Vigicrue flash (HU)

Dernière mise à jour : 11/7/2020

Service d'anticipation des crues soudaines ainsi que, dans des circonstances favorables, des crues éclairs.

Ce service est gratuit mais nécessite un abonnement. Il est proposé depuis mars 2017 aux maires, aux préfets et aux personnes qu’ils désignent, par le réseau Vigicrue du Ministère chargé de l’environnement, en liaison avec Météo-France qui offre aux mêmes interlocuteurs, depuis 2012, le service associé APIC d’avertissement sur des pluies intenses.

Origine et objectif du service Vigicrue flash

Le dispositif Vigicrue a été mis en place en 2006. Il permet à l’État de surveiller plus de 22 000 km de cours d’eau. Ces cours d’eau se situent à l’aval de bassins versants dont le temps de réponse est supérieur à 6 heures, ce qui correspond au champ des méthodes classiques de prévision des crues. Ces méthodes sont basées sur la simulation de phénomènes hydrologiques et hydrauliques, nécessitant des calages sur d’assez longues séries de mesures et suffisamment lents pour pouvoir opérer des réajustements à partir des mesures en temps réel en amont des zones vulnérables aux inondations.

Or, les crues soudaines et les crues éclairs, qui sont souvent les plus meurtrières, correspondent à des bassins versants dont le temps de réponse est inférieur à 6 heures (à 2 heures pour les crues éclairs).

Le développement de méthodes comme AIGA, plus approximatives mais donnant un ordre de grandeur suffisamment fiable pour des crues fortes ou très fortes à l’aval de petits bassins versants, a ouvert la possibilité de développer un dispositif de surveillance adapté, plus léger et très rapide, ne nécessitant pas de calage de modèles car moins spécifique à chaque bassin versant et donc ne s’appliquant pas nécessairement partout, mais utile pour avertir, en prenant le risque de fausses alertes. C'est l'objectif de Vigicrue flash.

Fonctionnement du service

Le service Vigicrue flash est fondé sur :

• des données pluviométriques à la maille de 1 km x 1 km, fournies par le réseau de radars météorologiques de Météo-France après calibrage sur des données provenant en temps réel de pluviomètres au sol ; ces données pourront être, à moyen terme, complétées par une prévision immédiate de la pluie ;
• la méthode AIGA, développée avec le soutien du Ministère chargé de l’Environnement et en liaison avec Météo-France, par le CEMAGREF, devenu l’Institut national de recherche et de technologie pour l’Environnement et l’Agriculture (IRSTEA), qui a, depuis le 01/01/2020, été intégré dans l’Institut national de recherche pour l’agriculture, l’alimentation et l’environnement (INRAE). Cette méthode, à base de modèles hydrologiques assez génériques, permet d’évaluer un ordre de grandeur des débits maximaux de crue provenant de petits bassins versants dont les caractéristiques hydrologiques ne sont pas trop particulières.

Des messages de risque de dépassements de seuils (« risque de crue forte » ou « risque de crue très forte ») par les débits de ruissellement maximaux prévus calculés toutes les 15 minutes, sont diffusés, via un circuit commun avec le Service APIC, sous 3 formes (messages audio-téléphoniques, SMS et courriels), simultanément aux préfets et aux maires abonnés, ainsi qu’aux personnes qu’ils auront désignées.

Une cartographie détaillée est également disponible sur le portail APIC/Vigicrues Flash (voir Figure 1).

Figure 1 : Exemple de carte Vigicrues Flash (22/11/2016 à 19 heures) ; Source : APIC et Vigicrues Flash au bénéfice des préfets et de leurs services.

Compléments sur l'historique du déploiement de Vigicrue flash

La réflexion sur un service d’anticipation des crues soudaines en complément de la vigilance crues et des prévisions sur le réseau hydrographique surveillé par l’État a été lancée dès 2008, sur la base des résultats encourageants obtenus avec la méthode AIGA sur un certain nombre de bassins versants, notamment de l’arc méditerranéen.

Par suite des inondations meurtrières (25 morts) survenues à Draguignan et aux alentours dans le Var, les 15 et 16 juin 2010, il a été décidé, dans le cadre du Plan sur les submersions rapides adopté début 2011, d’accélérer le développement d’un tel service, en annonçant qu’il s’appliquerait seulement sur la partie du territoire national remplissant un certain nombre de conditions de validité. L’éligibilité des bassins versants a progressivement été définis ainsi (MTES-DGPR-SCHAPI, 2018a et 2018b) :

• situés à l’amont du réseau hydrographique surveillé par l’État ou sans lien avec celui-ci ;
• bénéficiant d’une couverture radar-météorologique de qualité suffisante ;
• ayant un temps de réponse supérieur à 1h 30 ou de superficie supérieure à 10 km² et inférieure à 500 km² ;
• dont les caractéristiques hydrologiques sont adaptées, c'est à dire vérifiant les conditions suivantes :

• peu soumis à l’influence des barrages (moins de 5 % de la surface du bassin contrôlée par un barrage),
• moins de 5 % de la surface du bassin en zone karstique,
• hors zone d’influence nivale (moins de 10 % d’apport de neige dans les précipitations totales),
• dont le débit de base dépend essentiellement de la pluie,
• dont les exutoires sont hors zone d’influence des marées.

Il a également été clairement affiché que ce service se faisait au risque d’un taux non négligeable de fausses alertes, ce qui est la contre-partie de la priorité donnée à l’objectif de limiter fortement le risque d’évènements manqués.

En janvier 2013, il a été proposé aux instances ministérielles (Environnement, Intérieur) et aux partenaires de développer dans un premier temps un outil unique, largement automatisé, appliqué sur l’ensemble des bassins-versants qui seraient sélectionnés, et visant à avertir les gestionnaires de crise, avec un délai d’anticipation en général de l’ordre de 2 à 6 heures, sur la base d’une estimation, remise à jour toutes les 15 mn et comparée à 2 niveaux de périodes de retour statistiques (de l’ordre de 10 ans et de 50 ans) des pointes de débit. Les préfets et les maires abonnés, ainsi que les autres responsables (jusqu’à 10 personnes) qu’ils souhaiteraient désigner, seraient directement destinataires de l’avertissement, en même temps que les SPC et les Services de Météo-France. Dans un temps ultérieur cet outil pourrait prendre en compte les enjeux territoriaux de manière plus fine et solliciter l’expertise des prévisionnistes des SPC. Ce projet a été validé.

Deux instances, mises en place en 2014, ont été chargées de suivre ce projet : un Comité de pilotage, qui valide les contours du service et fixe le calendrier de déploiement, et un Comité des utilisateurs chargé de faire remonter les attentes des acteurs de terrain. L’année 2015 a été consacrée aux développements de la plateforme de production des avertissements correspondants. En 2016, en parallèle avec quelques finitions, une expérimentation en vraie grandeur a été menée pendant 4 mois sur une centaine de communes-tests.

Deux instances, mises en place en 2014, ont été chargées de suivre ce projet : un Comité de pilotage, qui valide les contours du service et fixe le calendrier de déploiement, et un Comité des utilisateurs chargé de faire remonter les attentes des acteurs de terrain.

Le démonstrateur RHYTMME, qui met en œuvre la méthode AIGA pour les bassins méditerranéens en France métropolitaine (et vise aussi l’anticipation d’autres risques naturels dans cette zone), a été testé sur différents événements observés : les inondations de Draguignan de la mi-juin 2010 (Javelle et al, 2014a), mais également (Javelle et al., 2016) celles de la région de Cannes le 3 octobre 2015.

Un prototype du futur service a aussi été expérimenté à plus large échelle, avec un re-jeu sur 700 bassins versants à l’amont de stations de mesures hydrométriques réparties sur le territoire métropolitain français : les meilleurs résultats ont été obtenus sur le massif armoricain et dans le sud (à l’exception de zones montagneuses des Pyrénées et des Alpes, du fait des défauts de couverture par des images radar - météorologiques, ou des influences nivales, et de la présences de zones karstiques) ; ils ont été moins bons dans l’est, le nord, le bassin parisien et le secteur Poitou-Charentes.

L’année 2015 a été consacrée aux développements de la plateforme de production des avertissements correspondants.

En 2016, en parallèle avec quelques finitions, une expérimentation en vraie grandeur a été menée pendant 4 mois sur une centaine de communes-tests.

Le lancement opérationnel a été réalisé en mars 2017, sous le nom de Vigicrues flash. Ce service couvre près de 13 000 bassins versants situés à l’amont de zones à enjeux d’inondations par des crues soudaines, à peu près 10 000 communes, et un linéaire total de plus de 30 000 km de cours d’eau du territoire métropolitain.

Le 5 mars 2018, un an après, 869 communes étaient abonnées, et 1 400 l’étaient fin 2019. La Figure 2 montre, pour le département du Gard, les communes qui, en avril 2019, étaient éligibles au Service Vigicrues flash (150 sur 353, du fait des diverses limitations techniques évoquées plus haut) et celles qui étaient abonnées (n’étant encore que 23, alors qu’alors 218 communes sont abonnées au Service APIC de Météo-France, et que ce département est particulièrement concerné par les crues soudaines).

Le Service a donné depuis sa mise en service des résultats jugés techniquement satisfaisants.

Figure 2 : Carte des communes du département du Gard qui sont éligibles, et abonnées, au Service Vigicrues flash ; Source : https://noe.gard.fr/index.php/observatoire-du-risque-inondation/indicateurs?id=242.

Perspectives d’amélioration intéressant l’hydrologie urbaine

Des recherches complémentaires ont été engagées dès 2013 notamment dans le but :

• d’apporter des améliorations à la méthode AIGA et au modèle GRD (Javelle et al, 2014b), notamment pour :

• la prise en compte des incertitudes pesant sur l’évaluation des lames d’eau précipitée et la prévision immédiate (au moins pour l’heure qui vient) de la pluie ;
• le dépassement des limites du modèle GRD dans les zones où il est le moins pertinent, ainsi que l’aménagement d’un fonctionnement infra-horaire de celui-ci ;

• d'évaluer globalement, en temps réel, les impacts des crues soudaines sur les coupures de routes (Payrastre, 2014) et sur les secteurs habités (Le Bihan et al., 2014), en passant par un calcul simplifié d’emprises submergées à partir de la méthode CARTINO du CEREMA (Pons et al, 2012), dans le cadre du projet HYDRISQ (Payrastre et al., 2014),
• d'intégrer des éléments de la méthode américaine Flash flood guidance (Georgakakos, 2006).

Ces recherches sont actuellement élargies, et fortement articulées, dans le cadre du projet Prévision immédiate intégrée des impacts des crues soudaines (PICS, https://pics.ifsttar.fr) (Payrastre et al., 2019), coordonné par l’Institut français des sciences et technologies des transports, de l’aménagement et des réseaux (IFSTTAR). PICS, soutenu par l’ANR, vise à concevoir et évaluer des chaînes de prévision offrant jusqu’à 6 heures d’anticipation et permettant une estimation directe des effets dommageables. Les travaux conduits concernent : la prévision immédiate des pluies intenses (Javelle, 2019) (Lovat et al., 2019) ; les modèles hydrologiques (Javelle et al., 2019) et hydrauliques ; la cartographie rapide des inondations et les modèles d’impact visant à représenter les effets socio-économiques de ces crues (Hocini et al., 2019). Ces travaux reposent sur l’interaction entre des équipes scientifiques aux compétences variées (météorologues, hydrologues, hydrauliciens, économistes, sociologues), et des acteurs opérationnels (sécurité civile, autorités locales, compagnies d'assurance, gestionnaires d’ouvrages hydroélectriques et de réseaux de transport).

Figure 3 : Les 4 modules du projet PICS et les principaux organismes intervenants ; source : https://pics.ifsttar.fr/le-projet/contenu-et-objectifs/ ).

Figure 4 : Deuxième réunion du groupe d’utilisateurs du projet PICS le 2 décembre 2019 : présentation des premiers résultats du projet, échanges sur ceux-ci et sur les orientations à retenir pour la deuxième partie du projet, notamment sur la combinaison des outils de modélisation disponibles, afin de répondre au mieux aux besoins des acteurs opérationnels.

Vigicrues Flash, présente, en matière d’hydrologie urbaine et d’assainissement pour les techniciens, gestionnaires et élus communaux et communautaires, un intérêt supplémentaire par rapport à la Vigilance « crues », notamment parce que :

• son échelle peut permettre de mieux anticiper les risques de débordements des petits cours d’eau urbains ou péri-urbains,
• il peut aussi aider à anticiper, comme le Service APIC de Météo-France, les perturbations du fonctionnement des systèmes d’assainissement par temps de pluie intense.

Bibliographie

• Georgakakos, K.P. (2006) : Analytical results for operational flash flood guidance ; Journal of Hydrology ; 317 (1-2) ; pp 81-103.
• Hocini, N., Gaume, E., Bourgin, F., Payrastre, O., Nomis, S., Pons, F., Lague, D., Davy, P. (2019) : Evaluation of increased complexity flood inundation mapping
• Javelle, P., Demargne, J., Defrance, D., Pansu, J., Arnaud, P. (2014a) : Evaluating flash flood warnings at ungauged locations using post-event surveys: a case study with the AIGA warning system ; Hydrological Sciences Journal.
• Javelle, P., Cantet, P., Caséri, A., Ecrepont, S., Demargne, J., Fouchier, C., Mériaux, P., Organde, D., De Saint-Martin, C., Arnaud, P. (2014b) : Développement de la méthode AIGA pour une meilleure anticipation des crues soudaines ; Journées Techniques « Gestion des risques hydrologiques et des ouvrages fluviaux » ; 18 et 19 novembre 2014 ; CEREMA – IFSTTAR.
• Javelle, P., Organde, D., Demargne, J., Sant-Martin, C., De Saint-Aubin, C., Garandeau, L, Janet, B. (2016) : Setting up a French national flash flood warning system for ungauged catchments based on the AIGA method ; FLOOD risk 2016 3rd European Conference on Flood Risk Management ; E3S ; Web of Conferences ; 7 ; 1810.
• Javelle, P. (2019) : Intérêt de la prévision d’ensemble immédiate dans le cadre de Vigicrues flash ; Journées techniques Prévisions d’ensemble en hydrologie ; Toulouse ; 28-29 janvier 2019.
• Javelle, P., Saint-Martin, Cl., Vinet, F., Payrastre, O. (2019) : Towards real time assessment of flood risk damage : an application of the AIGA method in the south of France ; EGU general assembly ; 7-12 April 2019 ; Vienna ; Austria ; https://meetingorganizer.copernicus.org/EGU2019/EGU2019-16150.pdf
• Le Bihan, G., Payrastre, O., Gaume, E., Pons, F. (2014) : Vers une prévision des impacts des crues soudaines : premiers développements basés sur la construction de relations débit-impacts ; Journées Techniques « Gestion des risques hydrologiques et des ouvrages fluviaux », 18 et 19 novembre 2014, CEREMA - IFSTTAR
• Lovat, A., Ducrocq, V., Vincendon, B. (2019) : Vers une prévision à très courte échéance des crues rapides en région méditerranéenne ; Journées techniques Prévisions d’ensemble en hydrologie ; Toulouse ; 28-29 janvier 2019.
• MTES, DGPR, SCHAPI (2018a) : mars 2018, APIC et Vigicrues Flash au bénéfice des préfets et de leurs services (https://docplayer.fr/59002225-Apic-et-vigicrues-flash-au-benefice-des-prefets-et-de-leurs-services.html)
• MTES-DGPR-SCHAPI (2018b) : Foire aux questions sur Vigicrues flash ; 11 p. ; mars 2018 http://www.cher.gouv.fr/content/download/20172/143682/file/Foire_questions_vigicrues_flash_mars2018.pdf
• Payrastre, O. (2014) : Crues soudaines et coupures de routes : Résultats du projet PreDiFlood ; Journées Techniques « Gestion des risques hydrologiques et des ouvrages fluviaux », 18 et 19 novembre 2014, CEREMA – IFSTTAR ; http://heberge.ifsttar.fr//prediflood/index.php
• Payrastre, O., Pons, F. (2014) : Contenu de l’opération de recherche HYDRISQ ; Journées Techniques « Gestion des risques hydrologiques et des ouvrages fluviaux », 18 et 19 novembre 2014 ; CEREMA – IFSTTAR.
• Payrastre, O., Bourgin, F., Caumont, O., Ducrocq, V., ,E., Janet, B., Javelle, P., Lague, D., Moncoulon, D., Naulin, J.-P., Perrin, Ch., Ramos, M.-H., Ruin, I. and the PICS project contributors (2019) : Integrated nowcasting of flash floods and related socio-economic impacts : The French ANR PICS project (2018-2021) ; EGU general assembly ; 7-12 April 2019 ; Vienna ; Austria ; https://meetingorganizer.copernicus.org/EGU2019/EGU2019-15204.pdf
• Pons, F., Bader, B., Caruso, A., Arnaud, P., Leblois, E. (2012) : Cartino Project : A French automatized hazard floodmap ; Simhydro 2012 ; Sophia Antipolis - Nice, 12-14 septembre 2012.

Pour en savoir plus :

• APIC et Vigicrues Flash au bénéfice des préfets et de leurs services