Modélisation hydro-sédimentaire des impacts de la tempête ALEX sur les bassins de la Vésubie et de la Roya

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Publié le 15 avril 2021 Mis à jour le 16 avril 2021
Le Boréon à sa confluence avec la Vésubie en 2014 (gauche) et en 2020 post-Alex (droite).
Le Boréon à sa confluence avec la Vésubie en 2014 (gauche) et en 2020 post-Alex (droite). Copyright: IGN.

Focus sur l’un des projets de recherche de Géoazur bénéficiant de l’accès au cluster HPC Azzurra

Étude menée par Rabab YASSINE et Pierre BRIGODE de l’équipe Risques, UMR Géoazur, et par Yan JORON, étudiant en Génie de l'eau à Polytech Nice Sophia.

Dans le département des Alpes-Maritimes, les crues torrentielles générées par des cumuls de précipitations importants peuvent exposer la population et les infrastructures à un grand danger. Ces événements sont souvent observés en automne, période pendant laquelle la collision de courants d’air froid venant du nord et de courants d’air chaud provenant de Méditerranée se produit. De plus, la situation géographique du département, au sud de la chaîne alpine, expose la région à un climat particulier, où les influences méditerranéennes sont confrontées aux premières montagnes. Cela peut conduire à des précipitations intenses sur une durée très courte pouvant atteindre parfois les 100 mm en une heure, typiques des régions du nord du bassin méditerranéen.

La tempête Alex ayant fortement impacté le département des Alpes-Maritimes dans la nuit du 2 au 3 octobre 2020, a justement présenté les mêmes caractéristiques décrites ci-dessus. Cet événement, d’ampleur impressionnante, a entrainé des inondations dévastatrices ayant causé 10 décès confirmés, 8 personnes encore disparues, une centaine de maisons détruites et plus de 210 millions d’euros de dégâts assurés. Les bassins versants de la Vésubie et de la Roya ont été les plus ravagés par la tempête, considérée aujourd’hui comme le phénomène d’inondation le plus extrême connu depuis au moins 120 ans dans les Alpes-Maritimes. Plusieurs questionnements ont émergé sur les changements du fond du lit des cours d’eau, la modification de leur largeur et le taux de transport de sédiments. La quantification de ces processus constitue toujours un défi pour les hydrologues et géomorphologues, surtout au vu du contexte particulier du Sud-Est de la France. L’utilisation de modèles numériques peut donc être un réel atout pour comprendre ces phénomènes et aider les gestionnaires à décider de solutions de restauration et de protection efficientes et durables.

C’est dans ce contexte que notre équipe utilise le modèle numérique bidimensionnel TELEMAC2D sur le cours d’eau du Boréon (5 km), affluent en rive droite de la Vésubie au niveau de Saint-Martin-Vésubie. Il s’agit d’un des secteurs les plus impactés par la tempête Alex. TELEMAC2D possède un module qui résout des équations d’écoulement liquide et solide (transport de sédiments) sur un maillage non structuré. Aussi, sur chaque maille de la zone d’étude, il est possible de simuler la hauteur d’eau, la vitesse moyenne et la hauteur d’érosion ou de dépôt. L’utilisation de ce modèle nous permet d’effectuer une première reconstitution de l’événement du 2 octobre 2020. Il s’agit donc de représenter les débordements observés sur le terrain ainsi que les changements de la morphologie du cours d’eau ayant eu lieu lors de l’événement, particulièrement impressionnants. Ces simulations nécessitent des ressources de calcul importantes. Le cluster Azzurra nous fournit les ressources nécessaires pour réduire considérablement nos temps de calculs et nous permettre d’étudier de multiples scénarios. 

Figure 1 : Le Boréon à sa confluence avec la Vésubie en 2014 (gauche) et en 2020 post-Alex (droite). Copyright: IGN.
Figure 2 : Premiers résultats de hauteur d'eau simulée sur le Boréon au niveau du village de Saint-Martin-Vésubie.

Premiers résultats de hauteur d'eau simulée sur le Boréon au niveau du village de Saint-Martin-Vésubie
Premiers résultats de hauteur d'eau simulée sur le Boréon au niveau du village de Saint-Martin-Vésubie