Un Français sur quatre est exposé au risque d'inondation par un cours d'eau ou la mer, selon les experts en hydrologie. Pour mieux comprendre et prévenir les débordements, ils utilisent un simulateur de crues, unique en Europe, près de Lyon.
Dans une salle de 300 m2 de l'Institut national de recherche en sciences et technologies pour l'environnement et l'agriculture (IRSTEA) à Villeurbanne, cet outil ressemble à un grand aquarium monté sur roulettes. Long de 18 mètres sur trois de large, il reproduit au centième le périmètre d'un cours d'eau avec son lit, ses berges herbagées, ses forêts, ses constructions. Cette rivière miniature se remplit en quelques secondes puis déborde.
"Il est important de comprendre comment les crues, c'est-à-dire l'élévation du débit des rivières, se transforment en inondations et se propagent", souligne Vasken Andreassian, directeur adjoint scientifique à l'IRSTEA. "On croit pouvoir résoudre tous les problèmes naturels uniquement avec des outils numériques. Or il y a aujourd'hui des problèmes de débordement qui sont tellement complexes, parce que liés à des phénomènes de turbulences, qu'on ne sait pas les reproduire sur un ordinateur: il faut faire appel à des modèles réduits", ajoute-t-il.
Suivi à plein temps
Confluence de deux rivières, migration des méandres d'un fleuve, débordement en plaine d'inondation, rupture de barrages... sept chercheurs hydrologues suivent à plein temps les simulations qui peuvent durer de quelques minutes à une journée selon les besoins. Deux centimètres de différence de niveau d'eau dans le simulateur équivalant à deux mètres sur le terrain.
La hauteur d'eau est mesurée notamment par des capteurs à ultrason et la vitesse par une sonde Pitot. Les variations sont étudiées en fonction de la pente (simulée jusqu'à 5%), du débit et du type d'occupation des rives: selon qu'il y a des arbres, des maisons, de la prairie... Des sédiments (sable ou gravier) peuvent être ajoutés pour étudier l'érosion torrentielle.
Des crues de plus en plus nombreuses
"Dans ce canal, nous étudions les crues extrêmes. Quasiment personne ne les a vues car elles arrivent une fois tous les 100 ans, voire 1.000 ou 10.000 ans" pour les plus violentes, précise Sébastien Proust, chercheur en hydrologie des rivières. Ainsi en décembre 2003, quand le bas Rhône connut une crue sans précédent depuis 1856, provoquant un milliard d'euros de dégâts en aval de Viviers (Ardèche), selon un bilan de la Direction régionale de l'Environnement.
"On n'est pas capable aujourd'hui de dire si les crues sont de plus en plus nombreuses", souligne M. Andreassian. "On imagine qu'à la suite d'un changement de climat, elles vont devenir de plus en plus fréquentes parce que l'intensité des pluies devrait augmenter. Mais aujourd'hui, nous n'en sommes pas encore sûrs." "Ce qui est certain en revanche, c'est que nous avons de plus en plus de sites stratégiques (centrales thermiques et nucléaires) et d'habitations en zone inondable", poursuit-il.
122 zones vulnérables en France
Selon l'IRSTEA, 20.000 km de cours d'eau en France sont actuellement jaugés alors que 120.000 km ne sont pas surveillés. Une unité de recherche de l'institut recense les inondations depuis un millénaire pour cartographier les zones les plus exposées: à ce jour, 122 sont jugées "prioritaires", couvrant 2.900 communes. D'un coût de 800.000 euros, le simulateur de Villeurbanne fait partie d'un projet d'études européen, "FlowRes", qui vient de débuter et doit durer trois ans. L'ensemble des données récoltées fera l'objet d'un rapport en 2018.
Depuis 2008, l'IRSTEA est associé à Météo-France dans un autre projet, RHYTMME, qui vise à installer des radars hydrométéorologiques de nouvelle génération dans les Alpes du Sud, territoire à haut risque, et à développer une plateforme internet d'avertissement en temps réel. Créé en 1981, l'IRSTEA, anciennement CEMAGREF, compte neuf centres dans l'Hexagone et emploie quelque 1.600 personnes. Son budget était de 116 millions d'euros en 2013.