Quand peut-on parler de crue? Exposé tenu lors de la rencontre de l' Etzel ( 5.12.1999 )

Dans de nombreuses régions, c' est l' eau qui dicte le cours de la vie quotidienne, allant jusqu' à provoquer des conflits politiques et des guerres. Dans l' Egypte ancienne, c' est le niveau du Nil en automne qui était considéré pour estimer l' ampleur de la récolte à venir et, par là même, le montant de l' impôt.

Dans nos régions, l' eau n' est pas ( encore ) une denrée rare, sinon lors d' étés très secs. Son abondance, lors d' une crue, est bien plutôt un danger. Les dégâts que les crues peuvent provoquer de même que l' approvi en eau de consommation au cours des années à venir préoccupent les chercheurs en hydrologie et font partie des discussions à propos des changements climatiques.

Les médias rendent compte de plus en plus souvent de dégâts dus à des crues. Mais le non-spécialiste ne comprend pas que cela ne puisse pas être pris en compte par la science comme une preuve de changement climatique, à l' instar d' autres oscillations météorologiques. Faisons remarquer, par ailleurs, que l' ampleur des dégâts n' est pas une mesure adéquate de l' ampleur d' une crue. Cette ampleur est avant tout influencée par le nombre croissant et le prix de plus en plus élevé des installations et biens techniques. Quant aux pertes humaines, elles dépendent d' abord de la densité de l' habitat dans les zones à risque ( par exemple: dans le delta du Gange ). En outre, les crues et inondations sont aujourd'hui annoncées par les médias, où qu' elles se produisent dans le monde, et misent en évidence selon les besoins du moment en événements spectaculaires.

On constate également que les interventions humaines dans le paysage et les terrains modifient leurs propriétés d' écoulement, certes avec des différences d' une région à l' autre. En fin de compte, c' est une image peu claire du développement des crues qui apparaît. Même quand on suit de près les phénomènes de crue, on doit faire attention au fait que les crues ont de multiples facettes en raison des divers déroulements que peut suivre le processus.

L' état de crue suppose en outre la définition préalable de l' écoulement normal ou de la hauteur du niveau des eaux. En Suisse, cette tâche est du ressort du Service fédéral d' Hydrologie et de géologie ainsi que des services cantonaux. Les séries de mesures disponibles permettent une comparaison directe des crues.

La crue saisonnière se produit basses eaux bien marquée et une saisons de hautes eaux qui l' est aussi. Les crues saisonnières se produisent dans les régions avec pluies de mousson ( par ex: le Gange, le Nil ), dans des régions très plates avec une couverture neigeuse étendue et peu de pluie en été ( Volga ) ainsi que dans les régions avec une forte couverture glaciaire ( par ex. la Massa avec un englacement de 69% jusqu' à Blatten ).

De véritables situations de crue se produisent, certaines années, qu' il y a écart par rapport à ces crues moyennes saisonnières. En raison de fortes précipitations, les écoulements peuvent atteindre passagèrement de fortes valeurs.

Les causes de la forme la plus fréquente de crue sont, comme dit plus haut, les précipitations saisonnières, la fonte des neiges et des glaciers ainsi que des averses isolées fortes à extrêmes. Le flot, tout particulièrement dans le domaine préalpin, peut alors passer par-dessus les digues ou les éventrer. Dans les lacs de retenue, en montagne, les crues vont d' une vidange par le trop-plein au débordement par-dessus tout le mur jusque, dans les cas extrêmes, à la rupture du mur, avec toutes les conséquences que cela peut avoir en aval. Les causes particulières peuvent être des avalanches, des chutes de glace ou de rochers dans le lac de retenue.

Une crue, ou l' aggravation d' une crue, peut provenir de la rupture d' une retenue formée sur un cours d' eau. L' exemple classique est celui du bouchon formé entre les arches d' un pont par des morceaux de bois et des pierres ( Brigue 1993 ) ou des blocs de glace ( Volga ). Une retenue peut être également formée par un glissement de terrain venant barrer un cours d' eau ( Val Poschiavo, 1987 ). La rupture de l' élément principal de la retenue provoque en aval une lame d' eau. Ces lames d' eau peuvent également se former avec des accumulations d' eau de fonte ou, dans les glaciers, par la rupture de poches d' eau. Une forme extrême peut survenir dans des glaciers posés sur un sol volcaniquement actif ( glacier du Vatnajökull, Islande ). Les quantités d' eau et de boues déversées peuvent être gigantesques, par exemple près de 50 000 m3/sen 1996. ( Pour comparaison: le débit annuel moyen du Rhin à Rheinfelden est de l' ordre de 1033m3/s)1

L' extension spatiale des crues provoquées par la pluie dépend étroitement du type de précipitation: averse ( orage ) ou pluie de front - à laquelle se rattache la pluie de reliefs tombant sur un flan de montagne lorsque cette dernière fait barrage.

Les averses sont peu étendues et de courte durée, le plus souvent moins d' une heure, mais intenses. Leurs effets se limitent aux ruisseaux et torrents ( Sächseln, 1997 ), aux petites rivières ou à quelques pentes ( déclenchement de coulées de boue ). Les pluies de front peuvent provoquer des crues dans des cours d' eau d' importance moyenne ( Reuss, 1987 ). Les crues des grands cours d' eau ( Mississippi, 1993; Rhin, 1993, 1995 ) sont la conséquence d' une série de pluies frontales. Une pareille situation est rendue possible par les propriétés particulières de l' atmosphère; elle peut même durer plusieurs semaines au-dessus d' une région donnée. La crue provient du fait qu' à la longue, les sols sont saturés et que l' eau de toute la région arrosée s' écoule alors vers les points bas avec une force croissante.

La saison, la période qui précède ( pluie, fonte des neiges, sécheresse ) et le déroulement des précipitations influencent les caractéristiques du sol en tant que tampon ( réservoir ) lors de la formation d' une crue. La capacité de rétention du sol dépend de la vitesse à laquelle l' eau de pluie ou l' eau de fonte peut s' infiltrer puis rejoindre les nappes souterraines et du volume libre disponible. Si la pluie tombe en grande quantité, le surplus s' écoule à la surface du sol puis vers le lit des cours d' eau. La circulation horizontale de l' eau dans le sol en direction d' un collecteur dépend également de l' occupation des sols. Des observations ont montré que, selon la structure du sol, d' énormes différences existent dans l' écoulement.

Le deuxième réservoir-tampon important est la nappe souterraine. Sa réaction aux précipitations et à l' écoulement est également influencée par les propriétés du sol.

La crue est un phénomène très complexe et qui ne peut pas être ex- Le même endroit quelques instants plus tard. Front d' une coulée de boue dans la Zavragia.

pliqué sommairement - en tous cas pas en relation avec les changements climatiques.

Selon ses causes, ce phénomène a différentes significations. Au sens restreint, il s' agit d' une réaction d' écou à une pluie forte ou très forte. Cette réaction peut être notablement renforcée par la fonte des neiges, comme en mai 1999.

Les crues diffèrent par leur durée et leur étendue. Tout le phénomène « précipitation - écoulement » est formé de divers éléments qui s' influen mutuellement ( type, déroulement, quantités, état du sol et des nappes souterraines, etc. ). Même si le type de précipitation et les quantités d' eau tombées sont les mêmes lors de divers événements, la combinaison des autres éléments peut produire des crues très différentes, avec ou sans inondations. C' est ainsi, par exemple, que des simulations sur ordinateur ont montré que ce sont les intensités anormalement élevées au terme de précipitations ayant duré trente-six heures qui sont la cause de la crue qui a provoqué de gros dégâts dans la vallée de la Reuss en août 1987. L' effet des sols, à ce moment-là, était devenu négligeable.