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1 Direction Départementale des Territoires et de la Mer Nord Méthode particulière de définition des aléas et des enjeux p.5 Introduction Pourquoi un PPR? p.7 Partie 1 Méthode de détermination de l aléa p.22 Partie 2 Présentation détaillée des méthodes de caractérisation des aléas p.47 Partie 3 Topographie : Les bases de la virtualisation du réel p.50 Partie 4 Les enjeux Phase1 AlivrableV.3 p.1

2 Sommaire Livrable A - V.3 / Méthode particulière de définition des aléas et des enjeux Introduction :...5 Pourquoi un PPR?...5 Notion de risque...5 Détermination de l aléa...6 Importance de la représentativité topographique...6 Connaissance des enjeux et détermination des zones homogènes...6 Partie 1 : Méthode de détermination de l aléa Contexte local de l aléa inondation Détermination de la crue de référence Aléa et niveau de risque Les variables de l aléa Le contexte local La caractérisation de l aléa sur la vallée de la Selle La question de la durée La grille d aléa proposée Déploiement des méthodes par zones du bassin versant Une approche fine de l aléa, une complémentarité des approches Préambule sur la modélisation hydraulique Le zonage proposé Sur les affluents de la Selle Entre Molain et Saint-Benin La commune du Cateau-Cambrésis Entre le Cateau-Cambrésis et Solesmes Les communes de Solesmes et Saint-Python Entre Saint-Python et Noyelles-sur-Selle Commune de Douchy-les-Mines...20 Partie 2 : Présentation détaillée des méthodes de caractérisation des aléas Analyse des crues historiques Méthode De la carte informative à l aléa historique Hypothèse 1 : les informations sont trop lacunaires Hypothèse 2 : Les informations sont assez denses pour être exploitées, mais les crues retrouvées ont une période de retour inférieure à la crue de référence centennale Hypothèse 3 : Les informations sont assez denses pour être exploitées, mais une ou plusieurs crues retrouvée est supérieure à la crue centennale Détermination de la carte d aléa historique Approche hydrogéomorphologique Qu est ce que la méthode hydrogéomorphologique? À quoi sert-elle? Comment est-elle mise en œuvre? Étude de la plaine alluviale et de son fonctionnement Recherche des zones anthropiques : la main de l homme et ses conséquences Quels sont les avantages de cette méthode et son intérêt ici? Quelles sont les limites de l approche hydrogéomorphologique? Qu est ce que l approche hydrogéomorphologique enrichie? Méthode de base Méthode «inversée» Méthode du profil en long À quoi va-t-elle servir? Comment produit-elle un aléa et comment est-il compatible avec l hydraulique?...31 p.2 p.1

3 2.2.9 Synthèse des données utilisées et cartographie restituée Cartographies restituées Modélisation hydraulique Qu est-ce que la modélisation hydraulique et quel est son intérêt sur la vallée de la Selle Volet hydrologie Objectif Les différentes approches possibles L approche proposée et sa justification dans le cas de la Selle Les données disponibles Description de la méthode probabiliste QdF (Débit Q / durée d / Fréquence F) Examen de la chronique et échantillonnage Analyse en débit/durée/fréquence Élaboration des hydrogrammes de crues Extrapolation des débits et hydrogrammes en tout point du bassin versant Résultats du volet hydrologie Volet hydraulique : Objectif L approche proposée Description de la méthode Investigations de terrain Élaboration du MNT Élaboration du modèle hydraulique Conditions aux limites Calage du modèle hydraulique Calculs hydrauliques et cartographie de l aléa «hydraulique» Données topographiques nécessaires Croisement des méthodes et comparaison des résultats Méthodes de validation des écarts Méthode de raccordement entre les différents secteurs étudiés sous des approches différentes Cartographie d aléas définitive...46 Partie 3 Topographie : Les bases de la virtualisation du réel À quoi sert la donnée topographique? Qu est-ce que la virtualisation du réel? MNT mis à disposition : traçabilité et cohérence Représentativité du MNT utilisé : nettoyage des données Calage et représentativité du MNT Croisement MNT et infrastructures : quelle cohérence Croisement MNT et réseau de nivellement géodésique Croisement zones d enjeux et densité de points topographique Que faire des erreurs? Versionnement du MNT et cohérence avec l évolution dans le temps Date de réalisation du MNT et suivi des travaux par territoire depuis, zonage, et éventuelles modifications Procédés de mise à jour du MNT PPRi...49 Partie 4 : Les enjeux Qu est-ce qu un enjeu? Mode de gestion des enjeux Méthode de collecte des enjeux : Un principe fort l intégration du développement local en «harmonie» avec la gestion des risques Qu est-ce qu une zone homogène? Numérisation des zones homogènes Méthode...51 p.3

4 Exemple 1 : délimitation en zone urbaine Exemple 2 : délimitation en frange urbaine Exemple 3 : délimitation en zone rurale et de hameaux Exemple 4 : Fermes et habitations isolées Exemple 5 : Cas des «dents creuses» Tracé de la limite et gestion des fonds de parcelles Limite entre deux zones homogènes : où poser la limite Méthode de numérisation Résultat brut Compléments d information terrain Collecte auprès des communes et services locaux Démarche de collecte Éléments recherchés Analyse du fonctionnement du territoire Collecte auprès des services de l État Restitution cartographique Carte des enjeux orientée zonage du PPRi Hypothèse 1 : Cartographie à Deux zones Hypothèse 2 : Cartographie à Trois zones Restitution cartographique Traitement numérique Note explicative Carte des enjeux orientés gestion de crise et vulnérabilité Carte de vulnérabilité Carte des zones isolées Stockage des informations sous SIG...58 ANNEXES...59 p.4

5 Introduction La loi du 2 février 1995 (dite «loi Barnier») a créé les plans de prévention des risques naturels prévisibles qui constituent aujourd hui l un des instruments essentiels de l action de l État en matière de prévention des risques naturels. Le plan de prévention des risques inondation (PPRI) est un document réalisé par l État qui réglemente l utilisation des sols en fonction des risques auxquels ils sont soumis. Cette réglementation va de l interdiction de construire à la possibilité de construire sous certaines conditions. Son objet est de cartographier les zones soumises aux risques naturels et d y définir les règles d urbanisme, de construction et de gestion qui s appliqueront au bâti existant et futur. Il permet également de définir des mesures de prévention, de protection et de sauvegarde à prendre par les particuliers et les collectivités territoriales. Son élaboration débute par la réalisation d études techniques (cartographie de l aléa, étude historique, détermination des enjeux) et se poursuit par la définition de prescriptions. Après une enquête publique et une consultation des collectivités territoriales, le préfet de département approuve le PPR qui est annexé au Plan Local d Urbanisme (PLU). Pourquoi un PPR? Notion de risque Afin de mieux appréhender la signification des données de base nécessaires à l élaboration du PPR, il convient de définir un certain nombre de notions élémentaires : Pour le bassin versant de la Selle, l aléa étudié est le débordement de cours d eau. Les autres phénomènes d inondation seront étudiés durant la phase historique et d enquête, mais seul cet aléa fera au final l objet de la cartographie réglementaire. L aléa correspond à la probabilité d occurrence d un phénomène naturel dangereux donné, dans un lieu donné avec une intensité donnée. Il représente en quelque sorte la menace. Les enjeux représentent la nature et l importance des éléments exposés à l aléa (les constructions, les personnes,...). La valeur des éléments est pécuniaire, patrimoniale ou stratégique et prend également en compte les vies humaines exposées. Ainsi, un hôpital représente un enjeu plus important qu un bâtiment d habitation collective qui lui-même représente un plus fort enjeu qu une habitation individuelle. Le risque (c est-à-dire le danger) combine ces deux éléments et peut ainsi être défini de la façon suivante : Risque = Aléa * enjeux Cela signifie par exemple qu une inondation (aléa fort) se produisant dans une zone désertique entraînerait un risque nul car il n y a pas d enjeux. p.5

6 Détermination de l aléa Pour bâtir cet aléa, nous aurons recours à 3 approches distinctes, mais complémentaires : L analyse et la cartographie des crues anciennes (issue de la recherche historique qui est développée dans le livrable «B»). Cette analyse a pour objectif de faire remonter les informations sur des crues plus ou moins anciennes qui permettraient de matérialiser les Plus Hautes Eaux Connues. Si les informations sont fiables et repositionnables, la donnée historique pourrait être utilisée pour définir la crue de référence et cartographier la zone inondable. Si tel n est pas le cas, elle permettra simplement d enrichir la connaissance locale et d asseoir les résultats des deux autres méthodes ; L approche dite «hydrogéomorphologique». Il s agit d une méthode qui s appuie sur la géomorphologie, science ayant pour objet la description et l explication des reliefs en prenant en compte leur histoire géologique et climatique. Elle constitue une approche naturaliste qualitative, fondée sur la compréhension du fonctionnement naturel des cours d eau (érosion, sédimentation...) au cours du temps. Elle consiste à étudier la morphologie des plaines alluviales et à retrouver les limites physiques associées aux diverses crues qui les ont façonnées (fréquentes, rares ou exceptionnelles). L approche hydrogéomorphologique ne permet pas de définir une crue de référence au sens strict du terme, mais fournit une vision du fonctionnement de la vallée en situation extrême (donc réaliste) L analyse hydraulique. Elle analyse le comportement de l eau dans la rivière : sa hauteur, sa vitesse, etc. Elle nécessite un modèle qui permet de simuler par ordinateur l écoulement de l eau lors de l événement de référence (défini au préalable soit grâce à l information historique, soit à partir de l analyse hydrologique du bassin versant). Elle fournit des hauteurs d eau, des vitesses, des zones inondées utiles à la cartographie. Dans le cas de la vallée de la Selle. La modélisation hydraulique sera mise en œuvre sur le cours d eau principal à partir du Cateau- Cambresis et jusqu à la confluence avec l Escaut. Cette modélisation sera enrichie par les informations historiques et par l approche hydrogéomorphologique. Les affluents de la Selle et le cours de cette rivière en amont du Cateau seront eux traités uniquement par la méthode hydrogéomophologique. Ce travail permettra la réalisation d une cartographie des aléas conforme à la doctrine PPR, dont la précision sera fonction de la qualité de la donnée topographique utilisée. Importance de la représentativité topographique Le règlement et le zonage du PPR qui sont l aboutissement de cette étude, vont impliquer des contraintes sur les constructions, ou de repenser purement et simplement l aménagement des communes de la vallée. Dans ce contexte, la précision sur les zones dites à risques, sur les hauteurs d eau calculées ou estimées, doit être la plus fiable possible. Or une procédure PPRi sur un grand linéaire semble a priori incompatible avec la notion de précision qui est souvent celle exigée par les riverains ou les collectivités. C est la raison pour laquelle une partie traitera exclusivement de la donnée topographique, à laquelle une attention particulière sera portée. Connaissance des enjeux et détermination des zones homogènes Le futur zonage réglementaire repose sur le croisement entre la carte d aléa et la représentation cartographique des enjeux présents sur le territoire. Ces enjeux qui seront détaillés dans la partie 3 du document sont, pour résumer, les zones habitées, les zones présentant des activités économiques, les zones cultivées, les zones naturelles. La délimitation fine de chacune de ces zones, commune par commune sera réalisée. À ce procédé classique, on ajoutera une cartographie «dite de détail» permettant de géolocaliser des enjeux particuliers (Établissements recevant du public, activité économique essentielle à la vie locale, etc.) Ce travail a pour objectif de mettre en lumière les fragilités du territoire vis-à-vis du risque. Prendre conscience des impacts de l inondation permettra, à coup sûr, de faciliter l appropriation du risque et donc l intérêt de la mise en place du PPR. p.6

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