de divagation possibles de ces axes (enveloppes), les «cuvettes topographiques» pouvant être interprétées comme des zones d accumulation. 54

55 III- L aléa ruissellement Comment définir le réseau théorique? Les axes et directions d écoulements superficiels théoriques 55

56 III- L aléa ruissellement Comment définir le réseau théorique? Les axes et directions des écoulements superficiels MNT 56

57 III- L aléa ruissellement Comment définir le réseau théorique? Les axes pris en compte pour la qualification de l aléa : = réseau théorique adapté selon : la morphologie réelle du thalweg (cas d une imprécision/erreur du MNT), la position réelle du thalweg/fossé (lorsque la localisation de l écoulement principal a été modifiée par l homme) + axes historiques (recensés suite à l événement de juin 2007) 57

58 III- L aléa ruissellement Comment définir les enveloppes inondables? Les surfaces inondables sont les zones potentiellement affectées par le ruissellement sur les versants. Il s agit des «fonds de thalwegs» au sein desquels une circulation ou une stagnation d eau est possible. A On recherche donc l équivalent du lit majeur des cours d eau B A B Fond de thalweg Axe Profil topographique d un thalweg du secteur d étude 58

59 III- L aléa ruissellement Comment définir les enveloppes inondables? Pour définir la limite d extension de ces «lits majeurs» de thalweg, l idée est donc d identifier des zones topographiquement homogènes (fond relativement plat). Pour cela, nous avons réaliser un traitement automatisé du MNT (méthode Exzeco) qui permet de générer une enveloppe (surface) s approchant de l extension du lit majeur associé aux écoulements superficiels. Concrètement, l enveloppe générée correspond à l extension maximale de tous les axes potentiels de ruissellement pouvant s initier en fond de thalweg. Méthode développée par le Cerema (Dter Méditerranée), Plus d infos sur Utilisation de la plate-forme i-exzeco de la Dtec Eau Mer et Fleuve du Cerema pour définir les enveloppes sur le BV de la Verse. 59

60 III- L aléa ruissellement Comment définir les enveloppes inondables? Résultat brut Résultat traité Deux traitements principaux : 1- Découpage pour ne garder que les secteurs de versant (hors lit majeur affecté par le débordement) 60

61 III- L aléa ruissellement Comment définir les enveloppes inondables? Résultat brut Résultat traité Deux traitements principaux : 2- Réduction de l extension de l enveloppe sur le bassin de la Mève (topographie moins marquée) 61

62 III- L aléa ruissellement Comment définir les zones d accumulation? Les zones potentielles d accumulation Elles correspondent à des «cuvettes» définies par l analyse topographique du bassin versant (écoulements convergents) Sélection des zones de profondeur > 0,8 m et incluses dans l enveloppe inondable 62

63 III- L aléa ruissellement Comment qualifier l aléa? Quel aléa pour les axes d écoulement? Zones d écoulement concentré (vitesse potentiellement forte) Volumes transités relativement importants ALEA FORT Pour inclure le risque d embâcle et l incertitude sur la position exacte des écoulements lors de l événement axes affectés d une zone tampon de 10 m de part et d autre. 63

64 III- L aléa ruissellement Comment qualifier l aléa? Quel aléa pour les enveloppes inondables? Zones d écoulement potentiel (vitesses et hauteurs plus faibles qu au niveau des axes), Volumes transités plus faibles, Risque lié à un écoulement superficiel pouvant occuper tout ou partie du fond de thalweg (selon l intensité de l événement, la survenue d un dysfonctionnement d ouvrage hydraulique ou d une embâcle...). ALEA FAIBLE 64

65 III- L aléa ruissellement Comment qualifier l aléa? Quel aléa pour les zones d accumulation? Secteurs de stockage/accumulation d eau = cuvettes topographiques (> 0,8 m de profondeur) situées au sein des secteurs affectés par le ruissellement, vitesses faibles ou nulles mais hauteurs pouvant être importantes, ALEA FORT 65

66 III- L aléa ruissellement Comment qualifier l aléa? Quelle cohérence avec la qualification classique de l aléa? Enveloppe inondable = Aléa faible Zones d accumulation = Aléa fort Axes de ruissellement = Aléa fort 66

67 I- Le bassin de risque II- L aléa débordement III- L aléa ruissellement IV- Cartographie de l aléa 67

68 IV- Cartographie de l aléa Quelles informations sur votre commune? La cartographie est réalisée sur toutes les communes du bassin versant à l exception : - de celles couvertes par le PPRI du Noyonnais ou - de celles sur lesquelles aucun aléa inondation n existe à l intérieur du bassin Pour chaque commune, une ou plusieurs planches (A3, format 1/10 000) contenant : - l aléa débordement - l aléa ruissellement 68

69 IV- Cartographie de l aléa Quelles informations sur votre commune? Exemple de planche Échelle Planches au format A3 Débordement Ruissellement 69

70 IV- Cartographie de l aléa L aléa ruissellement Deux remarques : - Sur le bassin de la Mève et à l aval de la confluence Mève-Verse, la cartographie est limitée par la présence du canal du Nord, - L aléa ruissellement «s arrête» lorsque l aléa débordement (plus précis) existe. 70

71 IV- Cartographie de l aléa L aléa ruissellement Deux remarques : - Sur le bassin de la Mève et à l aval de la confluence Mève-Verse, la cartographie est limitée par la présence du canal du Nord, - L aléa ruissellement «s arrête» lorsque l aléa débordement (plus précis) existe. priorité à l aléa débordement 71

72 IV- Cartographie de l aléa L aléa débordement Deux informations principales : Profil amont l aléa par classe de hauteur : 3 classes, La cote de crue en m NGF : Par rapport à une zone (ex : profil amont : cote la plus élevée profil aval : cote la plus basse Profil aval Attention!!! Les cotes de crue ne se rapportent qu à l aléa débordement (et donc pas à l aléa ruissellement) 72

73 Merci de votre attention Cerema Dter NP/RDT/MRG/GR +33 (0)

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