Les espaces littoraux de Méditerranée, et en particulier les « zones basses » du Golfe du Lion, sont caractérisés par une topographie à fleur d’eau, parsemée d’étangs et de lagunes particulièrement vulnérables à l’aléa submersion marine. Dans un contexte de changement global et d’élévation du niveau de la mer, l’évaluation précise de cet aléa est cruciale. C’est pourquoi la DREAL a confié en 2016 au BRGM dans le cadre d’une Convention Recherche & Développement Partagés une étude relative à la dynamique et à la cinétique de la submersion marine en Languedoc-Roussillon.

Cette étude s’est déroulé en deux phases :

Un état des connaissances sur la dynamique et la cinétique de la submersion marine et des méthodologies d’évaluation qui a mis en évidence que :

• la modélisation numérique de la submersion par débordement est mûre avec des applications sur des domaines de quelques km2 à plusieurs milliers de km2, couvrant une durée de plusieurs jours tout en tenant compte de l’occupation du sol, du comportement des ouvrages hydrauliques et des éventuelles défaillances des structures de défense côtière. De plus, d’autres phénomènes peuvent être intégrés à la modélisation de la submersion comme l’apport en eau douce des fleuves et/ou de la pluie ;
• la modélisation détaillée et réaliste de la submersion par franchissements de paquets de mer est possible y compris dans des zones fortement urbanisées. Néanmoins sa mise en œuvre reste délicate (outils numériques toujours en phase recherche) et limitée à des domaines de quelques km2 ;
• des méthodes mixtes de modélisation de débordement/franchissement peuvent être mises en place sur des domaines étendus fournissant de bons résultats. Le comportement des ouvrages hydrauliques, les éventuelles défaillances des structures de défense côtière et l’apport en eau douce (fluvial et pluie) peuvent également être intégrés. La mise en place de ces méthodes demeure néanmoins complexe ;
• L’état de l’art de la modélisation morphodynamique permet de simuler la génération des brèches dunaires. Toutefois la mise en œuvre des modélisations demeure complexe avec des temps de calcul très importants et limitée à des domaines de quelques km2.

Une étude de comparaison des méthodes de détermination de la submersion marine par modélisation numérique

Dans ce cadre, 4 méthodes de détermination de la submersion marine (1 SIG par extrapolation des niveaux d’eau au rivage et 3 par modélisation numérique) ont été mises en œuvre sur le site pilote de Leucate - Le Barcarès. Après évaluation des performances des méthodes au regard des données disponibles lors d’un évènement historique, les processus conduisant à la submersion marine sont simulés pour un évènement de tempête extrême (période de retour conjointe niveau d’eau/vagues centennale).

Les approches de modélisation sont mises en place à des résolutions différentes afin d’assurer un compromis satisfaisant entre reproduction des processus physiques modélisés, représentation de l’espace urbain, temps/moyens de calcul. Les contraintes que soulèvent chacune des méthodes et le travail préparatoire des données nécessaires pour la réalisation des modélisations sont exposées.

L’application de chacune des méthodes est comparée et leur pertinence est évaluée au regard des besoins de connaissances et de l’effort nécessaire à la mise en œuvre de ces méthodes. Il ressort que l’utilisation d’une méthode ou d’une autre trouve sa justification dans les caractéristiques du site d’étude et dans le degré de précision attendu pour répondre aux questions posées par l’aléa. Ainsi, les résultats obtenus par ces méthodes ne s’opposent pas mais s’inscrivent plutôt dans une démarche progressive consistant à affiner à chaque étape les connaissances relatives à la détermination de la submersion marine.

Pour en savoir plus, téléchargez les rapports complets ci-dessous.