Vulnérabilité comparée de territoires face à differents aléas d’inondation

Ce projet de fin d’études s’intègre au projet CEMORAL (Conscience, Evaluation et Mise en œuvre des Outils de prévention du Risque d’inondation, Application au bassin de la Loire), qui a débuté en octobre 2011 et s’est achevé cette année. Il est actuellement en cours de rédaction. Il fait suite au projet Méthodoloire, qui traitait du développement d’une méthodologie de mise en perspective des dommages économiques à l’échelle du bassin fluvial de la Loire et de ses affluents suite à des inondations.

Le projet CEMORAL a pour objectif principal de comprendre et d’évaluer la mise en œuvre des outils destinés à l’action publique afin de réduire la vulnérabilité liée aux inondations sur le bassin de la Loire. Il est centré sur la vulnérabilité, mais examine également l’articulation avec la notion de résilience ou de résistance des villes face à des risques naturels dont l’ampleur n’a jamais été aussi forte ces dernières années. Trois villes du bassin de la Loire sont étudiées : Nantes, Orléans et SaintÉtienne. Ce projet se découpe en six tâches, notre travail s’intègre dans la tâche 3 dont l’objectif est d’étudier les critères socio-économiques afin d’aboutir à la définition d’indicateurs de vulnérabilité pour les différents sites d’études, le tout étant destiné aux gestionnaires des risques d’inondation.

Nos territoires d’études sont Orléans et Saint-Étienne, Nantes a été écarté dès le début de notre projet de comparaison de territoires pour deux raisons :
– il n’existe pas de PRRI sur la Loire dans la traversée de Nantes
– l’hydrologie de la Loire y est soumise à une influence maritime, contrairement aux deux autres territoires.

Nous considérons donc le bassin-versant de la Loire avec deux villes : Orléans et Saint-Étienne possédants des caractéristiques socio-économiques, géographiques, urbanistiques, environnementales différentes. Ces deux territoires sont distincts puisque Orléans est en pente faible sur cette partie du fleuve alors que le site de Saint-Étienne est vallonné et traversé par le Furan (presque intégralement recouvert en centre-ville) qui se jette dans la Loire en aval de la ville. Orléans est soumis à un aléa d’inondation lent (nécessitant une évacuation) par débordement de la Loire au dessus des digues, cependant, une rupture de digue pourrait modifier les caractéristiques de cet aléa qui deviendrait alors rapide. Quant à Saint-Étienne, sa topographie rend propice l’écoulement torrentiel de fortes précipitations et une montée des eaux rapide, ce qui est défini comme un aléa rapide. D’autre part, la cinétique de l’aléa (lent ou rapide) entraine des conséquences différentes pour ceux ci. Si à Orléans, des mesures préventives couplées à la prévision semblent possibles, elles sont en revanche plus difficiles à mettre en œuvre à Saint-Étienne compte tenu de la rapidité du phénomène.

Un aléa de type lent (Orléans) n’est pas forcément moins impactant en termes de dommages sur un territoire qu’un aléa rapide. En effet, les conséquences d’une inondation pourraient être plus dévastatrices économiquement dans le cas d’une catastrophe étendue sur plusieurs jours contrairement à un aléa rapide durant quelques heures par exemple. D’autre part la vitesse d’écoulement, dans le cas d’un aléa rapide, implique d’autres conséquences, potentiellement plus dévastatrices en termes de pertes humaines notamment.

Quel est l’aléa le plus impactant sur des enjeux donnés ? 

Comment avoir une démarche comparative sur deux sites hétérogènes exposés à deux aléas différents ?

Ainsi, le but de ce PFE réside dans le développement d’une démarche et d’un outil afin de comparer la vulnérabilité face à l’inondation de deux territoires en apparence hétérogènes. Cette comparaison pourrait aboutir à une meilleure gestion du risque inondation en termes de déploiement des moyens à l’échelle d’un bassin versant ou d’une zone de défense. En effet, que se passerai-t-il en cas de catastrophe majeure de la Loire à l’échelle du bassin versant : le nord de la France voir de l’Europe serait-il isolé du sud ?

Afin de comparer les vulnérabilités de ces deux territoires, il faudra se baser sur une méthode visant à choisir des secteurs particuliers (démographie, et économie dans notre cas) à traiter grâce à des indicateurs définis auparavant. De même, il sera intéressant de sortir d’une approche sectorielle et de tendre vers une approche systémique à travers l’analyse de liens entre les différentes composantes de la vulnérabilité. Nous allons donc étudier durant ce projet les aspects liés à la vulnérabilité directe face à l’inondation d’indicateurs socio-économiques. Nous avons volontairement délaissé la vulnérabilité indirecte qui est traité par Romain FIET et Étienne VALLAT dans un autre projet sur la vulnérabilité indirecte face aux inondations et en particulier sur l’accessibilité domicile-travail.

Notre hypothèse de départ est que la surface inondable n’est pas la seule possibilité d’entrée pour estimer la vulnérabilité d’enjeux face à un aléa d’inondation. Pour cela nous avons étudié les caractéristiques propres à nos deux terrains d’études et effectué un état de l’art sur la vulnérabilité et la sensibilité à l’aléa d’inondation pour finir sur une comparaison de la vulnérabilité de ces territoires, et la démarche à laquelle nous avons abouti.

Historiquement, la ville d’Orléans s’est développée de part et d’autre de la Loire. Ainsi, au nord de la Loire (rive droite), on trouve le centre-ville d’Orléans regroupant notamment commerces et bâtiments administratifs sur une petite butte (102 mètres d’altitude au niveau du pont Georges V et 110 à la place du Martroi : cœur du centre ville d’Orléans). Inversement, le sud de la Loire (rive gauche) présente une légère dépression entre la Loire et le Loiret (résurgence de la Loire) dans le quartier de Saint-Marceau (95 mètres d’altitude). Ce secteur essentiellement résidentiel est situé dans le lit majeur de la Loire et est donc classé en zone inondable.

De même, la ville de Saint-Étienne s’est également développée de part et d’autre du Furan. Avant le XIXème siècle, Saint-Étienne, en plein développement industriel a vu des entreprises et usines s’implanter le long du Furan afin de profiter des eaux de la rivière. A la suite des inondations dans les années 1830, la préfecture a interdit toute implantation d’usines le long du Furan sur la ville de SaintÉtienne. Cette mesure, fut suivie en 1849 d’un nouvel arrêté (suite à la crue de 1849) prohibant l’installation d’usines aux abords du Furan tout au long du cours d’eau et pas seulement sur la commune de Saint-Étienne.

État de l’art, précision des concepts utilisés

Deux définitions de la vulnérabilité

La vulnérabilité est littéralement le fait qu’une personne ou un bien soit exposé à des atteintes, des blessures (Larousse, 2012). Cette première définition se rapproche de celle du guide général des Plans de prévention des risques naturels prévisibles (PPR) de 1997 du ministère de l’aménagement du territoire et de l’environnement : « La vulnérabilité au sens le plus large, exprime le niveau de conséquences prévisibles d’un phénomène naturel sur les enjeux. ». Les enjeux cités ici sont les personnes et les biens. Il s’agit donc pour un aléa d’intensité donnée d’estimer les dommages subis par les hommes et leurs biens (vulnérabilité matérielle, structurelle) et l’immatériel (vulnérabilité non structurelle : interactions des personnes au sein de la société par exemple) à travers le temps et l’espace. Cette démarche est analytique car les enjeux peuvent être décomposés plus ou moins finement.

Cependant, l’approche de la vulnérabilité par cette définition ne permet pas de prendre en compte divers aspects tels que les dommages économiques (perte de revenus, perte de marchés), et sociaux. « C’est pourquoi des sociologues et des géographes, notamment anglo-saxons (cf FABIANI J.L., THEYS J., 1987 ; ALEXANDER D., 1993), ont élargi la notion de vulnérabilité à l’ensemble des modalités d’atteinte et de réaction d’une société face à un ou des aléas. » (Hugonie, 2006). Dès lors, les dommages causés ne dépendent plus seulement de l’intensité de l’aléa mais également des aménagements mis en place afin de lutter contre l’aléa, des populations concernées (information, organisation), des capacités du territoire à rétablir son bon fonctionnement (résilience). Cette nouvelle vulnérabilité semble prendre en compte la vulnérabilité des sociétés à travers leur capacité de réponse à des crises potentielles (D’ERCOLES, 1994). Ainsi, plus un système est apte à se rétablir après une catastrophe, moins il est vulnérable (DAUPHINE, 2001). Cette vulnérabilité peut quand à elle être qualifiée de synthétique car elle exprime la vulnérabilité globale d’une société face à un aléa. Cependant, elle est difficile à quantifier car elle implique l’ensemble de la société et de son fonctionnement.

Une lente émergence de la vulnérabilité

La vulnérabilité est un terme polysémique. La multitude de définitions suivant les auteurs et les acteurs engendre des divergences dans la gestion du risque selon les territoires. La pluralité de ces définitions montre différents aspects de vulnérabilité. Le risque résultant de la conjonction entre l’aléa et la vulnérabilité fut historiquement approché exclusivement par l’aléa. « La focalisation sur l’aléa justifie que la première réponse au risque ait été la protection, moyen de réduire la vulnérabilité, c’est-à-dire l’endommagement que la société est susceptible de subir. » (VEYRET Y., REGHEZZA M., 2006). La protection se fit par le biais d’aménagements (barrages réservoirs, aménagement des lits des cours d’eau, etc.) destinés à diminuer l’intensité de l’aléa. C’est ainsi, que l’aléa a été identifié par plusieurs chercheurs comme la probabilité d’occurrence d’un phénomène en un lieu et à un instant donné (Dauphine, 2001 ; Picon et al, 2005; Lindleyt et al, 2006).

Il représente une menace pour la société par les dommages qu’il peut produire sur des biens ou des personnes. L’aléa résulte de la combinaison de différents facteurs : (INERIS, 2004)
– Débit du cours d’eau : quantité d’eau qui s’écoule en un point donné du cours d’eau. Il s’exprime en m3/s.
– Extension de crue : elle correspond à la surface inondable.
– Vitesse d’écoulement des eaux : elle est mesurée en un point donné, pour une inondation au paroxysme du phénomène.
– Hauteur de submersion : elle est mesurée pour une crue donnée, lors du maximum de cette crue. Elle est représentative des risques pour les personnes (noyades) et pour les biens, par endommagement direct (action de l’eau) ou indirect (par mise en pression statique).
– Durée de submersion : elle représente la durée approximative pendant laquelle une surface donnée de terrain reste inondée.
– Section du cours d’eau : elle représente la surface occupée par le cours d’eau. Elle dépend de la largeur de celui-ci et de la hauteur d’eau dans son lit mineur.
– Période de retour : intervalle de temps moyen séparant des événements similaires.

Une focalisation exclusive sur l’aléa montrant des limites car ne permettant pas d’aborder la protection des territoires de façon optimale, divers scientifiques (principalement américains) ont cherché à enrichir la notion d’enjeu en y introduisant une composante sociale. A l’origine, l’objectif était uniquement d’estimer l’impact physique (dommages potentiels) de l’aléa sur des enjeux. Peu à peu, la notion de fragilité propre d’un enjeu apparaît. Elle est définie comme la relation entre l’endommagement et la capacité de résistance physique de l’enjeu. Parallèlement, de nouvelles recherches soulignent la nécessité de prendre en compte le degré d’exposition d’un enjeu à un aléa. « Dans le même temps, les sciences sociales mettent en évidence l’importance des facteurs sociaux et montrent qu’il existe une vulnérabilité sociale, c’est-à-dire une fragilité inhérente aux enjeux, fragilité qui dépend justement de facteurs cognitifs, socio-économiques, politiques, juridiques, culturels, etc » (VEYRET Y., REGHEZZA M., 2006). C’est ainsi, que l’étude du risque est passée d’une prise en compte centrée sur l’aléa à une pensée tournée d’avantage vers la vulnérabilité mais toujours dans une optique de gestion du risque accrue.

Table des matières

Introduction
I. Les territoires d’études
1. Crues de référence pour Orléans et Saint-Étienne
2. Historique des crues sur Orléans et Saint-Étienne
3. Orléans
4. Saint-Étienne
5. Conclusion
II. État de l’art, précision des concepts utilisés
1. Deux définitions de la vulnérabilité
2. Une lente émergence de la vulnérabilité
3. Méthodes d’évaluation des vulnérabilités
III. Résultats
1. Démarche de calcul de l’indice de vulnérabilité
a. Zone de calcul de la vulnérabilité : croisement IRIS/zone d’aléa
b. Caractéristiques de l’aléa d’inondation
c. Recensement des enjeux
d. Méthodologie
2. Importance de la population en zone inondable
3. Importance des entreprises en zone inondable
4. Importance des emplois en zone inondable
5. Importance du bâti en zone inondable
6. Variation des paramètres
Limites de la démarche
Conclusion

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