Méthode HGM - CatherineHGM/Hydrogeomorphologie GitHub Wiki
1.3.1 Historique de la méthode:
En France, c’est en 1935 qu’on voit apparaître les premières cartographies hydrologiques qualitatives. Il s’agissait de plans de surfaces submersibles qui illustraient à l’échelle 1/ 25 000 les plus hautes eaux connues. Ces cartes se basaient sur les photographies aériennes, des enquêtes terrain et les traces laissées par les crues antérieures (Ballais et al., 2011; Garry et al., 2002). L’augmentation de l’urbanisation dans les années 1950 et des activités industrielles dans les années 1970 dans les zones inondables ont forcé l’arrivée de réglementations strictes pour une meilleure gestion du territoire. Les balbutiements de la méthode hydrogéomorphologique (HGM) sont apparus avec l’arrivée de la loi TAZIEFF en 1982 (Montané et al., 2014). Pour admettre cette loi, entourant l’indemnisation des victimes de catastrophes naturelles, des études de risques précises devaient être produites pour mieux structurer l’occupation du sol. Les méthodes d’estimation de risques privilégiées de l’époque, basées sur des modélisations mathématiques pour estimer les débits de pointe (Lastra et al., 2008), étaient trop complexes et couteuses en plus de nécessiter une grande quantité de données, non disponible par manque d’instrumentation (Ballais et al., 2011, Montané et al., 2014). Ces faiblesses des approches mathématiques ont permis l’évolution d’une méthode plus naturaliste soit la méthode HGM. C’est pourquoi, depuis 1995, cette approche basée sur l’analyse du terrain (par photo-interprétation et observation terrain) a été introduite aux études des zones inondables des Ministères français. Ailleurs dans le monde, les méthodes hydrologique, hydraulique et statistique (HHS) sont largement privilégiées pour les études des risques d’inondation, mais il est possible de constater une propagation mondiale lente de la méthode hydrogéomorphologique avec, entre autres, son arrivée au Québec en 2008 (Ballais et al., 2011; Garry et al., 2002).
Au Québec, pour déterminer la cartographie des zones à risque d’inondation les méthodes HHS sont largement utilisées. Ces modèles mathématiques permettent d’identifier les zones à risque par excès de débits liquides (Lelièvre et al., 2008). Cependant, ces méthodes ne prenant pas en considération la géomorphologie du site d’étude et peuvent difficilement prévoir les inondations provoquées par des embâcles ou par la morphologie du cours d’eau, deux éléments critiques pour les bassins versants de petites et moyennes tailles (Lelièvre et al., 2008). C’est pourquoi, depuis 2007, l’approche HGM est utilisée au Québec en complémentarité avec la modélisation hydrologique statistique et l’approche historique pour fournir une cartographie fiable des zones inondables (Besnard 2016). Au cours des années, l’approche HGM a subi des modifications pour l’adapter au climat québécois ainsi qu’à son cadre législatif. D’une part, la précision d’une méthodologie appliquée au milieu tempéré froid a été introduite (Demers et al., 2014) car la méthode HGM française, adaptée au climat méditerranéen, ne prenait en considération les impacts des processus glaciels (Demers et al., 2014; Plante Lévesque, 2017). Ensuite, il fallait adapter la méthode à la politique de la protection des rives, du littoral et des plaines inondables (PPRLPI) pour qu’elle puisse être officiellement utilisée en dehors du milieu de la recherche (Besnard, 2016). Ajoutons à cela la notion d’espace de liberté proposée par Biron et al. (2013) et une méthodologie plus transparente permettant une reproductibilité proposée par Demers et al. (2014) et nous obtenons une méthode qui fait progressivement ses preuves auprès des institutions gouvernementales et c’est en continuant de l’appliquer à différents projets qu’elle va créer sa place auprès des approches plus classiques (Besnard, 2016).
1.3.2 Description de la méthode:
Comme son nom l’indique, la méthode hydrogéomorphologique (HGM) est une méthode interdisciplinaire qui utilise des connaissances provenant de la science hydrologique et géomorphologique. La première discipline fournit à cette méthode des notions sur l’eau et ses propriétés, tandis que la seconde fournit la science des reliefs et des processus qui les forment (Besnard, 2016). Cette méthode a pour but de permettre aux responsables de faire des choix d’aménagement cohérent avec le dynamisme d’une cour d’eau. La méthodologie de la méthode HGM est assez flexible (Besnard, 2016), mais son fondement est relativement simple et demeure inchangé. Il s’agit d’interpréter les transformations du territoire, causé par des évènements passés, susceptibles de se reproduire pour estimer les risques d’inondation et leurs fréquences (Lelièvre et al., 2008). Ces transformations permettent d’identifier des unités hydrogéomorphologiques, par exemple le lit majeur ou encore l’espace de liberté (Biron et al., 2013b) et ces unités peuvent finalement être associés à un niveau d’exposition à l’aléa (Besnard, 2016) pour aider les acteurs de l’aménagement du territoire dans la prise de décision.
Pour identifier ces transformations du territoire, la méthode HGM fait usage d’un grand éventail de données de différentes sources (Masson et al., 1996). Comme cette méthode se base sur une approche historique, la photographie aérienne constitue un moyen technique d’acquisition de données de choix. En effet, ancienne et rependue, la photographie aérienne donne généralement accès à une résolution temporelle intéressante tout en offrant la possibilité de l’interprétation stéréoscopique (Lelièvre et al., 2008). Pour éliminer certaines incertitudes provenant de la photo-interprétation et pour valider les données résultantes de cette interprétation, des observations terrain peuvent être faites et des cartes à vocations scientifiques comme des cartes géomorphologiques ou des cartes topographiques peuvent être utilisées (Masson et al., 1996).Plus récemment, de nouvelles technologies complémentent également très bien la photographie aérienne. D’une part, l’amélioration de la résolution spatiale et temporelle de l’imagerie satellitaire permet une abondance de données pouvant être combinée aux photographies aériennes. D’une autre part, la démocratisation de la technologie LiDAR à haute résolution qui peut être utilisée pour faciliter et accélérer l’identification d’indices clés pour l’évaluation HGM (Biron et al., 2013a).
1.3.3 Applications de la méthode:
La méthode hydrogéomorphologique ne doit pas être vue comme une concurrente aux méthodes HHS. En effet, la pertinence de l’approche HGM est prouvée lorsqu’elle est utilisée en complémentarité avec d’autres méthodes (Bernard, 2016; Masson et al., 1996; Lastra et al., 2008). Cette approche intégrée permet d’abord d’apporter des connaissances supplémentaires applicables à l’aménagement du territoire et de sa planification, notamment dans le cadre du PPRLPI (Bernard, 2016; Masson et al., 1996). Enfin, cette méthode permet un meilleur aménagement et une meilleure gestion des cours d’eau à l’échelle d’un bassin versant (Masson et al.,1996).
Une qualité de la démarche HGM est qu’elle est flexible. Elle permet donc de s’adapter facilement aux caractéristiques particulières d’un site d’étude et peut également être ajustée selon les données disponibles. Cette adaptabilité de la méthode lui permet, par exemple, de prendre en compte les embâcles de glace et les espaces inondés causés par celles-ci, encore les espaces de mobilité dans le contexte d’espace de liberté (Besnard, 2016) ou dans le cadre de cette étude, prendre en considération la qualité de la bande riveraine pour identifier les zones vulnérables aux inondations.