Quels apports hydrologiques pour les modèles hydrauliques? Vers ...

Introduction générale 13Contextetel-00392240, version 1 - 5 Jun 2009Environ 6.5 milliards d’êtres humains vivent aujourd’hui sur la Terre. En 2030, cette populationpourrait atteindre 8 à 9 milliards (UN, 2006). D’après ces mêmes projections, les zones urbainesverront également une forte progression de leur population avec un taux d’urbanisation passant de49% en 2005 à une estimation de 60% en 2030.A l’avenir, nous serons donc plus nombreux en ville et donc plus exposés aux inondations car beaucoupde grandes agglomérations se sont développées en bordure de cours d’eau. Les rivières ne dormantpas toujours dans leur lit, des crues majeures telles que celle de 1910 à Paris demeurent inévitableset destructrices compte tenu de la concentration urbaine.L’ampleur de ces phénomènes ne permet pas d’envisager une protection totale : la constructiond’ouvrages de défense contre les inondations tels que les digues ou les barrages atteint rapidementun coût tellement élevé qu’il en devient prohibitif. De plus, ces ouvrages possèdent toujours unelimite de fonctionnement susceptible d’être dépassée par une crue exceptionnelle. Enfin, leur impactécologique dévastateur ne peut plus être négligé.Les pouvoirs publics ont donc envisagé d’autres stratégies pour minimiser l’impact des inondations.La prévention du risque supplante maintenant la protection en agissant moins sur la crue elle-mêmeque sur ses conséquences humaines et économiques. En France, cette orientation a été mise en œuvregrâce aux Plans d’Exposition aux Risques (PER) suivis des Plans de Prévention des Risques (PPR)qui introduisent depuis les loi de juillet 1982 et février 1995 respectivement des mesures permettantde contrôler l’urbanisme dans les zones exposées. L’élaboration d’un PPR est une démarche complexebasée sur la connaissance de l’aléa ou plus précisément de l’emprise de la zone inondable, deshauteurs de submersion et des vitesses du courant. L’aléa est ensuite croisé avec les enjeux tels quele patrimoine bâti ou les voies de communication pour définir les zones à risque. Les travaux menésdans cette thèse s’inscrivent dans ce contexte en explorant des méthodes permettant d’améliorer ladétermination de l’aléa à l’aide de modèles numériques.Deux champs disciplinaires s’intéressent particulièrement à la modélisation de l’aléa inondation :l’hydraulique et l’hydrologie. L’hydrologie vise à comprendre la formation des crues à partir descaractéristiques du bassin versant et de la pluviométrie pour quantifier les volumes des écoulements.L’hydraulique analyse la propagation des crues le long du corridor fluvial et permet de calculerles hauteurs d’eau et vitesses dans la zone inondée. Le résultat de ces calculs peut ensuite êtreexploité pour l’élaboration d’une cartographie des zones inondées, élément essentiel dans un Plan dePrévention des Risques.L’hydrologie et l’hydraulique demeurent donc indissociables pour traiter les problèmes liés aux inondations.En pratique, les travaux de recherche sont souvent conduits séparément :• Il s’agit de disciplines distinctes avec leurs propres revues et sociétés scientifiques. L’émergencede revues interdisciplinaires reconnues au niveau international reste limitée (AERES, 2008, page