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Analyse des dommages au bâti liés à la
submersion marine lors des tempêtes.
Le projet « JOHANNA »
A partir de l’analyse des processus de submersion
et des données d’assurance, l’évaluation des dommages
au bâti et leur coût : outils d’amélioration
de la prévision et de la prévention
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Notes
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Illustration du franchissement des vagues
(Gâvres, tempête Johanna, © DDTM 56)
Le travail de recherche Ce projet a été cofinancé par la Fondation MAIF et le BRGM et réalisé en
partenariat avec le laboratoire LETG Brest Géomer de l’Université de
Bretagne Occidentale.
Il a reposé sur l’analyse des conséquences, en termes de dommages liés à
la submersion et au choc des vagues, de deux événements de tempête
(Johanna, le 10 mars 2008 et Xynthia, le 28 février 2010). Un premier volet
du travail, réalisé par le BRGM, a consisté à reproduire par modélisation
numérique les deux tempêtes à un niveau régional et local, sur un site
particulièrement impacté pour chacun des deux évènements. Le second
volet du projet, objet de la thèse, a consisté en une analyse détaillée des
dommages sur le plan physique et économique, à partir de données
d’assurance, afin de mettre en place des outils de prédiction des coûts
pour de futures tempêtes.
Les résultats de ce travail permettent également de formuler un certain nombre de recommandations aux acteurs de la
gestion des risques, au niveau de l’usage de la modélisation de l’aléa et de l’amélioration de la donnée assurantielle
recueillie après les événements, afin d’affiner les modèles prédictifs des dommages. Ces travaux ouvrent également des
perspectives pour une meilleure intégration de la prévention des risques dans l’aménagement du territoire, en termes
d’urbanisme, d’architecture et d’adaptation du second œuvre du bâti à l’aléa.
Caractérisation de l’aléa
La surcote de tempête (élévation temporaire du niveau
de la mer) a été reproduite grâce à la modélisation de la
marée, de la pression atmosphérique, du vent et des
vagues à échelle régionale, à l’aide des modèles MARS
et SWAN. La surcote atmosphérique a atteint 80 cm à
Gâvres lors de Johanna, et la surcote totale a atteint
2 m aux Bouchôleurs lors de Xynthia. Ces niveaux élevés
ont provoqué à Gâvres un processus de franchissement
par les vagues, puis d’inondation à l’arrière de la
digue lors de Johanna, tandis qu’aux Bouchôleurs, lors
de Xynthia, c’est un processus de débordement qui a
dominé. La reconstitution de ces différents processus
de submersion, à l’aide du modèle SurfWB (Le Roy
et al., 2014), pour les deux événements, démontre le
poids important de la configuration du littoral sur l’aléa
submersion, ainsi que sur les dommages induits.
Résultat de la modélisation des vitesses d’écoulement
à Gâvres lors de la tempête Johanna
Analyse des dommages après un événement
Le projet a bénéficié d’un accès aux données de
sinistres et d’expertise de 3 assureurs (MAIF, AXA et
MAAF), ce qui a permis d’analyser quelles
caractéristiques de l’aléa et/ou des enjeux
endommagés conditionnent les coûts observés.
Les résultats mettent en avant le fait que la majorité
des dommages de ces deux tempêtes (hors le vent) sont
liés à la submersion et touchent essentiellement le
second œuvre. Les chocs liés aux vagues ont localement
causé des surcoûts, affectant notamment les murs de
soutènement et bâtiments localisés en front de mer,
cependant les réels dommages structuraux sont restés
rares lors de ces deux évènements.
Distribution du coût des dommages aux
habitationsessentiellement lié au second œuvre (Xynthia)
Typologie des dommages provoqués par la submersion
et les vagues lors de Johanna
Les coûts des dommages observés montrent une forte
dispersion au regard de la hauteur d’eau, qui s’explique
partiellement par d’autres caractéristiques de l’aléa
(durée de submersion, vitesses d’écoulement) et celles
des enjeux endommagés (présence d’étage ou de sous-
sol, nombre de pièces et surface habitable, niveau
d’équipement et standing du bien inondé).
Modélisation de la hauteur d’eau aux Bouchôleurs lors de
Xynthia
Forte dispersion des coûts des dommages, partiellement
expliqués par la hauteur d’eau ; comparaison avec des
fonctions d’endommagement existantes pour des inondations
fluviales, montrant l’intérêt de développer des modèles
spécifiques à la submersion
Vers la prédiction des coûts des dommages
Les données reccueillies ont permis de tester
différentes méthodes de modélisation statistique afin
de mettre en place des modèles de prédiction des coûts
de futures tempêtes. Au-delà des modèles classiques de
fonctions d’endommagement, les modèles multivariés,
prenant en compte différentes variables caractérisant
l’aléa et les enjeux, donnent de meilleurs résultats. Ils
sont encore accompagnés d’une forte incertitude liée
au nombre limité de données et d’événements
analysés, mais démontrent cependant l’intérêt des
données d’assurance pour prédire les coûts de futurs
événements (C. André, 2013).
Modèle de régression multiple du côut des dommages
Quelles applications de cette recherche pour les professionnels du
risque ?
Améliorer l’information initiale pour améliorer la prédiction des coûts
L’analyse économique des dommages serait fortement
enrichie par une amélioration des données tant en
qualité, par de plus amples informations sur l’aléa lui-
même, et sur les éléments endommagés des
habitations, qu’en quantité, en bénéficiant
d’informations sur de plus nombreux événements de
submersion. Cela permettrait de mieux comprendre
l’impact des spécificités d’évènements d’ampleur
comme la tempête Xynthia sur les coûts des dommages
observés, et d’affiner la relation entre le coût des
dommages et les différents paramètres utilisés, afin de
construire des modèles prédictifs des coûts plus
robustes. Il s’agit donc de :
Standardiser le contenu des expertises, à l’aide
d’un formulaire informatique sous forme d’une
« check list », pour en permettre d’une part la
comparaison, d’autre part la bancarisation.
Uniformiser la précision et le référentiel de
mesure (plancher ou terrain) de la hauteur d’eau,
et informer sur la durée de la submersion.
Compléter les informations sur le bâti en termes
de surface au sol, nombre de pièces et, dans
l’idéal, de la nature des matériaux de second
œuvre et du niveau d’équipement.
Formulaire de saisie des données d’expertise utilisé et proposé
pour une standardisation des rapports
Intégrer davantage les risques dans les projets d’aménagement du territoire
Photographie aérienne de Châtelaillon-Plage en 1957
La démarche du projet Johanna ne préjuge pas de
mesures réglementaires pour diminuer l’exposition à
l’aléa de submersion. En revanche, elle souligne
l’évolution relativement récente de l’urbanisme vers
des zones exposées, et l’importance d’introduire
Photographie aérienne de Châtelaillon-Plage en 1957
la connaissance du risque dans les projets
d’aménagement du territoire, tant en terme
d’urbanisme, qu’en terme d’architecture, en concevant
des habitations hors d’eau, et / ou avec des zones
refuges (étages).
Encourager la prévention individuelle (mitigation)
De même, sachant que les dommages au bâti associés à
des événements de submersion affectent
essentiellement le second œuvre, quelques bonnes
pratiques à l’échelle de la construction individuelle
seraient à encourager, pour prévenir les dommages liés
aux inondations :
La surélévation du plancher par rapport au
terrain, et suivant les hauteurs d’eau attendues,
la mise en place de batardeaux ou la non-
utilisation des rez-de-chaussée.
La non utilisation de matériaux de second œuvre
particulièrement vulnérables à l’inondation.
La mise en place d’équipements spécifiques en
hauteur tels que les réseaux électriques
descendants.
Hind House, © John Pardey Architects
En outre, dans le cas des submersions marines, il serait
utile d’adapter les matériaux du plancher et des
cloisons pour limiter la corrosion des métaux liée à la
présence d’eau salée.
Références
André, C., 2013. Analyse des dommages liés aux submersions marines et évaluation des coûts induits aux habitations à
partir de données d’assurance - perspectives apportées par les tempêtes Johanna (2008) et Xynthia (2010), Thèse de
doctorat de l’université de Bretagne Occidentale, 300p. : http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00961315
André, C., Monfort, D., Bouzit, M. et Vinchon, C., 2013. Contribution of insurance data to cost assessment of coastal
flood damage to residential buildings: insights gained from Johanna (2008) and Xynthia (2010) storm events, Natural
Hazards and Earth System Sciences, 13, 8, 2003-2012, http://dx.doi.org/10.5194/nhess-13-2003-2013.
Le Roy, S., Pedreros, R., André, C., Paris, F., Lecacheux, S., Marche, F. et Vinchon, C., 2014, Coastal flooding of urban
areas by overtopping: dynamic modelling application to the Johanna storm (2008) in Gâvres (France), Nat. Hazards Earth
Syst. Sci. Discuss., 2, 4947-4985, doi:10.5194/nhessd-2-4947-2014
Contacts [email protected], [email protected]
Liens internet http://www.brgm.fr/projets/johanna-vers-prediction-couts-dommages-lies-submersions-marines-vagues-lors-tempetes
http://www.fondation-maif.fr =>Notre action=>Projets soutenus=>Les risques naturels
http://www-iuem.univ-brest.fr/fr
https://letg.univ-nantes.fr/fr/laboratoire/5/presentation
La Fondation MAIF, reconnue d’utilité publique, soutient des projets de recherche fondamentale et appliquée dans trois
domaines : les risques liés à la mobilité, les risques de la vie quotidienne et les risques naturels. Ces recherches ont pour
objet de mieux comprendre les causes et les conséquences des risques étudiés, ainsi que d’analyser et de tester
l’efficacité des systèmes de prévention et de protection afin de les améliorer ou d’en développer de nouveaux. C’est
dans ce cadre que le projet Johanna a été financé : connaître et évaluer les dommages liés aux submersions marines
permet de mieux anticiper et prévenir les risques.
Le BRGM est un établissement public à caractère industriel et commercial, dont les missions sont de dévelloper la
connaissance des géosciences, et de l’appliquer aux domaines de l’eau, de l’environnement, des ressources minérales et
de l’aménagement du territoire pour en assurer une gestion durable, prenant en compte les changements globaux en
cours. La Direction Risques et Prévention étudie et modélise les riques naturels géologiques et hydrométéorologiques.
L’unité « Risques Côtiers et Changement Climatique » étudie plus spécifiquement la chaine des risques côtiers depuis
leurs forçages jusqu’à leurs impacts sociétaux. Le projet JOHANNA a été mené au sein de cette unité
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Au sein de l’Université de Bretagne Occidentale, à l’Institut Universitaire Européen de la Mer, les membres du
laboratoire LETG Brest - Géomer (UMR CNRS 6554) travaillent sur la géographie des littoraux. Leurs recherches se
déclinent selon plusieurs thèmes principaux : occupation des sols, géomorphologie, risques côtiers, fréquentation et
usages, gestion intégrée des zones côtières, modélisation des activités humaines, géomatique. Des enseignants-
chercheurs du laboratoire dirigent le Master "Sciences de la Mer et du Littoral" et sa mention "Expertise et Gestion de
l'Environnement Littoral". LETG Brest - Géomer est partenaire de l'Ecole Doctorale "Sciences de la Mer" (EDSM) de
l’Université Européenne de Bretagne. La thèse de Camille André a été soutenue à l’UBO le 18 décembre 2013.