CHAVEZ Marianne Rapport Stage Taiwan LE ROY Maryse Juin 2009 ZAJAC Angélique M1 Géorisques

PROCESSUS EXTRÊMES ET AMENAGEMENTS

LES RISQUES NATURELS A TAIWAN

Remerciements

Nous remercions Serge Lallemand, Jacques Malavieille et Rodolphe Cattin (Université Montpellier II). L’opération a été rendue possible grâce au soutien financier de l’école doctorale SIBAGHE, du Conseil National des Sciences de Taiwan, du DESTEM et l’aide précieuse du Pr. Chao-Shing Lee et de ses étudiants (NTOU), du Pr. Chia-Yu Lu (NTU), du Pr Kuo-Jen Chang (NTUT), de M. Chih-Tung Chen (NTU), du Pr. Bor-Ming Jahn (Academia Sinica), et de Mme Ching-Ching Lee (Bureau de représentation de Taipei à Paris).

Réalisation du rapport : Introduction – Risques climatiques – Conclusion : Maryse Le Roy

Les risques sismiques : Angélique Zajac

Les risques gravitaires : glissements de terrain : Marianne Chavez

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Sommaire  

Présentation de Taiwan .................................................................................................................................................... 3 

Partie 1 : Les risques climatiques .................................................................................................................................... 6 

I. Les typhons ................................................................................................................................................................. 7 

II. Inondation, crues et incision fluviale....................................................................................................................... 9 

III. Aménagement et Infrastructures.......................................................................................................................... 10 

IV. Comparaison avec la région Languedoc Roussillon ........................................................................................ 12 

Partie 2 : Le risque sismique .......................................................................................................................................... 14 

I.  La Faille de la Vallée Longitudinale (LVF) ...................................................................................................... 15 

1.  Contexte géodynamique et historique des grands séismes de la faille de la Vallée Longitudinale ... 15 

2.  Les mesures effectuées dans un but préventif .......................................................................................... 16 

II.  L’évènement de 1999 : Le séisme de Chi-Chi................................................................................................ 23 

1.  Contexte géodynamique de la faille de Chelungpu ................................................................................... 23 

2.  Tracé de la faille en surface visible sur le terrain....................................................................................... 25 

3.  921 Earthquake Museum of Taiwan ............................................................................................................ 27 

III.  Sensibilisation et prévention de l’aléa sismique présent à Taiwan auprès de sa population et dans ses constructions ......................................................................................................................................................... 29 

Partie 3 : Les risques gravitaires : glissements de terrains ....................................................................................... 31 

I.  Les séismes et les glissements de terrain ...................................................................................................... 31 

1.  Présentation du glissement de terrain de Jiufengershan : ....................................................................... 31 

2.  Quelles sont les causes à l’origine du glissement de terrain de Jiufengershan? ................................. 34 

II.  Les typhons et les glissements de terrain: ...................................................................................................... 38 

III.  Impact de l’activité humaine sur le risque de glissement de terrain et Gestion du risque:.................. 41 

IV.  Infrastructures géotechniques pour la réduction des risques de glissements de terrains :................. 43 

Conclusion ........................................................................................................................................................................ 46 

Bibliographie ..................................................................................................................................................................... 47 

 

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Présentation de Taiwan Nous avons effectué un stage de 3 semaines à Taiwan avec les étudiants de Master 1 Géodynamique. La première et la dernière semaine se sont déroulées sur le navire Yu-Ying 2 afin de participer à la campagne scientifique Marine Taiger 2009. On a pu assister à la mise à l’eau, à la récupération des OBS ainsi qu’a des cours donnés par différents professeurs à bord. Pendant la semaine restante, nous avons fait le tour de l’Ile dans le but d’observer, comprendre les différentes unités géologiques et structurales. Nous avons ainsi pris connaissance des différents risques naturels de Taiwan et des différentes infrastructures mises en place pour lutter contre. Ce rapport va donc expliquer l’ensemble de ces risques majeurs, mais il n’est qu’un volet d’un rapport global sur l’ensemble du stage. Taiwan est située au Sud Est de la Chine Continentale au niveau du Tropique du Cancer. Son climat tropical lui permet d’avoir une faune et une flore très diversifiées. Cependant elle essuie une vingtaine de typhons par an.Cette ile de 35 961 km² est à 2/3 montagneuse. Ses reliefs sont importants avec le sommet de Yu Shan qui culmine à 3997m d’altitude malgré une largeur moyenne de l’ile de 100 km.

Figure 1 : Carte géographique de Taiwan (Géosciences Montpellier)

Taiwan est très peuplée, pas moins de 23 Millions d’habitants vivent sur les zones de basses altitudes. C’est l’ile la plus dense de la planète avec 613 habitants par kilomètre carré. Cette surpopulation est liée à son histoire politique qui reste aujourd’hui encore très sensible. La dernière vague de migration en 1947 est liée à la reddition du Japon ; qui avait permis son développement ; à la Chine. L’ile de Taiwan se situe dans une zone géodynamique active (Figure 2). En effet, elle est localisée entre deux zones de subductions : La subduction continentale de la Plaque Eurasienne sous la Plaque Philippine à vergence Est et la subduction océan-continent de la plaque Philippine sous la plaque Eurasienne à vergence Nord. Actuellement la convergence d’orientation N320°E est d’environ 80 mm/an (Yu et al., 2001).

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Figure 2 : Contexte géodynamique de Taiwan (S. LALLEMAND) Cette convergence de la plaque Philippine sous la plaque Eurasienne entraine un arc volcanique : l’Arc de Luzon qui rentre en collision au Sud-Est de Taiwan. Cela implique une déformation et la mise en place de la Chaîne Côtière. Taiwan peut être géologiquement divisée en plusieurs entités (figure 3): A l’Ouest : l’avant pays avec la Plaine Côtière et les Western Foothills : composés de sédiments gréseux issus de l’ancienne marge continentale chinoise. Ils sont datés autour du Pliocène. L’avant Pays ainsi que la Chaine Centrale se sont formés par la mise en place d’un prisme d’accrétion associé à la zone de subduction continentale. La Chaine Centrale est constituée de schistes verts avec des alternances schisto-gréseuses d’âge Miocène et Eocène et de matériaux du socle métamorphique très déformés et anciens : marbres et gneiss du Paléozoïque supérieur au Mésozoïque supérieur. Entre la Chaine Côtière formée par la collision de l’Arc Luzon avec Taiwan, il y a la Vallée Longitudinale qui est une structure rectiligne d’orientation N20°E recouverte par des rizières mais aussi des failles. Elle permet d’absorber plus d’1/3 de la convergence actuelle soit 38 mm/an. Elle est constituée de dépôts fluviatiles, conglomératiques récents. Enfin, la Chaine Côtière est composée d’un substratum volcanique Miocène de nature principalement andésitique bordé au sud ouest par le Mélange de Lichi une série détritique d’âge Plio-Pléistocène.

Figure 3 : Grands ensembles géologiques de Taiwan Source : Serge E. Lallemand, Hsien-Ho Tsien (1997)

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Cette ile est donc soumise à des déformations qui sont à l’origine des tremblements de terres important s (M > 6,5).

De plus la plupart des sédiments présentent de fortes pentes ce qui entraine de nombreux glissements gravitaires. Enfin, Taiwan est régulièrement balayée par des Typhons qui font du risque climatique, le plus fréquents et le plus destructeur. Ces trois types d’aléa sont fortement liés. Taiwan est donc une Ile où de nombreux aléas se produisent, de plus sa population étant très concentrée cela représente des risques naturels majeurs importants. Nous présenterons successivement le risque climatique, sismique et gravitaire et comment cette population agit pour minimiser les catastrophes naturelles associées.

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Partie 1 : Les risques climatiques L’ile Taiwan est située sur le Tropique du Cancer et est caractérisée par un climat tropical. Ce type de climat correspond à une région humide et chaude constitué par deux saisons. Une saison sèche avec de faibles températures et précipitations et une saison humide avec des températures élevées et de très fortes précipitations. Il tombe en moyenne 2465 mm d’eau par an sur Taiwan. A partir des données mises à disposition par le Central Weather Bureau of Taiwan et après leur traitements sur tableaux Excel, nous avons pu construire l’histogramme des précipitations et la courbe de températures moyennes (Figures 4(a) et 4(b)) pour chaque mois. Ces données sont relevées depuis 1971 et donc permettent d’obtenir des résultats moyennés représentatifs du climat taïwanais. A partir de ces deux graphiques on peut déterminer une période commune où l’on observe l’augmentation des précipitations et des températures. De Novembre à Avril les précipitations sont inférieures à 200 mm par mois et les températures sont autour de 20°C. De Mai à Octobre les précipitations sont autour de 250 mm par mois et les températures autour de 25°C.

 a 

 b 

Figures 4a et 4b : Précipitations (a) et Températures (b) moyennes mensuelles. (Central Weather Bureau)

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I. Les typhons Cette saison humide est caractérisée par le passage d’une vingtaine de typhons (Figure 5) qui se forment au dessus des eaux chaudes de l’Océan Pacifique et puisent leur énergie dans la chaleur de condensation de l’eau qui doit être à 25°C minimum. L’air chaud et humide monte à plus de 9000 mètres d’altitude tout en étant entrainé par la force de Coriolis. Il se met alors à tourbillonner. Quand l’air chaud rencontre l’air froid en altitude cela créait des instabilités et développe des systèmes orageux violents. Cela provoque des pluies torrentielles accompagnées de vents puissants. En Cantonais typhon signifie « vent fort ». Les typhons sont classés en 4 catégories :

Figure 5 : Image Satellite d’un typhon à l’Est de Taiwan (18/10/04)

( www.digital-typhoon.org) 1 : Dépression tropicale avec une vitesse de vents au centre d’environ 17,1m/s 2 : Orage tropical avec des vents compris entre 17.2 m/s et 32.6 m/s 3 : Typhon avec des vents compris entre 32.7 m/s - 50.9 m/s 4 : Typhon sévère avec des vents supérieurs à 51.0 m/s.

La population de l’Ile grâce à de nombreux moyens est informée en temps réel sur l’évolution de la puissance et de la trajectoire du typhon grâce à quatre stations radar dont Taiwan est équipée. Parmi ces moyens il y a la télévision où les programmes sont temporairement stoppés pour la diffusion de flashs, le site du Central Weather Bureau of Taiwan (Figure 6), les radios locales, deux numéros de téléphones sont mis à disposition, aussi grâce à des écrans géants (à l’origine publicitaires) dans les rues des plus grandes villes ou bien encore sur un portable de 3ème génération. 6

Figure : Carte de prévision de la trajectoire du typhon (19 Juin 2009) (Central Weather Bureau)

Pendant les typhons, ces pluies sont supérieures à 200mm/jour. Ces épisodes s’étalent sur 2 à 5 jours au maximum. Le cumul d’eau peut dépasser les 500 mm. Plus de 65% des précipitations pendant la saison humide proviennent donc des typhons.

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Voici des tableaux (Figure 7) des mois de Septembre 2008, Aout 2007 et Juin 2005, pour des villes différentes, issus du Central Weather Bureau qui mettent en évidence le passage de Typhons par des fortes précipitations soudaines sur une courte durée.

 

1er jour : 210 mm 2ème jour : 280 mm 3ème jour : 80 mm Soit un cumul de 570 mm

1er jour : 420 mm 2ème jour : 200 mm 3ème jour : 50 mm Soit un cumul de 670 mm

1er jour : 20 mm 2ème jour : 170 mm 3ème jour : 250 mm 4ème jour : 230 mm 5ème jour : 140 mm 6ème jour : 130 mm Soit un cumul de 940 mm

   

Figure 7 : Distribution des températures et des précipitations associées à un épisode de typhon dans les villes de Taipei, Kaohsiung et Tainan (Central Weather Bureau).

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II. Inondation, crues et incision fluviale Ces fortes pluies sur une période restreinte provoquent des crues éclaires puissantes pouvant transporter des blocs plurimètriques, qu’on a pu observer sur le terrain (Figure 8). La charge sédimentaire lors de ces crues est considérable. Les lits de rivières se creusent et s’élargissent rapidement obligeant les taïwanais à aménager perpétuellement ces rivières et les infrastructures pour lutter. Taiwan est une région où l’on observe un des plus grands taux d’érosion lié majoritairement à cette incision fluviale. L’incision rapide dans des zones de reliefs, peut entrainer des instabilités de pentes qui s’expriment sous forme de glissements de terrains (voir partie risques gravitaires).

Figure 8 : Lit d’une rivière encaissée. Les blocs sont de taille plurimètriques Ainsi dans les gorges de Taroko , où nous avons travaillé pendant une journée, les marqueurs de l’érosion indiquent une incision extrême qui a été estimée à 26 mm/an (Dudson et al., 2003), (Figure 9).

                                   

Taux d’érosion calculés avec des observations de sédiments fluviatiles en suspension à partir de grilles ayant pour résolution 5 km. 

Figure 9 : illustrant le taux d’érosion sur l’ile et le taux de sédiments jetés en mer par les rivières. Source : Simon J. Dadson, Niels Hovius and al. (2003)

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III. Aménagement et Infrastructures

 Les taïwanais reconstruisent, réparent sans cesse les dégâts et améliorent les infrastructures pour réduire les risques climatiques. Le coût moyen annuel des dégâts sur l’ensemble de l’Ile est estimé à NT$17 Billions dont 88% est liée au passage de Typhons. Les ponts sont soutenus par les piliers imposants en béton armé qui sont protégés par des plaques de métal afin d’amortir les chocs des blocs transportés lors de crues qui pourraient endommager les structures (Figure 11). Les lits des rivières sont aménagés, creusés à la pelle mécanique pour concentrer l’ensemble de l’eau dans un unique réseau et pour minimiser l’érosion au niveau des berges (Figure 10).

  La largeur du lit de la rivière asséchée, plus large qu’un fleuve français, nous donne un aperçu de ce qu’il peut se passer lors de périodes de crues (Figure 11)

 

Les pylônes électriques sont la plupart du temps surélevés sur des piliers de plusieurs mètres de hauteur afin qu’ils soient le moins affectés possible lors du passage de typhons

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Ils ont été conçus pour résister à une violente montée des eaux en période de fortes précipitations (Figure 12).

Figure 10 : A Gauche, photographie prise à Shihgang : Travaux réalisés afin de canaliser le lit principal de la rivière. Figure 11 : A Droite, photographie prise au Nord de Taitung : Pont aménagé pour résister à la puissance des crues pendant le passage d’un typhon.

Figure 12 : Photographie d’un pylône surélevé.

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Des cases en bêton armé sont installées

dans le lit des rivières afin de ralentir ou de stopper le transport des gros galets et blocs. Elles sont situées en amont du pont afin de le protéger (Figure 13).

Lors des typhons, la puissance des vagues est telle qu’il y a une forte érosion du littoral. Pour protéger les côtes de Taiwan ainsi que certains ports, ils ont déposé un grand nombre de blocs en béton armé (Figure 15). Afin de limiter l’érosion des berges, des blocs en béton armé sont aussi placés dans le lit des rivières (Figure 14).

Figure 13 : Grille en béton armé dans le lit d’une rivière

Figure 14 : A Gauche, photographie prise à l’Ouest de Fuli : blocs cubiques en béton Figure 15 : A Droite : photographie prise à l’Est de Rueisuei : blocs de béton armé en « pate d’oie »

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IV. Comparaison avec la région Languedoc Roussillon Pour que la situation taïwanaise nous apparaisse plus concrète voici quelques comparaisons avec la Région Languedoc Roussillon qui en 50 ans de mesures a connu plus de 200 pluies diluviennes de plus de 200 mm en 24h. L'équinoxe d'automne est la période la plus critique avec près de 75% des débordements mais ces pluies peuvent survenir toute l’année. Cet épisode de pluie diluvienne sur une courte période porte le nom d’épisode cévenol. Les zones les plus touchées du Languedoc Roussillon reçoivent plus de 500mm de précipitations sur la durée de l’épisode (environ 48h).

Cette forte vulnérabilité s'est traduite par plusieurs sinistres majeurs (données de météo France) : 1958 : 36 morts, plus de 500 mm d'eau en 6 jours 1963 : 682 mm en 2 jours 1976 : 300mm en 6h 1988 : 11 morts, 45000 sinistrés, 610 M€ de dégâts 2002 : 25 morts, 299 communes sinistrées, 830 M€ de dégâts 2003 : 7 morts, 300 M€ de dégâts sur le Gard.

Figure 16 : Journal Midi Libre (Languedoc- Roussillon), qui publie une édition spéciale rappelant la crue historique de 1958 de la région. 

Figure 17 : Tableau récapitulatif des précipitations du 8 au 9 Septembre 2002 à Chateauneuf-du-Pape Source : Méteo France

L’épisode Cévenol de 2002 a aussi touché des villes du Vaucluse, notamment Chateauneuf-du-Pape. A partir de ce graphique (Figure 17) réalisé par Météo France on peut observer l’évolution de l’épisode. Les barres bleues représentent la quantité de pluie tombée par heure et la droite rouge la quantité de pluie cumulée depuis le début de l’épisode. Les précipitations ont lieu seulement pendant quelques heures mais avec une forte intensité dont le maximum atteint est 97,5 mm/h. La

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ville a reçu pas moins de 300mm en 24h. Ce phénomène peut être assez bien comparé à Taiwan au niveau de l’intensité et de la répartition dans le temps des précipitations, mais bien sur sans les vents de 200km/h environ ! Ainsi ce que l’on peut observer tous les dix ans en moyenne dans le Languedoc-Roussillon est observable tous les ans voire plusieurs fois par an à Taiwan. D’où l’intérêt de travailler et d’étudier cette île afin de mieux appréhender les risques naturels sur le territoire français.

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Partie 2 : Le risque sismique L’île de Taiwan se situe au niveau d’une zone sismique très active, à la jonction entre les plaques Eurasiatique et Philippine. Elle subit donc en permanence des séismes à raison de quarante mille secousses par an. Cette activité sismique intense est distribuée sur un grand nombre de failles actives. Nous ne discuterons ici que de la faille de la Vallée Longitudinale et la de faille de Chelungpu. La côte Est de Taiwan constitue la zone de collision entre l’Arc Volcanique de Luzon, porté par la plaque Philippine et la marge continentale du bloc de Chine du Sud. Il s’agit donc d’une limite de plaque majeure où se concentre une très grande sismicité. La suture de cette collision est marquée par la faille de la Vallée Longitudinale. La faille de Chelungpu, qui se situe dans les piémonts Ouest, a causé le séisme le pus meurtrier du siècle, en 1999, au niveau de la ville de Chi-Chi. Lors de notre stage de terrain effectué autour de l’île de Taiwan, nous avons pu observer les dégats associés à l’activité de ces 2 failles majeures (Figure 18).

Figure 18 : Cartes de Taiwan montrant les grandes unités géologiques et les structures tectoniques majeures. (a) DF, front de déformation ; LCS, suture de Lishan-Chaochou ; LVS, suture de la Vallée Longitudinale ; WF, piémonts Ouest (Western Foothills) ; CeR, Chaîne Centrale (Central Range) ;CoR, Chaîne Côtière (Coastal Range) ; HP, péninsule de Hengchun. (b) Eléments tectoniques majeurs et vitesse GPS (représentés par les flèches noires). Les failles inactives formant les limites entre les unités géologiques majeures sont représentées par les lignes noires. A, piémonts Ouest ; B, chaîne de Hsueshan ; C, Chaîne Centrale et péninsule de Hengchun ; D, Chaîne Côtière ; E, partie Ouest de l’arc de Ryukyu ; F, ride d’avant arc de Yaeyama ; G, partie Nord de l’arc de Luzon ; H, plaine côtière Ouest ; I, plaine de Lanyang ; J, plaine de Pingtung ; K, la Vallée Longitudinale ; L, ride sous-marine de Hengchun ; M, bassin avant arc de Ryukyu. (J.Bruce, H.Shyu et al.,2005)

Faille de la vallée longitudinale

Faille de Chelungpu

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I. La Faille de la Vallée Longitudinale (LVF)

1. Contexte géodynamique et historique des grands séismes de la faille de la Vallée Longitudinale

Figure 19 : Cartographie de la faille de la Vallée Longitudinale et de ses failles voisines. La Vallée Longitudinale forme une dépression quasi Nord-Sud entre la Chaîne Centrale (Central Range) à l’Ouest et la Chaîne Côtière (Coastal Range) à l’Est. Le segment que l’on appel la faille de Chihshang est à l’origine des séismes de 2003 et de 2006. C’est également sur cette faille, la plus active de la faille de la Vallée Longitudinale, que se trouvent les deux sites de mesure du glissement continu par creepmeters. (J.Bruce, H.Shyu et al.,2005) La Vallée Longitudinale se situe entre la Chaîne Centrale et la Chaîne Côtière, à l’Est de l’île de Taiwan. Elle est bordée sur toute sa longueur à L’Est par la faille de la Vallée Longitudinale qui s’étend sur 150 km de Hualien au Nord à Taitung au Sud. Cette faille est en réalité composée de plusieurs segments de failles (Figure 19). L’évènement de 1951 fut le plus destructeur de la région avec plus de 80 morts et 1 000 infrastructures détruites. Peu d’informations sont disponibles sur cet évènement, mais nous savons qu’il s’est produit en plusieurs fois provoquant des séismes de magnitudes d’environ 6 et 7 sur tous les segments qui composent la faille. (J.Bruce, H.Shyu et al., 2006). Le 10 décembre 2003 un séisme de magnitude Mw=6,5 est apparu dans les environs de la ville de Chengkung sur la faille de Chihshang, suivi de nombreuses répliques. Il n’y a pas eu d’évènements de magnitude supérieure à 6 entre 1951 et 2003. Les infrastructures parasismiques mises en place par les taïwanais ont fortement réduit les dégâts normalement attendus suite à un séisme de cette

La faille de Chihshang

Creepmeters de Chinyuan

Creepmeters de Tapo

Chengkung : 2003 Mw=6,5

Taitung : 2006 Mw=6,1

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magnitude. En effet, seulement quelques fractures au sol et des bâtiments endommagés ont été signalés (Li-Wei Cheng et al., 2007). Le 1er avril 2006, un séisme de magnitude Mw=6,1 s’est produit dans les environ de Taitung. Il a été généré par la rupture d’une faille inconnue supposée être sous la limite Est de la chaîne Centrale. Cette faille est nommée la faille Y (Horng-Yue. Chen et all, 2009). La faille de la Vallée Longitudinale est également connue pour son fonctionnement particulier en glissement asismique (ou creep) de 35 mm/an, accommodant ainsi une partie de la convergence Plaques Philippine/Eurasie (80 mm/an). Ce glissement asismique génère une déformation continue observable en surface, et est principalement actif le long du segment de Chihshang, qui constitue la partie centrale de la faille de la Vallée Longitudinale. La période de récurrence de la faille de la Vallée Longitudinale est d’environ 100 ans.

2. Les mesures effectuées dans un but préventif

a. Les extensomètres

Les taïwanais ont développé un réseau d’extensomètres (ou creepmeters) le long de la faille de la Vallée Longitudinale, dans le but de mesurer en permanence la déformation générée par le glissement asismique de cette faille à une échelle locale. Il existe deux sites au niveau de la faille de Chihshang, celui de Tapo et celui de Chinyan (Figure 19). Nous sommes allés sur le site de Chinyan qui utilise 3 extensomètres. Le relevé de ces instruments s’effectue par des écoliers, ce qui permet d’obtenir une mesure quasi-continue tout en développant leur prise de conscience du risque sismique présent dans leur région.

Le fonctionnement d’un extensomètres (Jian-Cheng Lee et al., 2000) :

Un extensomètre est composé de 4 éléments importants (Figure 20) : • deux piliers ancrés dans une base solide : les extensomètres du canal de Chinyuan ne sont pas implantés directement dans le sol, mais ils sont rattachés à une base ancrée dans le mur du canal. La base solide a été construite 4 mois avant l’installation de l’extensomètre. • Les deux tiges parallèles : chaque tige est attachée fermement aux piliers par un joint universel qui leur permet de bouger librement lors d’un raccourcissement, d’un allongement ou d’une rotation entre les deux piliers. Ces tiges sont quasi insensibles à la température, ce qui améliore fortement la précision des mesures. Elles sont entourées d’un cadre, support robuste de l’instrument. Il est recouvert d’une plaque de plastique pour protéger le mécanisme du soleil et de la pluie. • une jauge à aiguille : les extensomètres utilisent une jauge mécanique car sa précision est largement suffisante pour le type de mesures effectuées, et la probabilité d’un disfonctionnement est faible en comparaison à l’utilisation d’un moyen plus sophistiqué. Ce type de jauge est habituellement utilisé pour la mesure de déplacement dans l’ingénierie civil. L’installation est pratique et robuste, la lecture facile et de bonne précision. Deux plaques de métal sont fixées sur chaque tige au milieu de l’instrument. La jauge est montée sur une des deux plaques de métal et le tube détecteur de la jauge reste en contact avec l’autre plaque de métal. La jauge étant donc solidaire d’une seule tige, le mouvement relatif des deux tiges le long de leur axe peut être alors mesuré et enregistré directement par simple lecture de la jauge. Le cadrant de la jauge est gradué de 0 à 50 mm, et permet une mesure de 0,01 mm de précision. • un thermomètre : la température des tiges est enregistrée manuellement lors de la lecture de la jauge. Le thermomètre digital utilisé a une précision de 0,1°C. La mesure de la température permet d’effectuer une calibration et une correction de l’effet de la température sur les données malgré la faible sensibilité des tiges aux variations de celle-ci.

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a.

Cadre support

Vue du dessus

Pilier

b.

Base solide

PilierBase solide

 

b.

Figure 20 : Fonctionnement d’un extensomètre. (a) Photographie d’un extensomètre prise sur le terrain, (b) Schéma explicatif associé (Jian-Cheng Lee et al., 2000), (c) Photographie du mécanisme dde l’extensomètre

prise sur le terrain, (d) Schéma explicatif associé (Jian-Cheng Lee et al., 2000).

c.

d.

 

Cadre support

Jauge à aiguille : 0 à 50mm

d. 

Les deux tiges Plaque de plastique protectrice

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Observation et enregistrement de la déformation continue par les extensomètres :

Trace en surface de la faille de Chihshang (Jiang-Cheng Lee et al., 2006)

Ruptures dans les constructions civiles

Figure 21 : Localisation des extensomètres de Chinyuan. (a) Localisation du site de Chinyuan, (b) situation géographique des trois extensomètres. (J.-C. Lee et al., 2001)

Localisation des extensomètres

Nous avons pu observer la déformation de la rive aménagée du canal de Chinyan au niveau des 3 extensomètres appelés CHIH003, CHIH004 et CHIH005 localisé sur la figure 21. Ils sont opérationnels depuis 1998.

L’extensomètre CHIH003 :

Fractures

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Figure 22 : Photographie de l’extensomètre CHIH003 prise sur le terrain. Les lignes rouges indiquent le jeu en faille inverse observé sur les rives aménagées du canal.

On observe sur la figure 22 la présence de deux failles inverses dans le mur du canal, ainsi qu’un aplatissement horizontal et une fracturation de la canalisation autrefois concentrique. La déformation de cette canalisation ne s’est pas produite spontanément mais de façon continue.

L’extensomètre CHIH004 :

Figure 23 : Photographie de l’extensomètre CHIH004 prise sur le terrain.

Au niveau de l’extensomètre CHIH004 (Figure 23), le mur a du être rebouché par un mélange de ciment et de galets suite à l’apparition d’une fracture marquée par les traits rouges sur la photographie si dessus. Les points rouges attribués à une lettre que l’on peut voir sur ces photographies font partie d’un réseau de points de repère régulièrement remesuré dans le but d’observer et de quantifier également la déformation. On retrouve ces points tout le long du mur et non pas uniquement au niveau des extensomètres.

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L’extensomètre CHIH005 :

Figure 24 : Photographie de l’extensomètre CHIH005 prise sur le terrain.

Deux failles inverses sont également observables sur la figure 24, ainsi qu’une fracture horizontale. Sur ces photographies, il est clairement visible que la mesure de la déformation par extensomètre se fait sur une zone extrêmement localisée, limitée par les piliers de l’extensomètre. Or, la déformation s’effectue également sur une zone plus large, visible à une échelle beaucoup plus grande avec l’aide d’autres méthodes que nous exposons dans la partie I.(b).

Fractures Limite d’enregistrement de la déformation

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Les données des extensomètres : mesures de raccourcissement depuis 1998 :

a.

Mise en service des extensomètres

Figure 25: Enregistrement des extensomètres de Chinyuan. (a) de 1998 (leur installation) à 2004. Ce graphique nous donne le raccourcissement en millimètres en fonction du temps pour les trois instruments du site ainsi que leur sommation. L’effet du séisme de Chengkung y est clairement visible. (b) de 1998 à 2001. Ce graphique contient les mêmes informations que le précédent, ainsi que la précipitation au cours du temps en millimètres. (Jian-Cheng Lee et al., 2003 et 2005)

1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004

b.

Raccourcissement total

CHIH005

CHIH003

CHIH004

Séisme de Chengkung

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Les données du graphique de la figure 25 (b) indiquent un raccourcissement total de 45,0 mm à un taux de 15,0 mm/an de 1999 à 2001 en sommant les résultats des trois instruments. Séparément on obtient un raccourcissement total de 15,5 mm, 9,0 mm et 20,5 mm pour CHIH003, CHIH004, CHIH005 respectivement, à un taux de 5,2 mm/an, 3,0 mm/an et 6,8 mm/an (Jian-Cheng Lee et al., 2003). En 2004, le raccourcissement total est de 175 mm/an pour la somme, et de 60 mm, 33 mm et 82 mm pour CHIH003, CHIH004 et CHIH005 respectivement (Figure 25 (a)). Le raccourcissement a été multiplié quasiment par 4 en 3 ans. Cette forte augmentation est du au séisme de Chengkung de 2003 qui a influencé l’augmentation du taux de raccourcissement de la déformation après s’être produit. Le graphique, en figure 25 (b), montrent également une relation entre les précipitations et le raccourcissement de la faille. Lors de fortes pluies, le raccourcissement augmente plus rapidement qu’en période sèche. Cette relation peut être interprétée comme étant une relation directe entre les climat et l’intensité du raccourcissement de la faille, ou comme étant tout simplement du à un gonflement du sol contenant les piliers de l’extensomètre. Ce dernier va alors mesurer, en plus du déplacement continu, un mouvement entre les deux piliers du au changement de propriété du matériel dans lequel les piliers sont ancrés. La deuxième hypothèse, qui met en jeu un effet local, semble être la plus correcte.

b. Corrélation d’images SPOT et traitement InSAR

Cette déformation continue peut également être observée par les méthodes InSAR et la corrélation d’images SPOT, pour Système pour l’Observation de la Terre. La méthode InSAR, pour interférométrie RADAR, permet d’observer la déformation verticale avec une précision de 26 mm. La méthode de corrélation d’images SPOT permet d’observer la déformation horizontale avec une précision de l’ordre du pixel de l’image. Ces méthodes sont actuellement utilisées par Maryse LE ROY et Angélique ZAJAC dans le cadre d’un stage recherche au sein du laboratoire de Géosciences de Montpellier (Figure 26). Ce stage est encadré par Michel PEYRET, Stéphane DOMINGUEZ et Rodolphe CATTIN. Il a été choisi par les stagiaires afin de préserver une continuité avec le stage effectué sur le terrain à Taiwan, ce qui a été bénéfique pour les deux stagiaires. En effet, après avoir vu de leurs propres yeux l’ampleur du risque sismique à Taiwan, en particulier dans la région de la faille de la vallée longitudinale, l’utilisation de ces deux méthodes remporte un vif intérêt dans la compréhension du phénomène étudié. L’importance de visualiser sur le terrain l’objet d’une recherche est dans notre cas très bien démontré.

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Figure 26 : (a) Traitement InSAR sur la région de la Vallée Longitudinale. L’orientation est inversée (M.Peret, Géosciences Montpellier). (b) Image SPOT orthorectifiée à partir

d’un MNT de la zone. L’image d’origine a été prise le 12/11/94.

II. L’évènement de 1999 : Le séisme de Chi-Chi

1. Contexte géodynamique de la faille de Chelungpu

Chi-Chi : 1999 Mw=7,6

Figure 27 : Cartographie de la faille de la Chelungpu et de ses failles voisines. Cette faille d’orientation Nord-Sud borde le bassin de Taichung à l’Est. C’est une faille frontale chevauchante tout comme la faille de Changhua situé plus à l’Ouest. Le bassin de Taichung forme un piggyback entre ces deux failles majeures. (J.Bruce, H.Shyu et al.,2005)

La faille de Chelungpu s’est rompue sur toute sa longueur lors du séisme de Chi-Chi en 1999. Cet évènement de magnitude 7,6, survenue le 21 septembre 1999 à 1 :47 heure locale, a causé la perte de 2415 personnes. L’épicentre de ce séisme est localisé dans la zone des piémonts Ouest, où plusieurs failles actives ont été identifiées. La faille de Chelungpu est une faille chevauchante, associée aux failles de Changhua et de Shuangtung qui lui sont quasi parallèles, ces trois failles étant des failles frontales du raccourcissement de la Chaîne. La faille de Changhua est une faille aveugle qui a également joué lors de l’évènement de 1999 (Figure 27). La rampe proche de la surface de la faille de Chelungpu a un pendage de 30 à 35° vers l’Est. Ce pendage diminue fortement au niveau du décollement basal où il est de 6 à 10° (Figure 28). L’obliquité de cette faille est responsable de l’inégale répartition du déplacement en surface. En effet, on observe une augmentation du déplacement du Sud vers le Nord le long de la faille, ainsi qu’une déformation plus importante en surface. L’asymétrie présente dans la répartition des déplacements en surface se traduit par un zonage des déplacements les plus importants dans le

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bloc chevauchant de la faille de Chelungpu. Cette observation à trois explications possibles qui peuvent être dépendantes où indépendantes les unes des autres. La localisation des déplacements importants au Nord et proche de la surface peut être due à un effet de site, à un effet dynamique et bien sur à l’obliquité de la faille. L’effet de site étant la lithologie et la position de la faille dans une zone à forte contrainte, l’effet dynamique étant le rebondissement des ondes directes à la surface du sol et sur le plan de faille oblique (Figure 29). La période de retour des failles de cette zone de Taiwan est estimée à 150, 250 ans pour des séismes de magnitude 7 à 7,5.

Figure 28 : Coupe géologique simplifiée au travers des piémonts Ouest de Taiwan. Les failles de Chelungpu et de Changhua sont représentées en trait et pointillés rouges respectivement. La zone de cisaillement ductile représenté en pointillés épais noirs a été déterminée par les données GPS lors de la phase intersismique. Les différentes unités géologiques sont : m, miocène ; c.f. la formation de Cholan (pliocène supérieur) ; t.f. la formation de Toukoshan. (S. Dominguez et al., 2003)

Surface du sol

Figure 29 : Schéma explicatif simplifié de l’effet dynamique.

Faille de Chelungpu

Onde sismique directe

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2. Tracé de la faille en surface visible sur le terrain

La rupture de la faille lors de l’évènement de 1999 est toujours visible aujourd’hui, notamment sur les infrastructures où le déplacement est facilement mesurable. Lors de notre passage sur ces différents sites, nous avons pu les observer facilement (Figures 30 à 32).

Prise de vue de la figure 32 (c) vers le

barrage

Pont rompu par la faille Figure 32

Barrage de Chigang Figure 31

Bloc chevauchant

N

Trace de la rupture en surface

Figure 30 : Photographie aérienne prise peu de temps après le séisme, exposée au 921 Earthquake Museum of Taiwan. La trace de la faille en surface est représentée par les pointillées rouges.

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NNW

Figure 31 : Photographies du barrage de Shihgang prises sur le terrain. (a) La déformation sur la gauche du barrage est entourée en orange. (b) Elévation d’une partie du barrage de 12,32 m situé sur le bloc chevauchant de la faille.

 

Elévation de 12,32 m

a.

b.

SSE NNW

Hauteur du barrage après le séisme : 284,32 m

Hauteur du barrage avant le séisme : 272,00 m

Figure 32 : Photographies du pont rompu par la faille. (a) Photographie prise peu de temps après le séisme, exposée au 921 Earthquake Museum of Taiwan. La rupture du pont est représentée par des tirés violets. Le lit de la rivière a subit une surrection importante de 9 m représentée en vert. La trace de la faille en surface est représentée en rouge. (b) Photographie du pont reconstruit prise sur le terrain. Le changement de pente du pont est clairement visible. (c) Photographie prise sur le terrain sur le pont. Le barrage de Chigang se trouve en arrière plan. La surrection du lit de la rivière à été totalement érodé en 10 ans, se qui traduit une très forte capacité d’érosion de la rivière.

a. SSE NNW

Surrection importante 9m

b. c. NNW SSE

Reconstruction du pont avec une pente plus

importante

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3. 921 Earthquake Museum of Taiwan

Ce musée consacré au séisme de Chi-Chi de 1999 et à la sismologie en général, a ouvert ses portes au publique le 21 Septembre 2004, le jour du 5ème anniversaire de l’évènement de 1999. Il est construit sur le site de la Kuangfu Junior High School, une école qui a subit des dégâts importants. Ces dégâts sont préservés et protégés par ce musée dans le but de promouvoir les sciences de la terre et des séismes au grand public, de garder en mémoire les victimes de 1999, et d’encourager la conscience collective sur l’importance de la prévention du risque sismique (Guide Book du 921 Earthquake Museum of Taiwan). C’est l’un des seuls endroits sur terre où l’on peut trouver un musée construit sur un site endommagé par un séisme, et qui préserve les déformations afin de les montrer au grand public. Autour de ce site une sensibilisation aux risques sismiques dans la vie quotidienne des taïwanais est enseignée à ces derniers. Ce musée nous a également permit d’observer la trace de la faille en surface (Figures 33 et 34), et d’observer ces mesures en tranchée faite sur cette faille (Figure 35).

Figure 34 (b)

Figure 34 (a)

Figure 33 : Photographie aérienne prise après le séisme, exposée au 921 Earthquake Museum of Taiwan. La trace en surface de la faille est représentée en rouge, elle traverse le stade de la Kuangfu Junior High School.

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Figure 34 : Photographies du stade de l’école prise sur le terrain lors de la visite du musée. L’auvent sert à protéger le site des intempéries telles que les typhons et les vents violents. (a) et (b) Photographies du rejet de la faille marqué par le marquage au sol du chemin de course du stade, prise sur le terrain. (c) Schéma expliquant comment, grâce à ces marquages, on peut déterminer la composante de la faille. Ici elle est chevauchante à composante senestre. Ce schéma correspond au virage de la photographie (a). Il est exposé au 921 Earthquake Museum of Taiwan.

a.

c.

b.

a.

b.

Figure 35 : (a) Photographie de la tranchée de la rupture de faille de 1999 préservée par le musée. Les traits rouges délimitent une couche de sable déformée par le passage de la faille, (b) Photographie des

infrastructures démolies par le séisme. On distingue une structure en château de cartes.

Le rejet de la faille est bien visible sur les figures 34 et 35.

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Le séisme de Chi-Chi de 1999 fut le plus désastreux du 20ème siècle pour les taïwanais. Cependant la mise en place d’infrastructures parasismiques et l’enseignement de la conduite à avoir auprès de la population ont minimisés les dommages humains et économiques, même si ces derniers restent élevés. La création d’un musée pour préserver ces dommages et sensibilisé les taïwanais à l’aléa sismique est unique au monde. Cela traduit leur bonne préparation face à ce type de risques dans leur pays, contrairement à nous, où ce type d’enseignement ne fait pas partie intégrante de nos meurs malgrès des risques non négligeables, notamment dans le Sud de la France !

III. Sensibilisation et prévention de l’aléa sismique présent à Taiwan auprès de sa population et dans ses constructions

Construction d’infrastructures parasismiques : Taiwan utilise 3 codes de constructions: les lois du gouvernement, celles de la Chine continentale et celle utilisée par les investisseurs étrangers : le code d’état de Californie. Ces codes demandent le maniement de techniques telles que les colonnes de béton armé, les « joints sismiques » (qui transmettent les forces naturelles loin des structures fragiles) ou les pieux de fondations profondes. Lors d’un séisme, des forces horizontales entrent en jeu. Les constructions normales ne peuvent résister à ce genre de forces, elles ne sont conçues que pour subir des forces verticales. Les constructions parasismiques permettent de renforcer les liens entre les armatures métalliques et les colonnes. Ainsi les forces horizontales sont converties en forces verticales et sont transmises de l’armature aux colonnes, puis aux fondations (Figure 36).

Avant un séisme (état stable) :

Les deux constructions A et B résistent aux forces normales gravitationnelles. D’un côté, un bâtiment non parasismique (A), de l’autre un bâtiment parasismique (B). Elles transfèrent toutes deux ces forces aux fondations.

Pendant un séisme:

A. Le flambage (qui se dit “buckling” en anglais) sous l’effet de forces horizontales, souffre de l’effet « château de cartes ». B. Les colonnes, les fondations et les poutres dotées d’une structure interne de renforcement concentrent les forces de tension.

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Conséquences :

A. Les forces horizontales ne sont pas transmises aux forces verticales. Conclusion, le bâtiment s’effondre. B. La transmission se fait avec succès vers les piliers qui résistent aux secousses.

Figure 36 : Comparaison entre le comportement d’une construction normale (A) et une construction parasismique (B) lors d’un séisme. (Site Internet de la BBC)

Figure 37 : Photographie d’une construction parasismique en cours, prise sur le terrain. On observe l’armature en acier de la construction. L’une des règles du parasismique est de ne pas construire

symétriquement.

De nombreux bâtiments sont construit suivant le modèle B (Figure 37). Cependant, nous avons pu constater que certains bâtiments ne respectent pas les normes parasismiques pourtant obligatoires à Taiwan, ou sont trop vieux pour pouvoir les respecter (Figure 35 (b)). Dans chaque bâtiment, un système d’alerte utilisant une lampe/radio est installé. Ces lampes sont branchées en permanence sur le secteur ce qui permet, en cas d’effondrement, de s’éclairer dans le noir et de se tenir informé de l’avancement des secours. La population taïwanaise sait également comment se comporter lors d’une secousse, cet apprentissage fait partie de leur vie quotidienne.

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Partie 3 : Les risques gravitaires : glissements de terrains Taiwan est situé dans une région subtropicale sujette à des typhons et des tremblements de terre fréquents comme nous l’avons vu précédemment L’intense érosion ajoutée aux taux de convergence exceptionnels caractérisant Taiwan sont à l’origine de fréquents glissements de terrain. Ainsi ces dernières années, ont été le théâtre d’une multiplication du nombre de glissements de terrain dans l'île. Ces glissements de terrain se produisent en général pendant ou après des périodes de fortes pluies comme par exemple à la suite d’un typhon. Cependant, elles ne suffisent pas à expliquer totalement ces phénomènes. A la liste des causes probables, il faut ajouter les séismes et notamment le terrible tremblement de terre de 1999, qui a déstabilisé les sols en montagne, l'exploitation incontrôlée des zones de versant mais aussi de nombreux autres facteurs que nous présenterons un peu plus loin dans cette partie. Le développement rapide de l’économie du pays requiert une utilisation du territoire plus efficace. L’expansion urbaine nécessitant également plus d’espace, l’exploitation des terrains en pente augmente. Une attention primordiale doit donc être accordée à la surveillance et la prévention des glissements de terrains.  

I. Les séismes et les glissements de terrain

Les tremblements de terre peuvent jouer un rôle majeur dans le déclenchement d’un glissement de terrain. Ainsi, la sismicité importante qui affecte Taiwan, a déjà été la cause de nombreux glissements de terrain dont le volume et l’amplitude dépassent largement ceux rencontrés en Europe. Plusieurs millions de m3 ont été mobilisés à plusieurs reprises à Taiwan (glissement de terrain de Tsaoling, glissement de terrain de JiuJiufon). L’ampleur des destructions engendrées n’en est que trop bien corrélé. Ainsi le glissement de Jiufengershan que nous avons étudié sur le terrain en est un parfait exemple.

Exemple du glissement de terrain Jiufengershan :

1. Présentation du glissement de terrain de Jiufengershan :

Le glissement de terrain de Jiufengershan provoqué à la suite du tremblement de terre de Chi-Chi est localisé dans la zone interne des Piémonts de l’Ouest à environ 12km au Nord de l’épicentre du séisme de Chi-Chi (Figure 38). Il fait parti des 9272 glissements de terrain dont la surface est supérieure à 625m² et qui ont été provoqués par Chi-Chi.

A titre de comparaison, le plus gros glissement de terrain en Europe, celui de la Clapière dans les Alpes Maritimes a mobilisé depuis 1976, un volume compris entre 10 et 20 millions de m3 contre les 30 à 90 millions de m3 du glissement de Jiufengershan qui s’est produit en une seule fois et qui a provoqué des coulées de débris rocheux et de sols qui ont glissé sur une distante d’environ 1km le long d’un plan de faiblesse dans la stratification. De plus, le glissement de la Clapière se fait en continu. Dans les années 50-60 le déplacement était estimé à 40cm par an, aujourd’hui il dépasse les 80cm.

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Figure 38: Carte géodynamique de Taiwan avec un agrandissement sur sa partie centrale illustrant les structures tectoniques régionales dans la zone de l’épicentre de Chi-Chi et la localisation du glissement de terrain de Jiufengershan. Les âges des formations géologiques sont indiqués ci-dessous : Q=Quaternaire, P=Pliocène, M=Miocène, O=Oligocène et E=Eocène (Chang et al., 2005).

La pile sédimentaire mobilisée par le glissement de Jiufengershan mesure 1.5km de long et 50 à 60m d’épaisseur. Cette couche de sédiments porte le nom de Changhukeng Shale (Figure 39). La lithologie des sédiments que nous avons rencontrés sur le terrain pour cette couche est constituée d’une alternance de grès argileux avec des lits de pélites et de grès silteux du Miocène inférieur et moyen. Les débris provoqués par l’avalanche et provenant de cette couche se sont déposés sur une épaisseur de 110m (au maximum) bloquant deux petites rivières (la rivière Chiutsaihu et la rivière Sezikeng) et créant ainsi 3 petits lacs en amont. Ces sédiments et roches déstabilisés proviennent du flan ouest du synclinal Taanshan du centre de Taiwan. Ce pli synclinal asymétrique qui plonge légèrement vers le Sud, fait parti d’un ensemble de plis et de failles inverses à vergence Ouest bordé par les failles de Chelungpu et de Shuilikeng. Les piles sédimentaires de cette structure en synclinal sont datées de l’Oligocène supérieur jusqu’au Pléistocène.

Parmi ces dépôts, on relève la présence d’une distribution hétérogène de fragments rocheux et de blocs dont la taille peut aller du centimètre à plus de 20m! Ces fragments de roches sont compris dans une matrice de pélites argileuses (Figure 44).

La surface de glissement présente plusieurs structures de déformations telles que des plis et escarpements. Ces plis sont le résultat de contraintes compressives et cisaillantes appliquées sur ces couches pendant la phase dynamique de l’avalanche. On remarque également une striation parallèle au pendage du litage.

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Figure 39: A. Carte géologique du glissement de terrain de Jiufengershan. Les formations stratigraphiques composant la zone d’étude de haut en bas sont : Tanliaoti Shale, Shihmen Formation, Changhukeng Shale (le glissement a affecté cette couche en particulier) et Kueichulin Formation. B. Coupe de la région du glissement de terrain (Chang et al.2005).

A 

Dépôts de glissement :

Pour illustrer l’évolution morphologique du paysage associé au glissement de terrain, une carte isopaque est présentée dans l’article de Chang et al. 2005, illustrant la différence d’altitude entre l’image LiDAR (Light Detection and Ranging qui signifie télédétection par laser aéroporté) et l’image DEM (Digital gridded Elevation Model qui signifie Modèle numérique d’Elévation) de la topographique datant de 1986 (Figure 40). Cette carte permet de voir la zone de dépôt, la zone mobilisée et la zone de jonction entre les deux. Les lignes isopaques sont présentées tous les 10m : une valeur négative indique une perte de matériau, tandis qu’une valeur positive indique un gain de matériel rocheux. On remarque qu’environ 60m de matériel a été retiré de la zone mobilisée, alors qu’une épaisseur de 100m de matériel déposé est constaté. Cette différence serait due à la décompaction des sédiments pendant l’avalanche augmentant ainsi le volume de 19%. .

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Figure 40: A. Carte isopaque du glissement de terrain illustrant la différence en altitude entre l'image LiDAR et le modèle numérique d'élévation de 1986. B. Coupe présentant la morphologie initiale de la pente, la zone mobilisée et la zone de dépôts des débris. Cette coupe reprend les données de la carte isopaque et permet de mieux visualiser les volumes considérés.

     

2. Quelles sont les causes à l’origine du glissement de terrain de Jiufengershan?

Les glissements gravitaires sont intimement reliés aux risques que nous avons présentés dans les parties précédentes : climatiques et sismiques.

En premier lieu, il est important de préciser que ce glissement de terrain s’est produit durant la phase cosismique du séisme de Chi-Chi c'est-à-dire pratiquement quasi-instantanément.

L’avalanche de roches et de sols aurait été initiée par un glissement translationnel constitué de gros blocs qui, en tombant, se seraient brisés rapidement pour former l’avalanche à mesure que le matériau est pulvérisé (Figure 44). Les blocs se seraient probablement séparés et brisés le long de zones de fractures préexistantes. Les caractéristiques indiquent que le glissement s’est formé en un unique évènement. De plus, des témoignages d’habitants vivant près du glissement indiquant de violentes explosions assourdissantes et des débris dévalant en direction des gorges avec des tempêtes de poussière appuient cette théorie (Huang et al., 2002). La problématique est de comprendre comment un glissement d’une telle amplitude a pu se produire en une seule fois ? Quels sont les facteurs responsables ?

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a. Taux d’incision fluviale :

La région est sujette à une forte incision fluviale avec des taux d’incision pouvant aller jusqu’à plus de 2cm par an. Ces taux déstabilisent les versants des montagnes accentuant le risque d’avalanches. Dans le cas de Jiufengershan, l’incision du lit de la rivière accentué par le séisme de Chi-Chi a affaibli la roche dans la vallée et a probablement une part non négligeable dans le déclenchement du glissement de terrain.

b. Précipitations et typhons :

Ce taux d’incision peut être amené à augmenter lors de périodes de fortes pluies, de typhons ou même de séismes, cependant ce n’est pas ce qui a causé le glissement de Jiufengershan. En effet, aucun enregistrement de précipitations n’a été relevé durant la semaine qui a précédé le glissement de même pour les typhons puisque aucun typhon n’a été détecté un mois avant le glissement. Il est donc très important de comparer les différentes données de flux d’érosion, climatiques et tectoniques. Nous reviendrons un peu plus bas sur les liens qui unissent les glissements de terrain aux typhons.

c. Les séismes :

En revanche, d’après l’article de Dadson et al. 2003, il existe clairement un lien entre l’érosion et le relâchement du moment sismique cumulé entre 1990 et 1998 (le séisme de Chi-Chi n’est donc pas pris en compte). Une augmentation du moment sismique cumulé est corrélée linéairement à une augmentation du taux d’érosion (flux sortant direction des rivières, Figure 41). On peut donc s’attendre à une forte augmentation du taux d’érosion après le séisme de Chi-Chi.

Figure 11: Corrélations entre les taux d'érosion etamplitude du moment sismique cumulé à partir dedonnées récoltées dans 128 bassins de drainage.

d. Fluidification de la roche :

Le fait qu’il n’y ait pas eu de précipitations n’indique pas forcément que l’eau n’a pas participée. Par exemple, pour le cas du glissement de terrain de Jiufengershan, la présence d’eau dans la roche a affaibli la roche au niveau d’un plan de faiblesse. Ce plan de faiblesse a servi de niveau de décollement et a donc servi de plan de fracture sur lequel le glissement s’est produit (Figure 45).

La fluidification le long de la surface de glissement créée un excès de pression de pores, qui réduit la force de cisaillement favorisant une accélération du volume rocheux dévalant la pente. Pendant le glissement, la force effective de cisaillement est affectée par le réchauffement dû à la friction, ainsi que par les variations de pression de pores. L’élévation de la température dans la surface de cisaillement augmente la pression de pores et affaiblit la force de cisaillement. Une fine couche de pseudotachylites se créée (verre ou matériau cryptocristallin associé à des cataclasites), la majorité fut balayée rapidement après le tremblement de terre. Hors la formation de pseudotachylites dans

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des roches sèches ne se fait qu’à des températures comprises entre 1100 et 1600°C ce qui suggère des vitesses de glissement très rapides.

Toutes ces observations suggèrent que l’eau dans la nappe fluait le long de lits perméables et de joints préexistants (Figure 42). Le niveau de la nappe était donc probablement situé bien au-dessus de la surface de glissement. Cette hypothèse a été d’ailleurs confirmée par l’observation d’infiltrations au niveau de la surface de glissement alors que comme déjà mentionné plus haut, il n’y avait pas eu de précipitations enregistrées les jours précédents le glissement, bien que celui-ci se soit produit pendant la saison des pluies.

Près de la zone principale de cisaillement, une augmentation de l’extrusion d’argiles se produit dans les niveaux saturés en argile. Les joints et fractures préexistants se remplissent alors de boue injectée (Figure 42). Ces structures se sont crées pendant le processus de glissement, et sont probablement liées à la fluidification de ces niveaux saturés sujets à une forte pression d’eau de pores.

Figure 42: Détail d'un joint ouvert sur la surface de glissement injectée de boue (Chang et al. 2005).

e. Lithologie :

Pour que de l’eau puisse circuler dans la roche il faut que la roche soit perméable et qu’elle présente des caractéristiques propices aux mouvements de terrain. Ainsi, les grès argileux superposés par des couches plus pélitiques sont des roches tendres (peu compétentes) qui ne résistent pas à de telles contraintes. Dans ce cas, la lithologie a donc sans doute joué un rôle important.

f. Végétation :

Un autre facteur majeur dans la stabilité des pentes, est la végétation. L’érosion des sols est largement accentuée par le type de végétation que les agriculteurs décident de cultiver. En général, à l’exception de ces effets hydrologiques, les racines des arbres renforcent le sol en augmentant la résistance au cisaillement à mesure qu’elles s’ancrent dans la couche stable du sol constituant ainsi un support. Or ces dernières années, les terrains en pente ont été de plus en plus exploités pour y

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faire pousser des cultures plus lucratives, comme celle de la noix d’arec (improprement appelée noix de bétel), du thé ou de certaines variétés de fruits et légumes.

L’inconvénient est que ces plantes sont la plupart du temps dotées de racines courtes, lesquelles ne retiennent pas aussi bien les sols que la végétation qui occupait ces terrains à l'origine, ce qui fait donc diminuer la stabilité de la pente. Les cultures de fruits sont ainsi davantage favorisées par rapport à une végétation caractérisée par des troncs, des branches et des feuillages plus développés, parce qu’elles permettent un profit plus intéressant. Dans le cas de Jiufengershan, les cultures privilégiées sur ces pentes étaient des bambous et des plantations d’aréquiers (Figure 43).

Les forces à l’origine de la déstabilisation peuvent être générées par le poids de la végétation (surcharge) et par les forces éoliennes sur la végétation exposée, bien que ces deux facteurs aient des effets mineurs. En revanche, les racines de ce type de végétation peuvent jouer un rôle inverse en pénétrant et en augmentant les fissures préexistantes dans la roche.

L'une des autres conséquences de l'essor de l'agriculture de montagne est l'intensification du réseau routier pour permettre l'exploitation commerciale des zones cultivées. Si la terre et les pierres enlevées pour tracer la voie de communication ne sont pas disposées convenablement, ces déblais peuvent alimenter des torrents de boue destructeurs en cas de forte pluie.

Les pierres et la terre retirées des chantiers étaient simplement jetées en contrebas, dans les vallées, où, emportées par l'eau de pluie, elles provoquaient en aval des coulées de boue dévastatrices. Il n'est donc pas étonnant, à chaque fois que des typhons passent ou que de fortes pluies tombent, que les dégâts soient les plus importants en bord de route.

Figure 43: Plantation d’aréquiers. (Photographie d’internet)

g. Pente topographique :

A ces facteurs qui ont affectés la région dans laquelle s’est produit le glissement de Jiufengershan, de nombreux autres paramètres peuvent être cités mais qui eux n’ont pas joué dans ce glissement. Par exemple, la pente topographique peut s’avérer déterminante. Si celle-ci est supérieure à la pente stratigraphique, on peut imaginer aisément que le versant est stable même si ce n’est pas toujours le cas comme ce fut le cas pour Jiufengershan.

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 Figure 44: Débris de roches dans la zone de dépôts du glissement de Jiufengershan (Photographie prise sur

le terrain).

 Figure 45: Surface de glissement de Jiufengershan (photographie prise sur le terrain - Piémonts Ouest).

II. Les typhons et les glissements de terrain:

Influence des typhons sur la répartition des glissements de terrains et la concentration en sédiments dans les rivières:

Lorsque les typhons Toraji et Nari se sont abattus sur l'île en 2001, plus de 200 personnes ont trouvé la mort, pour la plupart enterrées vivantes dans des glissements de terrain ou emportées par des torrents de boue. Le Centre et l'Est de l'île, ont été particulièrement touchés. Le typhon Toraji qui a suivi le tremblement de terre de Chi-Chi a provoqué plus de 30.000 glissements de terrain couvrant une surface de 500km². Sur l’ensemble des glissements de terrain provoqués par ce séisme, 56% ont été réactivé pendant le typhon Toraji et 80% se sont produits dans des zones qui ne s’étaient pas effondrées pendant le séisme. D’après ces quelques informations, nous allons partir dans une première idée qu’il existe une relation étroite entre les typhons et les glissements de terrain et cherchons maintenant à comprendre ce qui caractérise cette relation. Approfondissons ce sujet.

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Entre 1996 et 2001, les événements suivants se sont produits : le typhon Herb en Août 1996, le séisme de Chi-Chi en Septembre 1999 et le typhon Toraji en Juillet 2001. Le typhon Herb s’est produit 80 ans après le précédent séisme de magnitude 6 dans la région, il a provoqué un déversement d’eau de 1.2km3 sur 3 jours de la rivière Choshui. De façon similaire, le typhon Toraji (le plus gros des 4 typhons post-séisme) a entrainé un débit de 0.8 km3 sur 2 jours de la même rivière. Cette séquence typhon-séisme-typhon représente une expérience sur le terrain qui fournit de nombreuses informations quantitatives sur l’impact de grands tremblements de terre sur la perte de matériel de pente et le transfert de sédiments aux rivières et à l’Océan.

La proportion des zones affectées par des glissements de terrain pendant le typhon Toraji augmente près de la faille de Chelungpu (Figure 46), ceci suggère que même dans le cas de zones qui n’avaient pas subi de glissements de terrain pendant le séisme, le substratum était pré-conditionné au glissement du fait de la perte de cohésion et la force de friction de la masse rocheuse sur la pente à la suite du tremblement de terre. Tandis que la plupart des glissements cosismiques restent confinés sur les pentes, pendant les typhons, l’affaiblissement du matériel du substratum provoque un nombre très important de glissements de terrains.

Figure 46: A. Réponse géomorphologique au séisme de Chi-Chi en fonction de la distance à la faille de Chelungpu. Les ronds noirs indiquent la variation moyenne de la concentration en sédiments ΔK, les symboles ouverts présentent les variations moyennes de la densité de glissements de terrain provoqués par Chi-Chi (triangles), par Toraji (carrées). La barre grise indique le PGA (peak ground acceleration). B. PGA en fonction la surface affectée par les glissements de terrain (ligne en pointillées) et ΔK (ligne continue). De Dadson et al.2004

En se focalisant sur le bassin de la rivière de Choshui qui draine la plupart de la zone de l’épicentre (Figure 47), on étudie la réponse géomorphologique à un séisme en variant la distance à la faille de Chelungpu, faille sur

laquelle s’est produit le séisme de Chi-Chi.

La variation moyenne de la concentration en sédiments ΔK, donne une estimation de la variation de la concentration en sédiment après un séisme. Si ΔK > 1 la concentration en sédiments a augmenté après le séisme (ΔK= Kpost/Kpre). La distribution spatiale des valeurs de concentration en sédiments indique que l’augmentation maximale de cette concentration en sédiments se situe dans la région de l’épicentre de Chi-Chi dans une bande verticale qui longe la faille de Chelungpu. ΔK est bien corrélée avec le PGA ainsi qu’avec la surface affectée par les glissements

Figure 47: Localisation et tectonique de Taiwan. A.Caractéristiques tectoniques de la zone de Taiwan. B.Topographie de Taiwan présentant l'épicentre et le mécanisme au foyer du séisme de Chi-Chi (Dadson et al.2004).

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gravitaires (Figure 46B). Le PGA correspond à l’accélération maximale subie par une particule sous l’effet d’un tremblement de terre. Au-delà de ce pic à l’épicentre, ΔK diminue ensuite progressivement dans les 60 premiers kilomètres en s’éloignant de la faille puis décroit plus brutalement (Figure 46A). Cette distribution est à peu près suivie par celle des glissements de terrain à la différence que près de la faille, là où la densité de glissements de terrain est très importante, la diminution se fait plus brutalement au début puis diminue progressivement quand on s’éloigne de la faille. Cependant, la plupart des glissements de terrain sont restés confinés sur la pente. Seulement 8% des sédiments de ces glissements ont atteints la rivière. En revanche, 13% des glissements provoqués par le typhon Toraji, et 24% des glissements provoqués par le typhon Herb ont apportés des sédiments jusqu’au réseau hydrographique.

 

 

 

 

 

 

 

Figure 48: Concentration de sédiments pour une période de 6 mois entre 1986 et 2002 pour la rivière

Choshui, à l’Est de Taiwan (Dadson et al.2004).

Le graphique présenté à la figure 48 exprime la concentration de sédiments pour une période de 6 mois entre 1986 et 2002 pour la rivière de Choshui, à l’Est de Taiwan. La concentration moyenne en sédiments pendant la saison des typhons (en pointillés) est estimée à environ 380m-3.s, tandis que celle observée en hiver (en tiretés) est approximée à un peu plus de 100m-3.s.

La distribution de la concentration en sédiments pendant la période des typhons (de juillet à octobre) dépend de la taille du typhon. En revanche, pour l’hiver suivant le séisme de Chi-Chi, on observe une décroissance exponentielle de la concentration en sédiment qui va d’environ 400m-3.s à une valeur moyenne d’hiver d’une centaine de m-3.s. La période de temps nécessaire au rééquilibrage de la valeur de la concentration en sédiments est d’environ 2-3ans. Les stocks de sédiments se sont écoulés relativement rapidement après le séisme de Chi-Chi. Cependant, durant les périodes de grosses précipitations lors du passage d’un typhon, les grandes quantités de sédiments restées sur les pentes glissent entrainant une augmentation du nombre de glissements de terrain et du flux de débris.

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Si l’on prend l’exemple de la rivière de Peinan (Figure 49) qui se situe très loin de l’épicentre de Chi-Chi, la concentration de sédiments a augmenté considérablement (un facteur de 2.8) après le typhon Bilis. Le typhon a mobilisé du matériel provenant de terrasses en hauteur dans les montagnes.

Figure 49: Variations spatiales des changements de concentrations en sédiments après le séisme de Chi-Chi. Les lignes bleues représentent le trajet des typhons. Les points noirs représentent les stations de mesure et les points blancs l'épicentre de Chi-Chi et ses répliques dont la magnitude ML est supérieure à 6. (Dadson et al.2004)

Tous ces glissements de terrains ont causés une élévation des taux d’érosion et une cascade de sédiments des pentes vers les rivières. Les concentrations en sédiments en suspension dans les rivières situées à moins de 40km du séisme de Chi-Chi ont augmenté de 4 fois la valeur initiale avant le séisme. La masse totale retirée du bassin de Choshui dans la période entre le séisme de Chi-Chi et la fin de 2001 a été estimé à 326Mt.

III. Impact de l’activité humaine sur le risque de glissement de terrain et Gestion du risque:

Aujourd’hui et cela depuis le séisme de Chi-Chi ainsi que l’important glissement de terrain du hameau de Shenmh en 1996, les catastrophes naturelles sont largement couvertes par les médias. Les glissements de terrain, torrents de boue (Figure 50) et autres affaissements dus à l'érosion des sols sont devenus la principale source de risques naturels dans l'île. Ce qui ne paraît guère surprenant lorsque l'on connaît les conditions géographiques et climatiques qui prévalent ici.

Jusque dans les années 70, le développement urbain sur des versants s'est fait de façon sauvage, hors de tout contrôle, puisque le domaine des lois concernées se limitait au seul environnement urbain. Avec l'introduction de la Loi des constructions en 1973, quelques premières mesures étaient prises, renforcées trois ans après par une série d'arrêts ministériels précisant l'usage des terrains situés en zones non urbaines.

La COA estime, dans toute l'île, à 32 000 le nombre d'hectares en pente exploités à l'excès du point de vue agricole. La COA a donc imposé aux propriétaires ou aux exploitants de ces terrains d'en

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assurer la reconversion, en les replantant d'espèces mieux appropriées. L'initiative s'inscrit directement dans le cadre du plan de reboisement mis au point par le gouvernement pour lutter contre les glissements de terrain. Les habitants ont été mis à contribution et embauchés par la COA afin de boucher les crevasses et grottes sur les pentes environnantes, afin d'éviter que l'eau n'y pénètre et ne s'y accumule, déstabilisant les sols. Ces techniques, encore à l'essai, sont de plus en plus souvent utilisées. L’approche écologique de l’Etat consiste à utiliser les matériaux naturels dans le réaménagement des paysages qui est alors mené au plus près de l’état naturel d’origine. De plus, la délivrance des permis d’exploitation est dorénavant plus stricte.

Si les aspects technique et légal comptent, il ne faut pas pour autant négliger la communication et la prévention. Prévenir et s'organiser est loin d'être une tâche facile, étant donné la diversité des risques encourus mais aussi l'évolution rapide des données socio-économiques. Pour avoir de meilleurs résultats, il faut s'assurer d'une communication étroite entre la COA et les administrations locales, mais aussi, et surtout, avec le public.

Un des principaux éléments du problème est le manque de préparation. La prévention permet certainement d'éviter les drames, surtout si elle est faite à long terme. Dans le passé, les premiers secours étaient portés par l'armée qui, grâce à ses larges moyens humains et sa capacité à se mobiliser rapidement, jouait un rôle indispensable. Après le séisme de 1999, les militaires sont effectivement intervenus sans délai. Mais les limites de leur action sont aussi apparues très vite, face à l'importance du désastre. Plus de 340 000 soldats ont pu être envoyés immédiatement sur les lieux les plus touchés, cependant, leurs compétences face à cette situation étaient malheureusement insuffisantes. De plus, ils étaient mal équipés et les plans d'urgence établis 50 ans plus tôt se révélaient obsolètes.

Figure 50: Une coulée de boue à Taiwan (internet).

Former et équiper ce personnel est devenu une nécessité. Restée en cours d'examen pendant plusieurs années, la législation concernant l'intervention durant ou après les désastres fut adoptée dans la foulée du séisme.

Un aspect important qui doit être pris en considération dans l’analyse du risque de glissement de terrain est le risque induit. En effet, un glissement de terrain peut être une cause d’un autre type de risque. Exemple : une inondation peut débuter quand le glissement de terrain bloque un ruisseau ou

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une rivière, il peut même aller parfois jusqu’à provoquer la rupture et le débordement d’un barrage s’il y en a un en amont (Figure 51). Le type d’action qui peut être opposé au risque de glissement de terrain est l’aspect principal qui doit être discuté avant l’analyse des succès et des échecs dans la lutte contre les glissements de terrain. En général, un risque peut être soit prévu, prévenu et mitigé ou inclus dans un plan d’urgence.

 Figure 51: Une rivière bloquée par un récent glissement de terrain

(Photographie sur le terrain près de Taitung).

IV. Infrastructures géotechniques pour la réduction des risques de glissements de terrains :

Figure 52: Glissement de terrain en bord de route. Lavégétation repousse très vite malgré la destructiondu sol. (Photographie prise sur le terrain - En chemin vers le col de Yakou, Taiwan.)

Figure 53: Panneau indiquant un risque d'éboulement (Photographie

prise sur le terrain). 43 

 

La communauté confrontée à des glissements de terrain (Figures 52 et 53) possède un éventail de stratégies pour traiter le problème. Ces stratégies sont les suivantes : 1° Evitement 2° Correction 3° Désensibilisation 4° Acceptation. La stratégie d’évitement implique de déplacer les éléments à risques vers d’autres endroits moins risqués (stratégie de relocalisation très chère qui n’est pas toujours soutenue par la politique). La stratégie de correction correspond à des actions directement à la source du danger (Figures 54 et 55, stabilisation des pentes par exemple). Cette stratégie reste cependant inapproprié voire impossible pour des situations telles que la source des tremblements de terre.

Si l’on conserve l’exemple du tremblement de terre, et puisqu’on ne peut agir directement à la source, on peut réduire la sensibilisation des éléments situés en zone de risque important en développant des technologies de construction de bâtiments et d’édifices appropriées. Cette stratégie est celle de la désensibilisation. La dernière stratégie est celle de l’acceptation du risque quand on ne peut faire autrement (manque de moyens parfois ou bien acceptation rationnelle quand le risque est parfaitement connu). Cependant, lorsque cette stratégie est adoptée rationnellement, elle entraine un coût élevé qui ne rapporte que peu de bénéfices (Figures 56, 57, 58, 59). Le choix final sur ce qu’il faut faire est le plus souvent un choix politique et un choix économique.

Figure 56: Des pneus sont installés en haut d'une structure servant d'abri de protection lors de passages devoitures. Ces pneus réduisent l'effet des impacts sur le toit de l'abri (Centre de Taiwan, Cross Island Highway, internet).

Figures 54 et 55: Des "grilles" en béton sont fixées sur lespentes des reliefs en bord deroute (photo prise sur leterrain).

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Figure 57 (gauche):Ces ouvrages d'art au bord des routes sont constamment détruits par les glissements de terrain. C'est une reconstruction perpétuelle (photographie prise sur le terrain - Sur le chemin vers le Col de Yakou).

Figure 59: Ce pont en flanc de montagne permet aux éboulis et aux autres débris de glissement de passer sous le pont (photographie prise sur le terrain - en chemin vers le Col de Yakou, Taiwan).

Figure 58: Une structure d'abritement et petit pont (photographie prise sur le terrain - Gorges du Taroko, Taiwan).

Ces informations suggèrent que les grands glissements de terrain ont eu un impact majeur sur les taux d’érosion passés dans la partie Ouest de Taiwan. L’érosion se fait plus par des processus plutôt catastrophiques que par le transport de petites particules progressivement vers la rivière. Une meilleure connaissance sur la façon de maîtriser ces processus extrêmes est un enjeu majeur pour la communauté scientifique internationale.

Si beaucoup de ces accidents de la nature ne causent pas en eux-mêmes de dommages significatifs, leur impact est cependant démultiplié du fait de la densité humaine mais aussi de la fragilité des sols due souvent à leur surexploitation.

De futures études devraient évaluer les mécanismes d’initiation et de propagation d’un glissement de terrain utilisant des données précises morphologiques et structurales ainsi que les enregistrements des déplacements créés par le séisme et le comportement mécanique de la roche. Le transport des sédiments sur la surface de glissement pendant la phase post-sismique et le dépôt de débris peut également être étudié dans le but d’analyser les processus d’érosion.

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Conclusion

Taiwan est donc une île à forte densité démographique qui concentre plusieurs risques sur une superficie restreinte. En effet cette superficie est inférieure à celle de la région Centre en France. Ces risques sont : Le risque climatique avec une série de Typhons pendant la période des pluies qui engendrent des crues catastrophiques et des dégâts liés à la violence du vent. Le risque sismique avec un nombre important de failles actives sur Taiwan et par sa proximité avec deux zones en convergence ; Taiwan subit régulièrement des séismes pouvant atteindre pour certains des magnitudes 7 sur l’échelle de Richter. Le risque gravitaires associés aux deux risques précédant et à l’effet anthropique qui engendrent des dizaines de milliers de glissements de terrains, qui coupent les routes et isolent les villages les plus reculés. Ces glissements peuvent impliquer des volumes impressionnant allant jusqu’aux millions de mètres cubes. Malgré cela, Taiwan est très bien organisée. Elle conserve un budget important pour la construction, la reconstruction et la réparation des infrastructures spécialisées pour résister aux risques. La population vit au quotidien avec ces risques. Elle y est sensibilisée dès son plus jeune âge afin de mieux les comprendre, de les anticiper pour assurer sa sécurité. Mais aussi pour ne pas les oublier.

Depuis les hauts reliefs formant la chaîne centrale et recouvrant les 2/3 de l’île, des rivières courtes et au débit rapide s'écoulent en direction de l'Est ou de l'Ouest. Elles ne manquent pas, lors de gros orages, de se transformer en torrents de boue charriant des débris.

En raison des « pluies de prune » (violentes et courtes averses) à la fin du printemps et des typhons qui traversent l'île durant l'été et l'automne, le niveau moyen des précipitations atteint 1660mm de Mai à Octobre, comptant pour plus de 65% de l'eau qui tombe durant toute l'année.

Or, selon les estimations de la commission d'Etat de l'Agriculture (COA), les terrains en pente, si nombreux dans l'île, sont susceptibles de s'ébouler lorsqu'ils ont reçu plus de 40 mm d'eau en une heure. A Shenmu, le hameau qui a le plus souffert du typhon en 1996 (Herb), ce sont 2000 mm d'eau qui sont tombés en une seule nuit.

Aggravant la situation, le tremblement de terre qui a frappé l'île en 1999 a sérieusement déstabilisé les sols autour de son épicentre, dans le comté de Nantou. Dans les semaines qui l'ont suivi, la COA a ainsi remarqué que le nombre de cours d'eau susceptibles de sortir de leur lit et de provoquer des glissements de terrains s'était multiplié par trois, passant à plus de 1 500.

Et c'est l'impact de l'activité humaine qui contribue le plus à accentuer le phénomène. Le phénomène est particulièrement visible à Taiwan où la densité de population dépasse 610 habitants par km², ce qui en fait le pays le plus densément peuplé au monde derrière le Bangladesh. Les regroupements de la population sont encore plus forts dans les plaines, alors que ces zones privilégiées d'habitation ou d'agriculture ne comptent, en définitive, que pour le quart de la superficie du territoire. En raison du manque d'espace, l'usage des terrains en pente est donc inévitable, que ce soit pour la construction d’habitations ou pour la culture des fruits, du thé ou des aréquiers

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