Les études

Zones inondables par

approche

hydrogéomorphologique

et

vulnérabilité

Commune de GémenosetPlaine des Paluds à Aubagne

Juin 2006

Le présent document est un extrait de l’étude réalisée par le CETE Méditerranée

pour le compte de la DDE des Bouches-du-Rhône

« Zones inondables par approche hydrogéomorphologique et vulnérabilité -

Commune de Gémenos et plaine des Paluds à Aubagne »

correspondant uniquement à la partie sur l’analyse hydrogéomorphologique

(DIREN PACA – février 2007)

Atlas des Zones Inondables et vulnérabilité – Juin 2006 13/82

4 Cartographie hydrogéomorphologique

4.1 Principes et méthodes

Les principes de la cartographie hydrogéomorphologique sont présentés dans l’ouvrage suivant : Cartographie

des zones inondables. Approche hydrogéomorphologique.1996 - Editions Villes et Territoires - METT- MATE.

La méthode hydrogéomorphologique est une première phase d’analyse des milieux naturels et anthropisés des

vallées. Elle se base sur une approche naturaliste qui permet de mettre en évidence les différents lits des cours

d’eau ainsi que les diverses implantations susceptibles de perturber les écoulements, en les accélérant ou en les

ralentissant. Elle permet de déduire les zones inondables par les crues rares à exceptionnelles ainsi que les valeurs

approchées des paramètres physiques des inondations. Cette méthode s’appuie sur la photo-interprétation et sur

une étude de terrain, qui permettent de mettre en évidence les différentes unités géomorphologiques. On distingue

alors celles qui appartiennent à la partie active du cours d’eau (zone inondable) et celles qui sont hors de la zone

active et donc hors zone inondable (les terrasses, le substratum… formant l’encaissant). Ces unités sont séparées

par des discontinuités matérialisées par des talus plus ou moins bien marqués qui permettent de les délimiter dans

l’espace.

La Figure 1 propose une visualisation de la disposition spatiale des différents lits d’un cours d’eau et de leur

contexte. Dans ce cas, la plaine alluviale moderne est encadrée, d’un côté par un versant à pente raide, et de

l’autre par une terrasse. Cette représentation schématique nécessite cependant une analyse plus détaillée, portant

sur les unités géomorphologiques et leurs talus de séparation.

Figure 1 : Relations topographiques entre les différents lits d’un cours d’eau.

Source : METT-MATE, 1996

Atlas des Zones Inondables et vulnérabilité – Juin 2006 14/82

4.1.1 La zone inondable

Les unités géomorphologiques de la partie active sont délimitées par des structures morphologiques (talus). Elles

jouent un rôle direct dans le fonctionnement actuel du cours d’eau et correspondent chacune à une gamme de

crue :

• le lit mineur :

Il inclut le lit d’étiage et correspond aux crues très fréquentes. Il correspond au lit à plein bord, intra-berges et

aux secteurs d’alluvionnement immédiat (plage). Ce lit est emprunté par la crue annuelle, dite crue de plein-bord,

n’inondant que les secteurs les plus bas et les plus proches du lit. Ce lit est facilement repérable puisqu’il se

délimite par des berges abruptes plus ou moins continues. Il est en général dépourvu de végétation aérienne du

fait de la fréquence de l’écoulement des eaux. La granulométrie est plus grossière car la compétence est plus

forte dans ce lit. En résumé, il montre des formes actives de la dynamique fluviale, en évolution permanente,

caractérisées par la continuité amont-aval, la répétitivité morphologique du système seuil-mouille, et l’irrégularité

du profil longitudinal.

• le lit moyen :

C’est le lit des cures fréquentes dont la période de retour est comprise entre de 2 à 10 ans. Il assure la transition

entre le lit majeur et le lit mineur. Il est souvent séparé du lit mineur par un bourrelet de berge. Il est recouvert

d’une ripisylve constituée d’espèces plus ou moins hygrophiles (aulnes, saules, peupliers). La granulométrie est

plus fine même si par endroit, elle correspond à celle d’un lit mineur du fait des chenaux de crues et des bancs

d’alluvionnement grossiers.

• le lit majeur :

C’est le lit le plus large qui fonctionne pour les crues rares et exceptionnelles. Il recouvre d’anciens lits moyens et

mineurs et offre des caractéristiques morphologiques beaucoup plus simples. Il présente un modelé plus plat, et

est situé en contrebas de l’encaissant. Il est souvent colonisé par une formation végétale moins hygrophile (très

souvent mis en culture). La dynamique des inondations privilégie la sédimentation, car il est submergé par des

lames d’eau moins épaisses que dans les lits mineurs et moyens. Il est donc couvert d’alluvions fines (limons et

argiles), en plaine ou dans les larges vallées et les vitesses sont donc moindre sauf s’il existe des chenaux de crue

correspondant à des chenaux d’anciens lits mineurs non entièrement comblés par les dépôts sédimentaires.

• Le cône de déjection :

C’est un apport latéral qui se constitue lorsqu’un cours d’eau torrentiel affluent rejoint la vallée principale. Cette

vallée a une pente longitudinale plus faible que celle du torrent. C’est une brusque diminution de la pente qui

provoque l’accumulation des alluvions grossières du torrent sous forme d’un cône. Les cônes, dont la pente

dépasse, en général 5 %, peuvent repousser la rivière principale contre le versant opposé de la vallée. Du fait de

la dynamique torrentielle, ces cônes sont très exposés au risque d’inondation (METT-MATE, 1996).

4.1.2 La zone non-inondable

Les unités géomorphologiques hors de la zone active (l’encaissant) comprennent les terrasses alluviales, les

dépôts de colluvions et les versants encadrant directement la plaine alluviale.

Les terrasses sont plus ou moins anciennes et témoignent de l’hydrodynamisme passé. Plusieurs niveaux de

terrasses plus ou moins bien conservés se distinguent, surplombant le plancher alluvial actuel. les versants sont

plus ou moins raides et taillés dans le substratum dans lequel la vallée est imprimée alors que les colluvions sont

des dépôts de pentes constitués d’éléments fins et de petits éboulis situés en pied de versant qui, parfois, viennent

recouvrir les terrasses ou le talus du lit majeur.

Atlas des Zones Inondables et vulnérabilité – Juin 2006 15/82

4.1.3 Objectif

La méthode hydrogéomorphologique permet de définir les zones de mobilité des cours d’eau et d’expansion des

crues. Il est important d'éviter la confusion entre ces deux types de zones. Ces unités seront définies à la suite de

l’interprétation stéréoscopique de photographies aériennes.

Cette approche hydrogéomorphologique permet de déterminer les enveloppes des zones inondables (champs

naturels d’expansion des crues) pour différentes fréquences d’évènements et notamment pour la crue fréquente

(type quinquennale ou décennale) déterminant le lit moyen des cours d’eau et pour la crue rare ou exceptionnelle

déterminant le lit majeur des cours d’eau.

Cette analyse peut être complétée par une étude hydraulique afin de mettre en évidence :

� Le rôle éventuellement aggravant de certains ouvrages (infrastructures en remblai par exemple

pouvant faire obstacle à l’écoulement des crues),

� Les axes d’écoulement secondaires (fortes vitesses) en lit majeur,

� Les champs naturels d’expansion des crues à conserver, optimiser ou restaurer afin de limiter

l’ampleur des crues vers l’aval,

� Les zones naturellement inondables et donc soumises à un risque et ce malgré les dispositifs de

protection (digues…) qui pourraient exister.

4.2 Cours d’eau étudiés

L’objectif de cette étude est de réaliser une cartographie hydrogéomorphologique de plusieurs thalwegs indiqués

ci-dessous (Carte 1) :

� Le Fauge,

� La Maïre,

� Vallon de Saint Pons,

� Vallon des Seignors,

� Vallon Saint Clair,

� Vallon de Sigarasse,

� Vallon des Suy,

� Vallon Perdu,

� Vallon de la Galère,

� Vallon des Camps d'Aubagne.

La cartographie hydrogéomorphologique réalisée par le CETE permet d’obtenir un raccordement avec celle de

l’Atlas des Zones Inondables de la DIREN PACA (étude Ips’eau en août 2004). Afin de mener cette étude,

plusieurs documents et données ont été utilisés, à savoir :

• Les photographies aériennes n° 179, 180, 181 et 182 de la mission 2003-FD 13-83_C_25000 de

l’IGN,

• La carte géologique du BRGM « Aubagne-Marseille » n°1044 au 1/50 000eme (Annexe 3),

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• Le guide de numérisation «Elaboration d’une base de données géographiques pour la cartographie des

zones inondables – Guide de numérisation des objets géographiques » édité par le Ministère de

l’Ecologie et du Développement Durable.

Cette cartographie est traduite sous SIG (tables Mapinfo) conformément au guide de numérisation cité ci-dessus.

L’ensemble des tables Mapinfo réalisées fait l’objet d’un détail dans l’Annexe 4.

4.3 Visite de terrain

Les visites de terrain ont été effectuées en deux étapes le 27 février et le 15 juin 2006. Elles ont permis de valider

sur le terrain l’interprétation stéréoscopique réalisée à partir des photographies aériennes. De plus, celles-ci ont

été utiles à la compréhension du territoire d’étude avec certaines particularités et de localiser les écoulements

dans les zones de la plaine alluviale. Cinq secteurs ont été étudiés dans le détail. Les différents points observés

sont localisés sur la Carte 2.

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Secteur 1 :

La commune de Gémenos est traversée par le cours d’eau Le Fauge qui descend de la vallée de Saint Pons. Ce

cours d’eau est encaissé dans la partie amont avant d’arriver sur la partie urbanisée de Gémenos au niveau du

cône de déjection représenté sur la cartographie hydrogéomorphologique. Lors de la traversée du village, ce

cours d’eau est, dans un premier temps, calibré avec des berges maçonnées (photo 1) avant de passer dans des

buses sous la partie urbanisée sur une distance d’environ 1000 mètres. Ce cours d’eau est visible en sortie d’un

secteur calibré (photo 2).

photo 1 : Calibrage du Fauge (vue nord-ouest)

Source : Auteurs

photo 2 : Calibrage du Fauge (vue nord-est)

Atlas des Zones Inondables et vulnérabilité – Juin 2006 19/82

Source : Auteurs

Secteur 2 :

La zone industrielle des Paluds est un secteur où les enjeux économiques sont importants. La cartographie

hydrogéomorphologique montre que la quasi-totalité de ce secteur se trouve dans la zone inondable de La Maïre.

Sur la route départementale D42e ralliant la route nationale RN8 à Gémenos, les industries situées à l’ouest de

celle-ci sont, dans la plupart des cas, construits sur des remblais comme le montre la photo 3.

photo 3 : Remblais des bâtiments (vue sud-ouest)

Source : Auteurs

De plus, une digue a été mise en place à partir de cette RD42e au nord de la zone industrielle (photo 4 et photo

5). Cette digue se termine au niveau d’un bassin de rétention (photo 6) dont la capacité est estimée à 70 000 m3

(Chave, 1998).

photo 4 : Digue (vue nord-ouest)

Source : Auteurs

Atlas des Zones Inondables et vulnérabilité – Juin 2006 20/82

photo 5 : Digue (vue nord-ouest)

Source : Auteurs

photo 6 : Bassin de rétention (vue ouest)

Source : Auteurs

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Secteur 3 :

La photo 7 montre la partie ouest de la zone industrielle avec le talus de la terrasse alluviale. Cette photo montre

le caractère inondable de cette zone jusqu’à sa terminaison à l’ouest.

photo 7 : Talus de terrasse (vue sud)

Source : Auteurs

Secteur 4 :

La zone industrielle des Paluds présente des réseaux d’assainissement et de collecte des eaux de ruissellement

très complexes. Nous avons repéré les principaux drains (photo 8) représentés sur la cartographie

hydrogéomorphologique (Annexe 5) mais leur exhaustivité n’est pas certaine.

photo 8 : Drain de la Zone industrielle des Paluds (vue nord-nord-est)

Atlas des Zones Inondables et vulnérabilité – Juin 2006 22/82

Source : Auteurs

Ces drains sont tous dirigés vers un seul et même exutoire : le contre-canal de La Maïre situé au sud de la

confluence de La Maïre et du Fauge. La Maïre et la Contre-Maïre sont séparées par une digue carrossable

(photo 9) présentant des points bas.

photo 9 : Contre-Maïre et Fauge (vue nord-ouest)

Source : Auteurs

Secteur 5 :

La photo 10 montre un secteur où la problématique de ruissellement est mise en avant par l’existence de zone de

remblaiement. Ce secteur faisait apparaître une surface en déblai sur la carte IGN à l’échelle du 1/25000 mais, à

ce jour, la zone fait l’objet d’un remblaiement important diminuant d’autant la capacité de récupération des eaux

de ruissellement sur le cône de déjection.

Atlas des Zones Inondables et vulnérabilité – Juin 2006 23/82

photo 10 : Décharge (vue nord-est)

Source : Auteurs

De plus, sur ce secteur, les différents cours d’eau arrivant du nord (Les Seignors, Saint Clair, Les Suy, …)

constituent un réseau hydrographique qui se perd dans les aménagements de la route et des fossés d’évacuation,

qui sont repris par des systèmes d’irrigation (photo 11).

photo 11 : Canal de Marseille (vue est)

Source : Auteurs

4.4 La carte hydrogéomorphologique

4.4.1 Résultats cartographiques

A partir des photographies aériennes en recouvrement stéréoscopique de la mission 2003 – FD 13-83 (clichés

179-180-181-182) et des visites de terrain, nous avons réalisé la cartographie hydrogéomorphologique au

format MapInfo suivant le guide de numérisation indiqué en Annexe 4. La cartographie hydrogéomorphologique

au 1/10000 est représentée en Annexe 5.

Atlas des Zones Inondables et vulnérabilité – Juin 2006 24/82

4.4.2 Description du territoire

Cette cartographie hydrogéomorphologique permet de faire apparaître les grandes unités de la commune de

Gémenos.

4.4.2.1 Les versants

Comme le montre la carte, la majeure partie de la commune se situe dans des formations de substrat calcaires ne

présentant aucune caractéristique en terme d’inondabilité. Les seules parties où le risque "inondation" doit être

appréhendé sont les axes des talwegs car les pentes sont souvent importantes et peuvent entraîner des

inondations de type torrentiel, caractérisées par des vitesses d’écoulement importantes.

4.4.2.2 Les cônes de déjection

Les deux principaux cônes de déjection sont ceux du vallon des Seignors situé sur les communes de Gémenos et

d’Aubagne et du Fauge traversant le centre ville de Gémenos. Ces cônes de déjection sont des unités pouvant

présenter un risque d’inondation. En effet, ces formes «bombées » peuvent entraîner un débordement du cours

d’eau en n’importe quel point. Toutefois, sur la carte hydrogéomorphologique, nous avons repéré plusieurs axes

préférentiels d’écoulement. Ce sont essentiellement les routes et les chemins à forte pente. Si le cours d’eau

venait à déborder, les vitesses de l’eau pourraient être importantes.

4.4.2.3 La plaine inondable

Elle est représentée par une vaste zone au pied des versants calcaires. Dans cette plaine alluviale, s’est implantée

la ZI des Paluds qui tend à s’étendre au fil des années. Cette zone a fait l’objet de nombreuses études (voir

paragraphe 3) qui ne prennent jamais en compte l’enveloppe hydrogéomorphologique de ces cours d’eau.

Malgré tout, une partie des lits majeurs des cours d’eau à caractère inondable peuvent présenter des hauteurs et

des vitesses d’eau faibles. Certes, certaines zones seront en zone inondable des cours d’eau mais l’aléa y sera

faible.

La localisation des lits mineurs des cours d’eau a été difficile car lorsque les cours d’eau sortent de leur partie

encaissée, ils s’étalent sur la vaste plaine avant de confluer vers l’Huveaune.

� Pour le vallon des Seignors : il prend naissance hors de la commune de Gémenos au nord-est. Ce cours

d’eau est visible jusqu’à l’entrée dans son cône de déjection. Ensuite, il se perd dans les surfaces sub-

horizontales en prenant des axes préférentiels d’écoulement comme les routes par exemple avec leurs

fossés drainants. Il emprunte un fossé drainant le long de la D43d avant de se perdre au niveau du canal

de Marseille. Ensuite, il est repris par une voie d’eau artificielle permettant l’irrigation des zones

maraîchères (Avélanède, les Petits Mellets, Baumonne, La martelle) pour se jeter dans la Maïre près du

giratoire de la D2 et de la D43c.

� Pour Le Fauge : il prend naissance dans la partie nord-est de la commune. Débutant par plusieurs

torrents qui confluent, Le Fauge entre dans la vallée de Saint Pons avec son lit majeur formant une bande

régulière d’environ 100 m de largeur jusqu’à l’entrée du centre ancien du village correspondant à l’apex

du cône de déjection. Avant d’entrer dans le village, le cours d’eau est aménagé et passe en souterrain,

sous le centre ancien, sur une distance d’environ 1 km. Cette partie enterrée du cours d’eau pose la

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problématique des écoulements souterrains car la crue centennale ne peut pas être évacuée par cet

aménagement (Safege Cetis, 1998). Les eaux débordantes vont donc emprunter des axes d’écoulement

préférentiels comme les routes et chemins. Le Fauge conflue au niveau de La Maïre au nord de la ZI des

Paluds.

� Pour La Maïre : elle prend naissance à proximité du Col de L’ange qui culmine à 217 m NGF. Ce col

correspond à la limite de partage des eaux avec la plaine de Cuges. La Maïre suit d’est en ouest la N8

sur environ 4 km. Ensuite, elle prend une direction nord-nord-ouest pour recouper la D42e. A partir de

cette route, La Maïre est endiguée en rive gauche et rive droite jusqu’au principal bassin de rétention de

la ZI des Paluds. Elle rejoint ensuite Le Fauge au nord de la ZI des Paluds avec la mise en place de la

Contre-Maïre utilisée pour le déversements des collectes des eaux de la zone industrielle. De la même

manière que Le Fauge, La Maïre passe sous la zone commerciale d’Auchan par l’intermédiaire

d’ouvrages hydrauliques, dont le dimensionnent pour une crue centennale devra être vérifié, avant de

rejoindre la rive gauche de l’Huveaune.

4.4.2.4 Les bassins versants

Sur la Carte 1, nous avons mis en évidence les bassins versants principaux pouvant être utilisés dans le cadre

d’études ultérieures à partir de données hydrologiques. Le Tableau 1 reprend les principales caractéristiques des

bassins versants que nous avons calculés :

Bassin

Versant Cours d’eau

Superficie

(Km²)

Longueur

(m)

Point haut

(mNGF)

Point bas

(mNGF)

Pente moyenne

(m.m-1)

BV 1 Vallon des Seignors 2.88 3500 658 200 0.13

BV 2 Vallon Saint-Clair 2.446 4660 723 145 0.124

BV 3 Vallons (Sigarasse, Suy, Galère) 3.67 3715 750 150 0.161

BV 4 Vallon de Saint-Pons (village) 12.65 6640 864 150 0.107

BV 5 La Maïre (aval) 51.00 11520 400 100 0.026

BV 6 Vallon des Suy 1.02 228 708 220 0.214

BV 7 Vallon de la Galère 1.81 3000 750 200 0.183

BV 8 La Maïre (intermédiaire) 14.18 7415 400 110 0.039

BV 9 Vallon de Sigarasse 0.46 1120 587 175 0.367

BV 10 Vallon de Saint-Pons 12.30 6318 864 155 0.112

BV 11 La Maïre (amont) 10.24 5600 400 145 0.045

BV 12 Ravin au Brigou 0.81 1432 440 145 0.206

BV 13 Ravin au Nègles 0.17 547 320 130 0.347

Tableau 1 : Données sur les bassins versants

Source : Auteurs