On parle d’inondation par remontée de nappes lorsque l’inondation est provoquée par la montée du niveau de la nappe phréatique jusqu’à la surface du sol.
Les nappes phréatiques sont alimentées (rechargées) par l'infiltration d'une partie de l'eau de pluie qui atteint le sol.
Leur niveau varie de façon saisonnale :
Si des évènements pluvieux exceptionnels surviennent et engendrent une recharge exceptionnelle, le niveau de la nappe peut alors atteindre la surface du sol et provoquer une inondation "par remontée de nappe".
Les nappes dont la remontée est susceptible de provoquer des inondations sont :
Trois paramètres sont particulièrement importants dans le déclenchement (et la durée) des inondations par remontée de nappes :
Les caractéristiques de l'aquifère dans lequel est contenu la nappe sont également déterminantes. Ainsi, la plupart des cas de phénomènes de remontées de nappes en France ont été relevés :
Cas des nappes contenues dans des aquifères de type calcaires ou crayeux
Les aquifères de type calcaires ou crayeux sont propices au phénomène de remontée de nappe. En effet, leur faible volume d’interstices favorisent une montée du niveau d'eau plus rapide et plus importante et un battement naturel de la nappe plus important.
Les inondations par remontées des nappes contenues dans ce type d'aquifère apparaissent lorsque les caractéristiques suivantes sont rencontrées :
Dans ce type d'aquifère à faible taux d'interstices, les décrues de la nappe peuvent être lentes puisque la circulation de l'eau dans les interstices est elle-même assez lente. Lorsque la masse de l'aquifère qui contribue à l'inondation est très importante, celle-ci peut durer très longtemps : c'est ce qui s'est passé dans la Somme pendant l'hiver jusqu'à la fin du printemps 2001.
Cas des inondations par remontées de nappes reposant sur une formation imperméable
Les nappes reposant sur une formation imperméable peuvent engendrer des inondations par remontée de nappe du fait :
Les inondations par remontée de nappes dans ce type de contexte hydrogéologique peuvent être de durée relativement courte, en comparaison avec les inondations par remontées des nappes contenues dans des aquifères de type calcaires ou crayeux.
La principale difficulté est qu’il est généralement difficile de distinguer l’inondation induite par la remontée de nappe de celle induite par la crue de la rivière ou par des épisodes pluvieux intenses.
Selon les secteurs, le phénomène d'inondation par remontée de nappes a permis d'observer :
Les dommages recensés sont liés soit à l'inondation elle-même, soit à la décrue de la nappe qui la suit. Les dégâts le plus souvent causés par ces remontées sont les suivants :
Ce type de désordres peut se limiter à de faibles infiltrations et à quelques suintements, mais l'humidité en remontant dans les murs peut arriver à la longue à désagréger les mortiers, d'autant plus si le phénomène est fréquent. Dans ce cas, une pompe d'épuisement placée dans le point le plus bas, ou mieux, dans un petit puits creusé expressément à environ 50 cm sous le niveau du sous-sol, permet d'évacuer l'eau au fur et à mesure et d'éviter qu'elle ne remonte dans les murs par capillarité. En revanche lorsque les infiltrations sont plus importantes, il n'est malheureusement pas conseillé de mettre en place un dispositif de pompage dans le sous-sol car la poussée de l'eau résultant d'une différence de niveau de l'eau entre l'extérieur du bâtiment et l'intérieur (donc de pression) peut suffire à faire s'effondrer un mur. Il est alors plutôt conseillé de faire effectuer des tranchées AUTOUR des bâtiments inondés et de pomper dans ces tranchées : l'abaissement du niveau de l'eau sera sans doute moins rapide mais ne mettra pas en danger la stabilité des bâtiments. Il n'est évidemment pas possible d'effectuer ce genre de travaux de façon préventive, et ils ne sont pas à la portée de simples particuliers. Dans les zones sensibles il serait souhaitable de préconiser pour certains types de construction, des sous-sols non étanches pour éviter le soulèvement des édifices sous la poussée de l'eau.
Ce type de désordre a été remarqué en région parisienne, en particulier dans les immeubles qui comportent plusieurs niveaux de sous-sols ou de garages. Il faut noter qu'en région parisienne, nombre de sous-sols se trouvent inondés par un retour de la nappe à son niveau initial. En effet, en raison de la diminution d'une partie important de l'activité industrielle à Paris -consommatrice d'eau- la nappe retrouve progressivement son niveau d'antan.
Sous la poussée de l'eau, des cuves étanches, ou des canalisations enterrées qui contiennent ordinairement une partie importante de vides, peuvent être soulevées par la pression d'Archimède. C'est en particulier le cas de cuves contenant des fluides moins denses que l'eau (produits pétroliers de stations-essence ou de dépôts pétroliers), ou même de cuves à usage agricoles ou de piscines partiellement ou totalement vidées. (Pour les piscines la meilleure mesure sera de les maintenir totalement remplies).
Par phénomène de sous-pression consécutive à l'envahissement de l'eau dans le sol, les couches de granulats utilisées dans la fabrication des routes et le ballast des voies ferrées se trouvent désorganisées. Des tassements différentiels mènent à des désordres importants.
Après que l'inondation ait cessé, il peut se produire des contraintes mécaniques dans le sol en relation avec les processus de ressuiement, qui déstabilisent un ouvrage. C'est le cas des argiles qui en séchant et en se rétractant provoquent des défauts de verticalité de piliers en béton enfoncés dans le sol (cas de serres illustré près de Reims).
Les désordres dus aux pollutions causées par des inondations sont communs à tous les types d'inondation. On sitera la dispersion des déchets de décharge publique, le transport et la dispersion de produits dangereux soit dissous, soit entraîné par l'eau (produits pétroliers, peintures, vernis et solvants, produits phytosanitaires et engrais, produits de piscine (chlore en particulier), de déchets d'origine animale ou humaine (lisiers, fosses septiques).
Ces effets sont dus à une modification de l'équilibre des parois sous l'effet de l'eau, et en particulier probablement davantage à la décrue de l'inondation.
Mis à part les coûts de nettoyage, de remise en état ou de reconstruction du bâti et des biens, au départ supportés par les assurances à certaines conditions (déclaration de catastrophe naturelle par les préfectures en particulier) et à terme par la collectivité, ces inondations ont induit des coûts parfois importants ayant trait :
Lorsque les conditions sont réunies pour que le phénomène se produise, celui-ci ne peut être évité. En revanche certaines précautions doivent être prises pour éviter les dégâts les plus importants :
La cartographie nationale des zones sensibles aux inondations par remontée de nappe permet de localiser pour la métropole et la Corse les zones où il y a de fortes probabilités d’observer des débordements par remontée de nappe, c'est-à-dire ;
Les valeurs de débordement potentiel sont réparties en trois classes :
Préconisations d'utilisation
La cartographie réalisée n’est pas valide pour les zones karstiques (manifestant un comportement particulier et relativement mal connu sur certains secteurs), les zones urbaines (dont les aménagements modifient les écoulements souterrains) et les secteurs après mine (subissant des modifications des écoulements souterrains dues aux pompages des eaux d’exhaure ou à l’arrêt des pompages).
L’exploitation de la carte de sensibilité aux remontées de nappe n’est possible qu’à une échelle inférieure à 1/100 000. Autrement dit, pour des études locales, ayant besoin d’une résolution fine (échelle parcellaire ou au 1/25 000, au 1/50 000), cette carte nationale ne doit pas être utilisée.
En outre la carte doit être accompagnée pour sa lecture et son interprétation de différents masques à surimposer :
Carte des zones potentielles d’inondations par remontée de nappe intégrant l’élimination des zones à forte pente et les masques des secteurs considérés imperméables (marron) et des EAIPce et EAIPsm (bleu) © BRGM
Pour accéder à la donnée SIG de la carte nationale :
Base de données sur les inondations par remontée de nappes
Pour accéder à d'autres sources d'information en lien avec cette carte :
La réalisation de la carte nationale de sensibilité aux remontée de nappe a reposé sur l’exploitation de données piézométriques et de leurs conditions aux limites d’origines diverses (BSS, ADES, déclarations CATNAT, résultats de modèles hydrodynamiques, isopièzes, Enveloppe Approchée d’Inondation Potentielle cours d’eau/submersion marine (EAIPce, EAIPsm), etc.) qui, après avoir été validées ont permis par interpolation de définir les isopièzes des cotes maximales probables, elles-mêmes permettant par soustraction aux cotes du Modèle Numérique de Terrain (RGE ALTI®) d’obtenir les valeurs de débordement potentielles.
Les valeurs de débordement potentiel de la cartographie des zones sensibles aux remontées de nappe ont été obtenues, par maille de 250 m, par différence entre les cotes du Modèle Numérique de Terrain (RGE ALTI®) moyen agrégé par maille de 250 m et les cotes obtenues, suivant une grille de 250 m par interpolation des points de niveau maximal probable.
Cotes altimétriques du MNT – Cotes Points niveau maximal = Zones potentielles de débordement
Au regard des incertitudes liées aux cotes altimétriques, il a été décidé de proposer une représentation en trois classes qui sont :
Ce genre d’analyse, par interpolation de données souvent très imprécises et provenant parfois de points éloignés les uns des autres, apporte des indications sur des tendances mais ne peut être utilisée localement à des fins de réglementation. Pour ce faire, des études ponctuelles détaillées doivent être menées.
La réalisation de la carte des zones sensibles aux inondations par remontée de nappe reste un exercice délicat qui « in fine » comporte de fortes incertitudes dues :
Par suite de ces différentes remarques, il n’a pas été possible de réaliser une interpolation avec des mailles de dimension inférieure à 250 m. En outre, la carte réalisée n’est pas valide pour les zones karstiques (manifestant un comportement particulier et relativement mal connu sur certains secteurs), les zones urbaines (dont les aménagements modifient les écoulements souterrains) et les secteurs après mine (subissant des modifications des écoulements souterrains dues aux pompages des eaux d’exhaure ou à l’arrêt des pompages).
Le rendu cartographique a donc été réalisé en considérant comme unité de base une maille carrée de 250 mètres. Cette carte n’est donc exploitable, au stade actuel, qu’à une échelle inférieure au 1/100 000ème.
L’utilisateur doit garder en mémoire la liste des recommandations suivantes pour toute utilisation de la carte de sensibilité aux remontées de nappe :
En outre la carte doit être accompagnée pour sa lecture et son interprétation de différents masques à surimposer :
Pour accéder à la donnée, se référer aux liens ci-dessous :
Une estimation de la fiabilité des résultats a été réalisée en s’appuyant sur différents critères : fiabilité du Modèle Numérique de Terrain et fiabilité des données eaux souterraines. Cette dernière est basée sur la fiabilité de la donnée source utilisée et la distance à la donnée source la plus proche.
Les deux indices de fiabilité décrits dans les chapitres précédents ont été croisés pour aboutir à un indice de fiabilité global. Les modalités d’attribution des classes de fiabilité globale sont décrites dans le tableau ci-dessous.
Modalité d’attribution des classes de fiabilité globale pour la méthodologie proposée
Il s’en est suivi la qualification de la fiabilité globale de la cartographie suivante : « forte », « moyenne », « faible » ou « inconnue » ; indexée à chaque point de la grille au pas de 250 m.
La représentation cartographique de cet indice de fiabilité global, mêlant fiabilité des données sources utilisées pour l’interpolation et fiabilité des cotes altimétriques du MNT du RGE ALTI®, est présentée ci-dessous.
Carte de fiabilité globale pour la méthode employée