études spécifiques d impact et de risques / définition du risque 1 Philippe Belleudy - 09-2006 Philippe BELLEUDY Professeur Observatoire des Sciences de l Univers de Grenoble Université Joseph-Fourier Chercheur Laboratoire d'étude des Transferts en Hydrologie et Environnement études spécifiques d impact et de risques / définition du risque 2 Philippe Belleudy - 09-2006 le risque : des lieux communs et des vraies idées http://www.lthe.hmg.inpg.fr/~belleudy philippe.belleudy@hmg.inpg.fr y a plus de saisons! Avant de tourner la page, écrivez ci-dessous 5 idées, lieux communs, dictons, phrases à la mode etc. sur le risque en général, sur des risques particuliers ou sur les inondations. 1 2 3 4 5
études spécifiques d impact et de risques / définition du risque 3 Philippe Belleudy - 09-2006 études spécifiques d impact et de risques / définition du risque 4 Philippe Belleudy - 09-2006 module D2 : gestion des crues et aménagements des cours d eau D2.1 : évaluation et gestion du risque de crue le risque : des lieux communs et des vraies idées vivre avec la crue et non vivre contre la crue flood defense flood protection flood prevention flood preparadeness protéger l'existant et protéger le développement la protection augmente le besoin de protection Au niveau d'un département et à l'échelle des petits BV, on vit une crue centennale tous les deux ans les zones inondables sont un patrimoine L'occupation d'une zone inondable se fait quand même parce que le bénéfice y est certain la notion de temps de retour ne veut rien dire pour le grand public une ceinture et des bretelles le temps de la médiation est un investissement rentable il ne suffit pas qu'une rivière déborde pour créer une situation de risque quel est le risque? alcool + vitesse + mauvais temps aléa vulnérabilité décision acceptation mémoire importance de la concertation 3 attitudes: identification, organisation de la surveillance et de l alerte, réduction du risque mesures structurelles et mesures réglementaires Le succès d'une politique de prévention est lié à la capacité d'appropriation du risque et de l'enjeu par l'ensemble des acteurs Sortez couvert! le risque «zéro»n existe pas l évaluation des dommages doit prendre en compte les dommages directs mais aussi les impacts économiques plus larges il y a deux sortes de mensonges: 1. les vrais mensonges 2. Les statistiques les «anciens» n auraient jamais construit là! que peut apporter une démarche historique? y a plus de saisons ma bonne dame! mercredi (Philippe Belleudy) 1. définition du risque inondation 2. les outils de l ingénieur (prévision, calcul de l aléa, annonce ) 3. traitement structurel du risque inondation 4. atelier : présentation du cas 1 jeudi mise en place des systèmes opérationnels d annonce et de prévision des crues : aspects légaux, techniques et de communication (Marc Erlich) prévention et traitement de l alarme (Philippe Blancher) vendredi: ateliers / évaluation présentation des cas 2 et 3, présentation de l atelier travail en groupe restitution des groupes débats (exercice de synthèse) Grésivaudan août 2005, Domène, quartier des Chenevières, doc M. Pinhas/AD On peut ranger les idées sous jacentes dans plusieurs catégories.
études spécifiques d impact et de risques / définition du risque 5 Philippe Belleudy - 09-2006 1. Définition (simpliste mais pédagogique) du risque inondation «le risque est l'exposition (plus ou moins) volontaire à une situation qui a une probabilité faible mais non nulle de se produire réellement et dont l'occurrence provoquerait un dommage» aléa : la crue + sa probabilité d'occurrence vulnérabilité : occupation, enjeux comment la définir? risque = aléa x vulnérabilité études spécifiques d impact et de risques / définition du risque 6 Philippe Belleudy - 09-2006 définition du risque : aléa 1/2 défini par rapport aux dommages : aux personnes, aux biens hauteur d'eau maximum durée d'inondation vitesse du courant fréquence bliographie sommaire CEMAGREF, «Guide pratique de la méthode inondabilité», étude n 60, les Agences de l Eau OFEG, «Recommandations: Prise en compte des dangers dus aux crues dans le cadre des activités de l aménagement du territoire» http://www.bwg.admin.ch/themen/natur/f/pdf/empfhwg.pdf crédits photos :T. & M. Szwed, «powo dz» (album de photographies réalisées au cours de la crue de juillet 1997 à Wroclaw) avertissement http://www.bwg.admin.ch/themen/natur/f/pdf/empfhwg.pdf On doit en premier lieu caractériser le phénomène «catastrophique». C est à dire la crue. Cette caractérisation doit être faite relativement à la gêne, aux dégâts, aux effets du phénomène (par exemple le débit n est pas un paramètre qui convient). Elle doit être faite avec des paramètres objectifs : les «facteurs d aléa» La crue est gênante parce que l on a les pieds dans l eau -> profondeur. La gêne est plus grande si l inondation dure longtemps. Pour une même hauteur d eau, la vitesse du courant sera un facteur aggravant. Pour les études de risques, la gravité des facteurs d aléa sera évaluée en fonction des dommages potentiels aux personnes et aux biens. L événement sera enfin caractérisé par sa fréquence de retour.
études spécifiques d impact et de risques / définition du risque 7 Philippe Belleudy - 09-2006 définition du risque : aléa 2/3 défini par rapport aux dommages : aux personnes, aux biens études spécifiques d impact et de risques / définition du risque 8 Philippe Belleudy - 09-2006 définition du risque : aléa 2/2 combiner les différents facteurs d'aléas 1 mètre d'eau pendant 2 jours tous les 25 ans en moyenne 25 centimètres d'eau pendant une heure tous les 5 ans en moyenne exemple: hauteur d'eau vitesse d'écoulement < 1 m > 1m < 0.5 m/s aléa faible aléa fort > 0.5 m/s aléa fort aléa très fort notion de temps de retour exemple 1: définir les aléas pour chaque période de retour exemple 2: période de retour de la première crue inondante (si il n y a pas de phénomènes de seuil : QdF) l'aléa est essentiellement obtenu par la simulation (voir outils) On doit en premier lieu caractériser le phénomène «catastrophique». C est à dire la crue. Cette caractérisation doit être faite relativement à la gêne, aux dégâts, aux effets du phénomène (par exemple le débit n est pas un paramètre qui convient). Elle doit être faite avec des paramètres objectifs : les «facteurs d aléa» La crue est gênante parce que l on a les pieds dans l eau -> profondeur. La gêne est plus grande si l inondation dure longtemps. Pour une même hauteur d eau, la vitesse du courant sera un facteur aggravant. Pour les études de risques, la gravité des facteurs d aléa sera évaluée en fonction des dommages potentiels aux personnes et aux biens. L événement sera enfin caractérisé par sa fréquence de retour. Ces différents facteurs d aléa s additionnent dans les effets «nuisibles» de l événement. On cherchera aussi à comparer la gravité des événements entre eux. Le tableau montre par exemple une échelle de gravité qui additionne les effets de la hauteur d eau dans l inondation et de la vitesse du courant (c est un exemple couramment utilisé en France). Cette opération est naturellement conduite, pour un événement, sur l ensemble du domaine étudié : on obtient une carte qui caractérise l aléa en chaque point pour cet événement. La prise en compte de la fréquence de l événement (période de retour) est délicate. Plusieurs méthodes sont possibles: 1. La méthode la plus naturelle consiste à évaluer séparément la gravité de l aléa pour chaque période de retour. 2. Si l échelle de l aléa peut être simplifiée (inondation ou non par exemple), on dressera seulement une carte des temps de retour de la première crue «domageable». 3. On utilisera une méthode similaire pour prendre en compte la durée de l inondation: on recherche l aléa équivalent qui correspond à une inondation instantanée. Ces opérations/simplifications sont délicates ou impossibles quand il existe des effets de seuil. Dans la pratique, l évaluation de l aléa est faite essentiellement par la simulation numérique des écoulements (voir outils).
études spécifiques d impact et de risques / définition du risque 9 Philippe Belleudy - 09-2006 et dont l'occurrence provoquerait un dommage» enjeux pertes humaines pertes matérielles indemnisation des dommages directs conséquences économiques à plus grande échelle communications, réseaux unité de mesure commune avec l'aléa? "méthode inondabilité" exemples de temps de retour s niveau de protection quel est le risque résiduel que les individus et la société peuvent accepter? critères variables : cultures, régions, saisons négociation et acceptation collective quelles classes déterminer? exemples comment est obtenue la cartographie? plan d'occupation des sols (en France) usages actuels / usages réglementaires enquête terrain études spécifiques d impact et de risques / définition du risque 10 Philippe Belleudy - 09-2006 normes-guide de vulnérabilité issues de l expérience indicatives : validation locale indispensable, négociables source : «Qualification de la vulnérabilité du territoire face aux inondations» E. Desbos, 1995 en zone rurale Critère de vulnérabilité Occupation du sol Saison au cours de laquelle se produit l'inondation Durée de Profondeur de Fréquence de Vitesse d'écoulement Maraîchage printemps instant à 1 jour 5 ans 0.25 m/s Horticulture été/automne 1 à 3 jours 0.25 m/s Serres toute l'année 1 à 3 jours 1 mètre 5 ans Terres cultivées printemps/été 8 jours 5 ans de printemps hiver/automne 1 mois 1 an Terres cultivées printemps/été 1 mois d'hiver hiver 3 jours automne 8 jours Vignes été/automne instant 10 ans 0.25 m/s hiver 1 mois Vergers printemps /été 1 à 5 jours 1 mètre 1 à 10 ans 0.3 à 0.5 m/s hiver 1 mois 1 an Prairie printemps 10 jours 1 an permanente automne/hiver 1 mois Bois, forêts 1 semaine à 1 mois 1 an Indépendamment de l aléa, on évalue la vulnérabilité : c est à dire l évaluation des enjeux que l exposition à l aléa implique. La vulnérabilité est directement liée à l occupation du sol. Elle est (ou devrait-être ) quand des vies humaines sont exposées. On évalue les pertes matérielles qu induirait une inondation : ces pertes matérielles sont relativement faciles à chiffrer dans le cas d une indemnisation des dommages directs (par ex. destruction d une récolte) ou par le coût de remplacement d un équipement. Cette évaluation est plus délicate quand la destruction des biens a des conséquences économiques à plus grande échelle: exemple 1: la tempête de décembre 1999 en France a détruit des forêts, donc des récoltes, mais aussi éventuellement le moteur des économies locales des régions forestières basées sur l exploitation du bois : menuiseries, construction. exemple 2: la d une route. Un coût direct très faible (nettoyage de la chaussée). Parfois des conséquences indirectes très fortes: ex: séparation entre une ville et son hôpital; ex: rupture de l ensemble des liaisons routières de la Loire. Dans les méthodes couramment utilisées pour la définition ou le traitement du risque, un rapprochement entre l aléa et la vulnérabilité doit être fait. Il implique la définition d un unité de mesure commune de l aléa et du risque. On devra donc traduire l évaluation des enjeux (les coûts) dans cette unité commune. On utilise généralement la notion de temps de retour comme unité commune. Temps de retour pour définir la vulnérabilité (et temps de retour d occurrence de l aléa). Quelles que soient le mesures de protection que l on met en œuvre, il existe un aléa non nul (ex: Paris sera inondé, Naples et San Francisco seront détruits). Comme dans un classique problème d évaluation d une assurance, on peut déterminer ce temps de retour en comparant l enjeux au coût de la protection. D autre paramètres (plus humains) interviennent dans la détermination du risque résiduel que les individus ou la société peuvent accepter. Sans entrer dans des considérations philosophiques, l acceptation du risque peut être différente suivant les cultures et les régions. Suivant le degré de préparation, l habitude de côtoyer l inondation (en l acceptant, mais aussi en sachant en minimiser les effets). Pour certains usages, elle varie bien entendu avec la saison : ex: cultures, camping. La définition du niveau de protection doit faire l objet d une négociation et d une acceptation collective. On ne peut donc pas fixer dans l absolu des valeurs pour chaque type d occupation du sol. On peut cependant fixer des ordres de grandeur. On résume la vulnérabilité sur une carte. Cette carte représente le niveau de protection désiré. En France, c est le POS qui guide la réalisation de cette carte. Attention, c est l usage réglementaire et non l usage actuel qui est utilisé: une friche dans une zone constructible doit être protégée comme une construction. On complète les informations du POS par une enquête terrain.
études spécifiques d impact et de risques / définition du risque 11 Philippe Belleudy - 09-2006 normes-guide de vulnérabilité source : «Qualification de la vulnérabilité du territoire face aux inondations» E. Desbos, 1995 en zone urbaine Occupation du type sol Services du centre urbain (secours, médical, etc.) Résidentiel à étages Résidentiel pavillonnaire sans étage Critère de vulnérabilité Durée de Profondeur de Fréquence de Vitesse d'écoulement instant 0 1000 ans 0.25 m/s caves instant -2 m à 0 10 ans 0.5 m/s R.d.C. instant 0 à 0.5 m 100 ans 0.5 m/s étages instant 2 m 1000 ans 0.5 m/s instant 0.5 m 100 ans 0.5 m/s Industries instant 0.3 à 0.6 m 1 à 100 ans Commerces instant 0.3 à 0.6 m 5 ans Routes autoroutes / nationales instant 0.1 m 10 ans 1 m/s départementales qques. heures 0.1 m 2 à 5 ans 0.5 m/s communales qques heures 0.2 m 1 an 0.5 m/s Voies ferrées instant 0.3 m 5 ans Zone spécialisées instant 0.1 à 0.6 m 1000 ans Camping (été) instant 0.5 m 10 ans 0.5 m/s Terrains de sport 1 jour 1 ans études spécifiques d impact et de risques / définition du risque 12 Philippe Belleudy - 09-2006 normes-guide de vulnérabilité source : DFIE «Directives protection contre les crues des cours d'eau 2001» http://www.bwg.admin.ch/themen/natur/f/hwschutz.htm
études spécifiques d impact et de risques / définition du risque 13 Philippe Belleudy - 09-2006 «A la centrale nucléaire du Blayais, l'impossible inondation a eu lieu» (28/12/1999) La centrale nucléaire du Blayais, qui produit 5 % de l'électricité nationale, a été prise au dépourvu par la tempête du 28 décembre. La bourrasque qui a dévasté le Sud- Ouest, ajoutée à une forte marée, a provoqué une inondation que les experts considéraient jusque-là comme «invraisemblable»: des paquets d'eau saumâtre ont franchi les digues de protection, les flots se sont infiltrés dans des galeries techniques, le niveau d'eau a dépassé les trois mètres dans des bâtiments annexes de l'unité 1 et 2, deux systèmes de sauvegarde du réacteur ont été mis hors d'usage. L'incident a été classé 2 sur l'échelle internationale de classement des incidents nucléaires, qui en compte 7. Au niveau 3, il aurait fallu évacuer la population. études spécifiques d impact et de risques / définition du risque 14 Philippe Belleudy - 09-2006 on compare l aléa et la vulnérabilité ou bien zone par zone pour chacun des temps de retour après avoir constitué une carte du temps de retour d'un aléa donné 1. l aléa n est pas réduire l aléa réduire la vulnérabilité (reconsidérer l objectif de protection) 2. l aléa est inférieur à l objectif de protection OK utiliser cette zone pour diminuer l aléa d une zone rouge risque = aléas x vulnérabilité C était un événement exceptionnel, mais sûrement pas de fréquence millennale (et d ailleurs comment évaluer un événement de fréquence millennale?) Bien entendu, l acceptation d un risque de fréquence + importante n a pas été envisagée. Il s agirait plutôt d une erreur dans l appréciation de l aléa : celui-ci tenait compte des effets combinés de la marée et de la crue, mais il avaient probablement «oublié» d envisager une tempête de vent exceptionnelle et les effets de la houle. Les figures représentent: À gauche la carte de vulnérabilité pour une zone urbaine: elle définit les objectifs de protection pour l aléa inondation (hauteur non nulle, quelque soit le niveau, la durée de ). Au milieu les zones d aléa normal (bleu clair), fort (blanc) et très fort (bleu foncé: grandes vitesses) pour une crue de temps de retour moyen 30 ans. A droite la superposition des 2 cartes : les zones masquées sont inondées. Remarquer les zones de risque (pas d inondation avec cette crue ou objectif de protection < 30 ans) et les zones de risques non (inondation de zones dont l objectif de protection est > 30 ans).