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Risques de crue et de ruissellement superﬁciel en m´ etropole m´ editerran´ een

Risques de crue et de ruissellement superﬁciel en m´ etropole m´ editerran´ eenne : cas de la partie ouest du Grand Alger Wahiba Menad To cite this version: Wahiba Menad. Risques de crue et de ruissellement superﬁciel en m´ etropole m´ editerran´ eenne : cas de la partie ouest du Grand Alger. G´ eographie. Universit´ e Paris-Diderot - Paris VII, 2012. Fran¸ cais. <tel-00787142> HAL Id: tel-00787142 https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00787142 Submitted on 11 Feb 2013 HAL is a multi-disciplinary open access archive for the deposit and dissemination of sci- entiﬁc research documents, whether they are pub- lished or not. The documents may come from teaching and research institutions in France or abroad, or from public or private research centers. L’archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est destin´ ee au d´ epˆ ot et ` a la diﬀusion de documents scientiﬁques de niveau recherche, publi´ es ou non, ´ emanant des ´ etablissements d’enseignement et de recherche fran¸ cais ou ´ etrangers, des laboratoires publics ou priv´ es. UNIVERSITÉ PARIS DIDEROT - Paris 7 École doctorale : E.E.S.C. "Économie, Espaces, Sociétés, Civilisations" THÈSE DE DOCTORAT en GÉOGRAPHIE Risques de crue et de ruissellement superficiel en métropole méditerranéenne : cas de la partie ouest du Grand Alger Présentée par WAHIBA MENAD Thèse soutenue 20 décembre 2012 Jury Gilles ARNAUD-FASSETTA (directeur) Professeur Université Paris Diderot Monique FORT (co-directrice) Professeur Université Paris Diderot Jean-Pierre Larue (rapporteur) Professeur Université Paris-Est Créteil Val de Marne Charles Le Cœur (rapporteur) Professeur Université Panthéon-Sorbonne Gérard Beltrando (examinateur) Professeur Université Paris Diderot Johnny Douvinet (examinateur) Maître de conférences Université d’Avignon et des Pays du Vaucluse A l’être le plus cher à mon cœur, Maman, qui m’a toujours soutenu (moralement et financièrement). A la mémoire de mon Papa. 5 Sommaire Sommaire ................................................................................................................... 5 Remerciements ............................................................................................................ 7 Résumé ..................................................................................................................... 9 Abstract .................................................................................................................... 9 Introduction générale .................................................................................................. 11 Première partie. Le risque hydrologique généré par des épisodes météorologiques de caractère intense en métropole méditerranéenne ........................................................................................... 23 Introduction de la première partie ................................................................................... 24 Chapitre 1. Précision terminologique concernant le risque en milieu urbain ....................................... 25 Chapitre 2. Paramètres et mécanismes de genèse des crues et du ruissellement superficiel ....................... 43 Synthèse de la première partie ........................................................................................ 63 Deuxième partie. Les acquis sur le risque hydrométéorologique à Alger ..................................... 65 Introduction de la deuxième partie ................................................................................... 66 Chapitre 3. Contexte sociétal du risque hydrométéorologique à Alger 67 Chapitre 4. Contexte physique du risque hydrométéorologique à Alger : caractérisation et intérêt de l’étude .. 89 Synthèse de la deuxième partie ..................................................................................... 121 Troisième partie. Contribution de la thèse à l’étude du risque hydrométéorologique à Alger ........... 123 Introduction de la troisième partie ................................................................................. 124 Chapitre 5. Détermination et choix des événements de référence.................................................. 125 Chapitre 6. Simulation numérique : évaluation du risque hydrométéorologique dans le Massif de Bouzaréah via l’automate cellulaire Ruicells ......................................................................................... 141 Chapitre 7. Analyse systémique du risque hydrométéorologique dans le bassin-versant de l’Oued Koriche : pourquoi un niveau de risque aussi élevé ? .......................................................................... 193 Chapitre 8. Cartographie et gestion du risque de crue et de ruissellement superficiel dans le bassin-versant de l’Oued Koriche ......................................................................................................... 231 Synthèse de la troisième partie ...................................................................................... 269 Conclusion générale .................................................................................................. 271 Références Bibliothèques ............................................................................................ 279 Sites internet ........................................................................................................... 291 Annexes ................................................................................................................. 293 Liste des figures ....................................................................................................... 315 Liste des tableaux ..................................................................................................... 320 Table des matières .................................................................................................... 323 7 Remerciements Tout d’abord, je tiens à remercier mon directeur de thèse Gilles Arnaud-Fassetta, pour la confiance qu’il m’a accordée, pour sa disponibilité et pour la rigueur avec laquelle il a tou- jours relu mes travaux de recherche. Je tiens à remercie également ma co-directrice de thèse Monique Fort, pour sa disponi- bilité, ses orientations et ses encouragements continus. En plus de m’avoir formé tout au long de ces quatre années de thèse, mes deux direc- teurs de thèse m’ont particulièrement marqué par leur assiduité, leurs compétences et leur grande capacité de travail. Je voudrais également remercier Johnny Douvinet de l’université d’Avignon, d’avoir accepté de me transmettre son savoir faire et me former sur l’automate cellulaire Ruicells. Je le remercie également d’avoir accepté d’être examinateur de cette thèse. Je remercie également Gérard Beltrando, de m’avoir orienté sur certains aspects météo- rologiques traités dans ce travail. Je tiens à le remercier aussi d’avoir accepté d’être examina- teur de ce travail. Mes s’incères remerciements à Jean-Pierre Larue de l’université Paris-Est Créteil Val- de-Marne et à Charles Le Cœur de l’université Panthéon-Sorbonne (Paris 1) d’avoir acceptés de rapporter sur cette thèse. Je remercie l’ensemble des administrations et agences (collectivités locales, SEAAL, di- rections de l’Hydrauliques, …) qui m’ont ouvert leurs portes en Algérie. Je remercie l’ensemble de l’équipe du laboratoire PRODIG, enseignants et doctorants, et je tiens à leur dire que ce fut un grand plaisir de travailler avec eux. Une grande pensée à mes amies de la bibliothèque CIUP, si différents dans leur culture et dans leur nationalité, mais qui parlent tous la même langue, celle de l’humanité. Je vous remercie tous pour vos encouragements, votre soutien et votre amitié qui ont été très enrichis- sants pour moi. Je remercie ce que j'ai de plus cher au Monde, ma petite famille : ma mère qui m’a tou- jours soutenu, ma sœur Lalia et mon frère Abdelkader, merci pour votre confiance, votre om- niprésence et votre amour, sans vous je ne serais jamais arrivée au bout de ce travail. Je re- mercie également mes grands-mères Fatma et Kheira pour leurs encouragements et leur amour. 9 Résumé Le Grand Alger est bâtie sur les contreforts des collines du Sahel. Par son positionne- ment et à l’image des autres métropoles méditerranéennes, il s’inscrit dans un contexte d’instabilité particulièrement cyclogénétique, qui se manifeste en surface terrestre avec des phénomènes d’inondation, de crue et de ruissellement superficiel. Néanmoins, le Grand Alger fait l’exception avec l’ampleur que prennent les dégâts occasionnés par le passage de ce type d’événement. L’événement des 9-10 novembre 2001, qui a affecté la partie ouest du Grand Alger, reflète parfaitement ce propos. Les crues déclenchées par cet événement ont causé des dégâts matériels et des pertes en vie humaine inégalés dans le bassin méditerranéen. Dans ce travail, en employant des outils de traitement classiques et de simulation numérique, on a es- sayé de comprendre au mieux le comportement de l’hydrosystème dans sa globalité (facteurs météorologiques, hydrogéomorphologiques et anthropiques). On a ensuite hiérarchisé les fac- teurs prédisposants-déclenchants-aggravants de crue et de ruissellement superficiel dans cette région. Les résultats de l’ensemble des analyses réalisées ont servi à quantifier et cartogra- phier le risque. Au final, on propose de nombreuses mesures d’intervention (combinaison de mesures structurales et non structurales) dans le but de réduire le niveau important du risque actuel. Mots clés : Grand Alger, Massif de Bouzaréah, risque, crue, ruissellement superfi- ciel, emprise urbaine, simulations numériques, approche systémique. Abstract The Grand Algiers was built on the Sahel foothills. Like other Mediterranean metropo- lises, it fits in a context of strong cyclogenetic instability, which manifests by floods and the surface runoffs. However, the Grand Algiers makes the exception with the scale which takes the damages after the passage of one of these meteorological events. The event of November 9-10th, 2001, which affected the western part of Grand Algiers, reflects perfectly this situa- tion. Floods activated by this event caused damage to the property and loss of life, which are unequalled in the Mediterranean Basin. In this work, by using classic tools and numerical simulation, we tried to understand the behaviour of the whole hydrosystem (meteorological, geomorphological, and anthropogenic factors). Then we have classified the predisposing, triggering, and aggravating factors of flooding and surface runoff. The results of all the anal- yses serve for quantifying and mapping the risk. To conclude, we made various management proposals (combination of structural and non structural measures), in order to reduce the im- portant level of present risk. Key words: Grand Algiers, Massif of Bouzaréah, risk, flood, surface runoff, urban pres- sure, modelling, systemic approach. 11 Introduction générale Les crues et les inondations sont considérées comme les formes de risque naturel les plus répondues et les plus dévastateurs dans le Monde. Le bassin méditerranéen n’échappe pas à cette règle : les inondations représentent 35 % de l’ensemble des catastrophes naturelles qui ont frappé son pourtour ces deux dernières décennies. Selon les données publiées par l’EMDAT, on compte un total de 210 événements hydrométéorologique intenses, qui ont pro- voqué plus de 4250 morts et d’immenses dégâts matériels s’élèvant à 25 milliards d’euros. Le bassin Méditerranéen abrite les formes les plus dangereuses de risque hydrométéorologique. Un risque qui dérive d’une combinaison d’un haut niveau d’aléa (météorologique, hydrolo- gique, conditions physiographiques) et une forte vulnérabilité. Selon l’orographie, les modes d’utilisation du sol (urbain, industriel, agricole) et l’endroit où on se place dans le bassin Mé- diterranéen (rive nord, rive sud), les impacts (pertes en vie humaine, dégâts matériels, effets socio-économiques) de cet aléa se manifestent d’une manière très différentes. Les événements les plus catastrophiques observés dans le bassin Méditerranéen sont en grande partie déclenchés par des épisodes météorologiques d’intensité remarquable. Le climat méditerranéen s’inscrit dans un contexte uploads/Litterature/ risks-of-flood-and-surface-runoff-in-mediterranean-pdf.pdf