Les crues de la Seine

Le dessous des cartes – Crues de la Seine : risque régulier, risque oublié

Alors que les régions qui entourent Paris subissent de lourds dégâts en ce printemps 2016, et que l’eau monte dans la capitale, le « Dessous des cartes » étudie le phénomène des crues au travers des inondations majeures qui ont touchées Paris dans son histoire. La ville et sa région ont connu des aménagements, et pourtant, le risque est toujours là : pourquoi ?

La dernière grande crue de la Seine date de 1910. Tout le monde a, à l’esprit, les images de Paris sous l’eau. Un tel évènement est-il reproductible ? La réponse est oui. La ville est-elle plus vulnérable qu’à l’époque ? Dans ce second numéro consacré à Paris et à la Seine, le « Dessous des cartes » évalue les conséquences d’une telle crue sur la capitale et ses environs.


Seine : une crue 2016 demi-millénaire… (Les Crises)

Nous allons aujourd’hui nous intéresser longuement à la crue de la Seine que nous venons de vivre. Nous avons parlé hier du pic historique de chaleur de cet hiver.

Il y a une chose importante avec le changement climatique : il ne faut pas non plus lui mettre sur le dos 100 % des événements climatiques anormaux, certains arrivent en effet régulièrement. Mais a contrario, il ne faut pas non plus le blanchir trop vite, comme cela a été fait avec la crue, qualifiée bien trop vite dans les médias de simplement “trentennale”.

I. Les précipitations de mai

precipitations-paris

On voit donc qu’on a battu un record de 130 ans – et pas qu’un peu : + 35 % ! (179 contre 133 mm…)

II. Le bassin versant de la Seine

Bien entendu, les seules précipitations à Paris ne sont pas un indicateur parfait, car la Seine charrie en fait les eaux d’un immense bassin versant. Celui de la Seine représente près de 80 000 km², soit 15 % du pays. Toute goutte d’eau tombant sur cette zone et non évaporée, non absorbée, non stockée en sous-sol va ruisseler dans la Seine jusqu’au Havre.

bassin-versantbassin-versantbassin-versant-seine-3

III. La Seine

Nous n’allons pas développer trop longuement sur la Seine, nous vous renvoyons sur l’article Wikipédia idoine. Signalons simplement pour mémoire qu’aux temps anciens, elle disposait d’un bras supplémentaire, rive droite, qui s’est envasé avec le temps. Il y a donc logiquement une tendance pour la Seine a retrouver son ancien lit durant les crues, à travers les buttes et collines.

ancien-lit-seine-6ancien-lit-seine-4

IV. Les très grandes crues de la Seine

On dispose de mesures de la hauteur des crues de la Seine :

  • parfaites depuis 1885
  • fiables depuis 1800
  • assez fiables depuis 1719
  • indicatives depuis 1649

Voici donc les très grandes crues – de plus de 5 mètres (N.B. : attention le niveau se mesure à partir du niveau zéro, qui correspond aux basses-eaux de 1719, pas du fond du lit, qui se situe environ 2 mètres en dessous) :

11-crue-seine-long-7

On observe donc :

  • 3 crues centennales (1658, 1740, 1910), de plus de 8 mètres,
  • des crues exceptionnelles de 7 à 8 mètres, plutôt cinquantennales,
  • des crues majeures de 6 à 7 mètres, plutôt trentennales,
  • de fréquentes grandes crues de 5 à 6 mètres.

03-crue-seine-long-3

V. La hauteur de la Seine

On peut recommencer l’exercice à partir de 1870, puisqu’on dispose alors de données fiables pour toutes les années (et non plus pour les seules années de crue).

Voici donc le niveau maximal du fleuve chaque année :

26-crue-seine-hydro

On voit alors apparaître un étonnant cycle des pics de hauteur de la Seine, d’une douzaine d’années.

VI. Les basses-eaux

Précédemment, on s’est longuement intéressé aux crues, donc au maximum annuel. Nous allons analyser ici le phénomène contraire, avec le minimum annuel, appelé étiage (de aestas, été – car il arrive l’été, enfin, normalement…). On rappelle que le niveau zéro est la niveau minimal de la Seine en 1719 (et non pas le fond du lit), année très sèche ; il peut donc bien y avoir des niveaux négatifs…

28-etiages-seine-paris

1946 est exceptionnelle, avec – 1,67 m., car les autorités ont sciemment abaissé le niveau (cela s’appelle “opérer un chômage du fleuve”) à la fin de la guerre pour contrôler le lit. Cela avait déjà été le cas durant la guerre, où la Seine fut chômée en août 1942 et juillet 1943 sur ordre des autorités allemandes (persuadés que les Parisiens avaient immergé armes et munitions en vue d’une future insurrection), puis en octobre 1944, pour inspecter les piles des ponts.

Rappelons enfin que 4 lacs artificiels de retenue d’eau ont été mis en place pour diminuer l’ampleur des crues à Paris :

  • lac de Pannecière en 1949 (82 M m3),
  • lac d’Orient en 1966 (205 M m3),
  • lac du Der-Chantecoq en 1974 (350 M m3)
  • et les lacs Amance et du Temple en 1990 (170 M m3).

Un 5e lac de Seine est en projet.

Grands_lacs_de_Seine

VII. Les niveaux moyens

Voici enfin la moyenne annuelle de hauteur du fleuve :

47-stats-crue-seine

On retrouve bien les cycles de 10/12 ans, qui ne concernent donc pas que les événements extrêmes, mais aussi les niveaux moyens… Il est probablement lié au cycle du soleil.

En synthèse :

48-hauteur-moyenne-mensuelle-seine

VIII. La distribution des crues

Revenons à notre crue de juin 2016. Elle a été qualifiée de “trentennale”, car son niveau correspond en effet à un niveau qui revient environ tous les 30 ans.

Mais il y a une vraie faille dans l’analyse. C’est comme pour les températures : si on dit “Aujourd’hui, il fait 30 °C”, c’est une bonne information, mais il est aussi utile de savoir si c’est le 15 août ou le 15 décembre, afin de l’analyser correctement. Dans un cas c’est un record, dans l’autre non…

Voici donc, afin de poursuivre notre étude, la distribution mensuelle des très grandes crues, que nous avons identifiées précédemment.

71-frequences-crues-seine 72-frequences-crues-seine

On voit donc que les très grandes crues se concentrent (évidemment) entre décembre et mars. Juin 2016 voit ainsi la première grande crue durant ce mois depuis 370 ans… On voit bien le côté très exceptionnel de ce que nous venons de vivre…

IX. La crue de 2016

Traçons le maximum annuel du mois de juin de chaque année depuis 1885 :

82-max-seine-mois

L’exception 2016 est alors patente…

Synthèse pour ceux qui n’aiment pas les statistiques : on s’aperçoit que de 1885 à 2015 tous les records mensuels de hauteur de grande crue se situaient entre 4 et 8 fois l’écart-type du mois, ce qui donne une illustration de la zone de rareté. Eh bien juin 2016 vient d’écraser la précédent record de ce mois, datant de 1983, avec un niveau rarissime de… 14 fois l’écart-type !

Pour les puristes, si on refait les calculs sur mai et juin à la fois, on passe en 2016 le record sur 130 ans de 6 σ à 11 σ, ce qui reste colossal… BREF, cela signifie que cet événement a été très violent dans son ampleur, à un moment où cela n’arrive pratiquement jamais : cette crue est donc dans son essence (bien plus que de ses effets donc, car en effet loin du niveau de 1910) particulièrement rare, bien plus que ne l’a été la crue de 1910 pour un mois de janvier.

Sortons des statistiques, pour une illustration très simple. On trace un graphique avec :

  • la hauteur moyenne de la Seine
  • le différentiel pour arriver au maximum historique entre 1886 et 2015
  • et le différentiel à rajouter encore pour 2016

On arrive à ceci :

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X. Et demain ?

Ainsi, la crue de 2016 est bien une crue d’une hauteur trentennale, mais, à cause de sa saison, c’est sans doute une crue plutôt de nature demi-millénaire !, voire plus… !

Cela signifie donc que c’est un “bonus”, et qu’on attend toujours la crue hivernale trentennale, la dernière datant de 1982.

Mais, si le changement climatique nous a probablement fait cadeau de cette crue, on peut aussi se demander s’il aura un impact accélérateur ou ralentisseur sur la prochaine crue trentenalle – car de prime abord, on n’en sait rien… On a plutôt une tendance à la baisse des précipitations moyennes annuelles. Mais ce qui nous intéresse pour les crues majeures, ce sont les précipitations en hiver – et on sait que c’est la saison qui se réchauffe le plus. Ainsi, on a par chance une très franche tendance à la diminution des précipitations hivernales, donc du risque de crue majeure.


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