SECRETARIAT D'ETAT Ministère de l'Economie, des Finances et de l'Industrie MINISTERE DE L'AMENAGEMENT DU TERRITOIRE ET DE L'ENVIRONNEMENT PREFECTURE DE LA REGION MARTINIQUE A DDE: MARTINIQUE L'OUTRE-MER ATLAS COMMUNAL DES RISQUES NATURELS Cartographie des aléas COMMUNE DE BELLEFONTAINE Martinique BRGM MINISTERE DE L'ECONOMIE, DES FINANCES ET DE L'INDUSTRIE MINISTERE DE L'AMENAGEMENT DU TERRITOIRE ET DE L'ENVIRONNEMENT SECRETARIAT D'ETAT A L'OUTRE-MER COMMUNAUTE ECONOMIQUE EUROPEENNE ATLAS COMMUNAL DES RISQUES NATURELS Cartographie des aléas COMMUNE : BELLEFONTAINE S •' H" C.y J«_\ MARTINIQUE UÎ.FEV. 1999 BIBLIOTHEQUE Rapport BRGMfWOI^ Par O. Sedan et M. Terrier Avec la collaboration de J.M. Mompeiat et P. Stollsteiner pour les levés Composition cartographique par O. Sedan et J.P. Samour BRGM SERVICE GEOLOGIQUE NATIONAL Département Risques BP 167 - 13276 MARSEILLE CEDEX 09 - FRANCE Tél.: (33) 04 91 17 74 74 - Fax : (33) 04 91 17 74 75 ANTEA AGENCE ANTILLES Immeuble Massai - Croix de Bellevue - 97200 FORT-DE-FRANCE Tél.: 05 96 71 88 68 - Fax : 05 96 63 30 46 ATLAS COMMUNAUX DES RISQUES NATURELS DE LA MARTINIQUE SOMMAIRE INTRODUCTION 3 NOTICE GENERALE 4 Aléa mouvements de terrain 5 Glissement de terrain - coulée boueuse 7 Chutes de blocs - Eboulement 9 Aléa inondation 11 Aléa cyclonique 15 Aléa sismique 19 Failles actives Effets de site : les effets dus à la topographie ou liés à la nature et à la structure du sous-sol Liquéfaction Aléa volcanique 21 23 25 27 PREMIERES RECOMMANDATIONS 31 Aléa mouvements de terrain 32 Aléa inondation 33 Aléa cyclonique 34 Aléa sismique 36 Aléa volcanique 37 CARTES 38 Liste et pagination des cartes thématiques sur la première planche (C1) RAPPORTS BRGM R40177 à R40207 2 ATLAS COMMUNAUX DES RISQUES NATURELS DE LA MARTINIQUE INTROD En raison de sa situation géographique et géologique, l'île de la Martinique est soumise à une large gamme de phénomènes naturels dangereux. En effet, sa position en zone tropicale l'expose au passage des ouragans, tempêtes et dépressions, responsables de dégâts liés au vent mais aussi à l'eau : inondations, marées de tempête, houles cycloniques. Les fortes précipitations peuvent de plus générer ou déclencher des mouvements de terrain : glissements, éboulements, embâcles, coulées boueuses... Ceux-ci sont favorisés par un relief escarpé ainsi que par la nature volcanique et l'altération souvent importante des roches. La Martinique appartient à l'arc des petites Antilles, lequel correspond à une situation géodynamique particulière résultant de l'affrontement de la plaque Amérique et de la plaque Caraïbe, la première plongeant sous la deuxième. Cette confrontation (subduction) est responsable d'une forte activité sismique et volcanique, dont les exemples historiques sont nombreux. Comme en témoigne l'éruption dévastatrice et meurtrière de 1902, la Montagne Pelée, volcan actif, fait peser un risque important dans la partie nord de l'île. Chaque année, un ou deux séismes sont ressentis par la population, sans autre conséquence que la peur qu'ils peuvent susciter. Des séismes de forte intensité, mais heureusement peu fréquents, sont toutefois susceptibles de se produire. Ils se traduiraient alors, principalement, par un ébranlement violent du sol et par des mouvements de terrain dits induits. L'ensemble du territoire pouvant être affecté, la Martinique est soumise à un aléa sismique fort. RAPPORTS BRGM R40177 à R40207 CTION Dans le cadre de la loi du 22 juillet 1987 et du décret d'application du 13 octobre 1990, l'Etat porte à la connaissance du public, par l'intermédiaire des communes, l'ensemble des phénomènes naturels pouvant faire courir un risque aux personnes et aux biens. Cette information, essentiellement cartographique et élaborée à partir des connaissances scientifiques et techniques du moment, s'opère le plus souvent par l'annexion aux POS, au moment de leur réalisation ou de leur révision, d'un certain nombre de documents. Afin d'homogénéiser le contenu et la présentation de ce " porté à connaissance ", il a été prévu de : - réaliser pour chaque commune une série de cartes, accompagnées de légendes explicatives, précisant le niveau d'aléa pour des phénomènes donnés ; - réaliser une notice d'utilisation générale, valable pour l'ensemble des communes, comportant pour chaque phénomène une description de ce dernier, le type de dégât qu'il est susceptible d'occasionner, et l'explication du mode de représentation cartographique. Une série de premières recommandations accompagne la notice. A la demande du Comité de pilotage des risques naturels de la Martinique, et afin de faciliter l'utilisation de ces atlas, l'ensemble des cartes a été numérisé et intégré au Système d'Information Géographique des services de l'Etat de la Martinique. 3 ATLAS COMMUNAUX DES RISQUES NATURELS DE LA MARTINIQUE. NOTICE GENERALE NOTICE GENERALE RAPPORTS BRGM R40177 à R40207 4 ATLAS COMMUNAUX DES RISQUES NATURELS DE LA MARTINIQUE. NOTICE GENERALE Un mouvement de terrain est un déplacement plus ou moins brutal du sol ou du sous-sol ; il est fonction de la nature et de la disposition des couches géologiques. Sous l'expression générique « mouvements de terrain » sont regroupés plusieurs types de phénomènes d'instabilité des terrains, variables en fonction du mécanisme mis en jeu (évolution de l'instabilité, vitesse du mouvement durant la phase d'instabilité majeure, surface de rupture, désorganisation des terrains, etc.). Aléa mouvements de terrain SCHEMAS DE QUELQUES TYPES DE MOUVEMENTS DE TERRAIN VISIBLES EN MARTINIQUE Ainsi, concernant la Martinique, les principaux types de phénomènes observés et dont l'apparition peut entraîner des effets dommageables graves, sont : • les glissements de terrain, sous ca vage • les coulées de boue, • les chutes de blocs et les éboulements. blocs isolés (a) discontinuités lilhologiques et/ ou structurales Les glissements de terrain apparaissent préférentiellement le long de surface plane et dans tous types de matériaux. Ils correspondent au déplacement d'une masse de terrains meubles ou rocheux au long d'une surface de rupture (plane, circulaire ou quelconque). Selon la géométrie de cette surface, on peut distinguer trois types principaux de glissements : - glissement plan : mouvement au long d'une surface sensiblement plane (couche ou surface tectonique). Il se produit surtout en milieu rocheux. - glissement circulaire ou rotationnel : surface de glissement plus ou moins circulaire ; mouvement caractérisé en général par l'existence d'une zone de départ nette et par un bourrelet frontal plus ou moins marqué ; le remaniement interne dépend de la nature des terrains et de l'importance du déplacement. Il se produit en particulier en terrains meubles, dans les roches homogènes à faible cohésion ou très divisée ; - glissement quelconque : le mouvement est très semblable au précédent dans son allure externe, mais la section verticale de la surface de glissement est de forme irrégulière. Il s'agit souvent d'une combinaison des deux cas précédents. baumefet de pied (C) discontinuité Hthotogtaue ou structurale bourrelet de pied frange altérée )"' ' ou cottuviale . érosion régressive Les coulées apparaissent dans des matériaux meubles lorsque leur teneur en eau augmente de manière importante. La mise en mouvement de ces matériaux a pour origine une perte brutale de cohésion. Ces coulées peuvent se produire à la suite d'un glissement. glissement superficiel i Vj Les chutes de blocs et les éboulements sont des phénomènes rapides ou événementiels, qui mobilisent des blocs de roches plus ou moins homogènes. Ils consistent en la chute libre ou le roulement au départ, après rupture, de blocs formés par fragmentation. Deux autres phénomènes naturels pourraient être classés dans la typologie des mouvements de terrain. Il s'agit des laves torrentielles et de la liquéfaction des sols. Ces deux types de phénomènes naturels sont décrits dans les chapitres, respectivement, aléa inondation et aléa sismique. RAPPORTS BRGM R40177 à R40207 Les laves torrentielles ont une teneur en eau plus élevée que les coulées boueuses et sont concentrées le long de rivière. Il s'agit d'un type de phénomène intermédiaire entre les mouvements de terrain et les inondations. La liquéfaction des sols, perte momentanée et totale de la cohésion des matériaux, est un phénomène particulier. Elle correspond à un effet de site induit par ¡a vibration sismique. (e) .\ / ^ front cférosion |1 (pw glissements ou par écroulements) érosion progressive vers taval (zone de coulée) \ masse glissée remobilisâttons secondaires a : chutes de blocs ; b : écroulement de falaise ; c : glissement circulaire ; d : glissement plan ; e : glissement - coulée sur forte pente; f :glissement - coulée sur faible pente ATLAS COMMUNAUX DES RISQUES NATURELS DE LA MARTINIQUE. NOTICE GENERALE EN MARTINIQUE, PLUSIEURS GRANDES ZONES SONT INDIVIDUALISÉES En Martinique, dans la majorité des cas, un glissement de terrain, dans sa phase la plus active, évolue rapidement en coulée. Pour cette raison, nous avons regroupé ces deux types de phénomènes lors de la cartographie des aléas mouvements de terrain. Le Nord de la Martinique correspond aux reliefs de la montagne Pelée et du Mont Conil. Les terrains correspondent à des dépôts pyroclastiques récents (nuées ardentes) ou à des lahars, qui reposent sur des coulées andésitiques massives dans le secteur du Mont Conil. Depuis le sommet du Mont Pelée jusqu'à la côte atlantique, la pluviométrie reste importante (climat tropical humide). Par contre, côté caraïbe (entre Saint Pierre et le Prêcheur), la bande côtière est relativement sèche. Les mouvements de terrain peuvent être de type glissement ou chute de blocs. Au Nord-Est, l'instabilité des terrains concerne plus particulièrement les rives des cours d'eau très encaissés, dont les talus peuvent atteindre plusieurs dizaines de mètres de hauteur. Dans la partie Sud-Est de la Martinique, les reliefs de la chaîne du Vauclin, au Sud-Est, jusqu 'au Morne Jacob, au Nord-Ouest, sont fréquemment affectés par des phénomènes du type glissement-coulée, en particulier dans la partie haute des mornes. Cela est surtout du aux pentes très fortes des versants et à la nature très argiliseuse des terrains volcaniques altérés. Mais, dans certains cas, ce n 'est pas uniquement l'épaisseur du sol argileux qui est mobilisé : au niveau de la zone d'arrachement (zone de départ de l'instabilité), les blocs rocheux du substratum peuvent aussi être arrachés et emportés dans la masse glissée. A l'Ouest, des Pitons du Carbet jusqu'à la Côte Caraïbe, cette partie de la Martinique est constituée par des nuées ardentes et des dépôts de conglomérats de type lahars, reposant sur des coulées andésitiques massives. Depuis la zone côtière, à l'Ouest, jusqu 'au hauteurs des Pitons du Carbet, la pluviométrie, et corrélativement, l'altération des terrains augmentent. La partie haute des reliefs est surtout affectée par des glissements. Cependant, certains versants présentent une pente si forte que les roches altérées sont régulièrement déstabilisées. Lorsque le substratum rocheux est affleurant ; les terrains sont alors plutôt soumis à des chutes de blocs. Il s'agit également de la zone côtière, où la sensibilité aux chutes de blocs prédomine, les sols étant peu épais. Au Sud-ouest, entre Rivière-Pilote, Rivière-Salée, et la presqu île des Trois ¡lets, la région est relativement sèche, au relief moyen, les terrains rocheux (coulées volcaniques massives) sont altérés en surface. Les instabilités de terrain peuvent correspondre aussi bien à des phénomènes de type glissement-coulée que de type chutes de blocs. Chutes de biocs/Eboulements Au Sud. région de Sainte-Anne, du Marin, et partie méridionale du Vauclin, le cimat est beaucoup plus sec, les terrains sont moins altérés, et les reliefs y sont plus doux. Cette partie de la Martinique se caractérise plutôt par des phénomènes de type chutes de blocs. Mixtes Glissements/coulées Quelques références bibliographiques : Ministère de l'Environnement, Délégation aux Risques Majeurs : Le risque mouvements de terrain, collection Risque naturel. Edition C.D.R.M. Dijon J.M. Mompelat (1994) : Unités cartographiques et évaluation de l'aléa mouvements de terrain en Guadeloupe (Antilles françaises) - Thèse Univ. Paris 6 RAPPORTS BRGM R40177 à R40207 ATLAS COMMUNAUX DES RISQUES NATURELS DE LA MARTINIQUE. NOTICE GENERALE Glissement de terrain - Coulée boueuse Le GLISSEMENT DE TERRAIN est défini comme le déplacement d'une masse de terrains meubles ou rocheux au long d'une surface de rupture par cisaillement qui correspond souvent à une discontinuité préexistante. Le mouvement est engendré par l'action de la gravité, de forces extérieures (hydrauliques ou sismiques) ou d'une modification des conditions aux limites. Les COULEES BOUEUSES consistent en la propagation de matériaux sans cohésion ou ayant perdu leur cohésion dès la mise en mouvement, matériaux intimement mélangés à une quantité d'eau telle que la masse en mouvement a franchi sa limite de liquidité. Les matériaux susceptibles de perdre ainsi leur cohésion sont des argiles, des limons, des sols, des roches décomposées ou des éboulis fins. L'eau peut pénétrer au sein des matériaux par infiltration avant le déclenchement de la coulée ou au moment de la rupture par concentration des eaux de ruissellement. Lors d'un phénomène de glissement de terrain : Les volumes de matériaux mis en jeu sont extrêmement variables. Ils peuvent être parfois considérables ; on parle alors de glissement de versant. COULEE DE BOUE EN MARTINIQUE itemnête trnnicale IRIS. 1995) - Phnrn RRCÏM Le degré de remaniement de la masse en mouvement est total. La vitesse et la distance parcourue par une coulée boueuse sont très variables, dépendant de nombreux facteurs comme la nature des matériaux, la quantité d'eau, la viscosité du mélange eau/matériau, la topographie, la saturation en eau des sols sur lesquels se déplace la coulée... La vitesse de déplacement de la masse glissée est, généralement lente (quelques centimètres à quelques décimètres par an), avec des accélérations liées le plus souvent aux mauvaises conditions météorologiques (en phase de glissement proprement dite, les vitesses peuvent aller de quelques dizaines à quelques centaines de mètres par jour). GLISSEMENT DE TERRAIN, COMMUNE DU ROBERT (Photo BRGM) Un glissement se caractérise : > dans sa partie amont, par des niches d'arrachement ou crevasses, principales et latérales, avec brusque rupture de pente (pente concave) ; Lors d'un phénomène de coulée boueuse : Le phénomène de coulée boueuse montre presque toujours : > une zone supérieure élargie (rassemblement de matériaux par exemple au pied d'un glissement, zone de départ de la coulée), L'extension dépend de la vitesse d'évolution du mouvement. Elle est généralement faible pour les ruptures circulaires et quelconques, et peut être beaucoup plus forte pour des glissements plans, selon le contexte morphologique. > un chenal d'écoulement beaucoup plus étroit et de longueur extrêmement variable (zone de transfert), > un lobe terminal (zone d'accumulation) élargi en une sorte de cône de déjection mais de profil convexe. Déformation d'une route au niveau du bourrelé! frontal > dans sa partie aval, par un bourrelet de pied (ou frontal) à pente convexe. La poussée exercée par le bourrelet de pied se marque fréquemment par un tracé anormal des cours d'eau en aval ; Niche d'arrachement au niveau de la maison (dénivellation de plusieurs décimètres) > par une surface topographique bosselée (ondulations, dissémination de blocs de fortes tailles,...) Des manifestations telles que fissuration des bâtiments, arbres couchés ou inclinés, déformation du réseau routier traversant le glissement sont aussi des critères d'identification de mouvements actifs. Selon le stade d'évolution du glissement, la désorganisation plus ou moins importante de la masse glissée et l'importance du couvert végétal peut rendre difficile la perception du glissement sur le terrain. RAPPORTS BRGM R40177 à R40207 GLISSEMENT DE TERRAIN, COMMUNE DU ROBER (Photos BRGM, novembre 1995) COULEE DE BOUE, COMMUNE DU VAUCLÍN (ENSFELDER) (suite à la tempête tropicale IRIS, 1995) - Photo BRGM - ANTEA ATLAS COMMUNAUX DES RISQUES NATURELS DE LA MARTINIQUE. NOTICE GENERALE L'apparition d'un glissement de terrain est le résultat de la conjonction de plusieurs facteurs qui peuvent être : • permanents, c'est-à-dire peu ou pas variables dans le temps (nature et propriétés mécaniques des matériaux, présence de plans de rupture préférentiels, pente des terrains, etc.), • semi-permanents, c'est-à-dire évolutifs dans ie temps (teneur en eau des matériaux, érosion en bas de pente, action anthropique, etc.). Lorsqu'un facteur subit une forte variation dans un laps de temps très court, il peut engendrer une déstabilisation du matériau et provoquer un glissement ou réactiver un glissement préexistant. On parle alors de facteur déclenchant. Il peut s'agir, par exemple : d'un épisode pluvieux exceptionnel (entraînant une saturation en eau et/ou une érosion exceptionnelle), d'une secousse sismique, d'une action anthropique (création de talus routier, tranchée en bas de pente...). La cartographie de l'aléa coulée boueuse est regroupée avec celle de l'aléa glissement de terrain. En effet, dans le contexte antillais, très souvent, un glissement de terrain évolue en glissement/coulée, puis coulée. Cela est principalement du : • au caractère pluviométrique marqué (climat tropical), • à ta forte argilisation des terrains du fait de l'altération intense des formations volcaniques, • aux pentes fortes au niveau desquels sont généralement situés les phénomènes de glissement, La distinction des limites respectives de chacun des 2 phénomènes est difficile à définir au préalable. En aval, la coulée boueuse se concentre dans le fond des ravines, son degré de liquidité devient tel qu'alors le phénomène se rapproche plutôt du phénomène type lave torrentielle ; il est alors cartographie comme cet aléa. Parmi les fadeurs prédominant pour l'occurrence des coulées boueuses, il s'agit : La détermination du niveau d'aléa dépend glissements de terrain de d'activité de l'identification de traces glissement, mais aussi de la conjonction de certains facteurs permanents ou semipermanents. Les principaux critères retenus pour revaluation de l'aléa glissements de terrain sont : • le relevé d'indices d'activité de mouvements, • la pente des terrains, • la nature, l'épaisseur, l'altération des terrains et leurs propriétés, • l'existence de plans préférentiels de rupture, • la pluviosité, • le drainage, • l'action anthropique. • de la faible cohésion du matériau, • du fort degré de remaniement, • de l'augmentation de ta teneur en eau et des pressions interstitielles par des épisodes pluviométriques intenses notamment en montagne, • de l'apport brutal d'énergie (caractère accidentel) par un glissement, un écroulement ou par un séisme. ALEA DEFINITION CRITERES D'IDENTIFICATION TRES FORT * forte probabilité d'apparition glissement de grande ampleur FORT • forte probabilité d'apparition glissement de faible ampleur de <*" traces d'instabilité nombreuses • faible probabilité d'apparition glissement de grande ampleur de FAIBLE A MOYEN de <*" traces d'activité de glissement de grandeur ampleur "*" pente forte à très forte (p>30°), terrain meuble, peu cohérent et/ou altération profonde des matériaux • faible à moyenne probabilité de <•*" traces d'instabilité reconnues localement au niveau du versant glissement de faible ampleur, pouvant devenir forte sous action anthropique •*• pente moyenne (10°< p<30°), terrain meuble, peu (surcharge, route, terrassement) cohérent et/ou altération profonde des matériaux • faible à nulle probabilité d'apparition de mouvement de grande ampleur FAIBLE A NUL faible à nulle probabilité d'apparition «• pente faible à nulle de glissement de terrain * ce niveau très fort de l'aléa n'a pas été observé en Martinique La probabilité d'apparition recouvre deux notions, temporelle et spatiale, ici seule la probabilité spatiale est prise en compte. La maison était située sur la trajectoire du glissement - coulée de boue probabilité d'apparition faible à nulle : mouvement très localisé possible (échelle métrique à décamétrique)., avec facteur déclenchant (activité anthropique., sismicité, pluviométrie) probabilité d'apparition moyenne : mouvement localisé sur le versant (échelle décamétrique ou pluridécamétrique) GLISSEMENT-COULEE AU VAUCLIN (tempête tropicale IRIS, 1995) Photos BRGM probabilité d'apparition forte : sur la majorité du versant, des mouvements (d'échelle décamétrique à hectométrique) sont susceptibles d'apparaître. mouvement de grande ampleur : mouvement profond, surface de rupture à une profondeur d'ordre pluridécamétrique, volume de la masse instable mesuré en millions de m-' Vue de l'intérieur de la maison : Les plantes visibles à l'intérieur de la maison ont en fait été transportées par la coulée de boue. RAPPORTS BRGM R40177 à R40207 mouvement de faible ampleur : mouvement superficiel ou relativement superficiel, profondeur de la surface de rupture métrique à décamétrique 8 ATLAS COMMUNAUX DES RISQUES NATURELS DE LA MARTINIQUE. NOTICE GENERALE Chutes de blocs - Eboulements Les chutes de blocs et les éboulements rocheux sont des phénomènes rapides ou événementiels mobilisant des blocs de roche plus ou moins homogènes depuis un sommet ou une pente, avec l'air pour milieu principal de transport et produisant leur dépôt sur une aire plus ou moins large au pied de la pente. Ils consistent en la chute libre ou au roulement au départ, après rupture, de blocs formés par fragmentation, le mouvement pouvant ensuite se poursuivre par une série de rebonds de hauteur décroissante (dans le cas d'une pente régulière). La chute de blocs ne concerne qu'un nombre réduit d'éléments ; pour les éboulements, la masse instable est beaucoup plus volumineuse. Les blocs déstabilisés ont une trajectoire plus ou moins autonome. L'extension du phénomène est donc variable, car la distance parcourue par les blocs rocheux sera en fonction de la taille des blocs, de la raideur de la pente et de l'amortissement des chocs, etc. BLOCS INSTABLES, LA DESIRADE : possibilité de chutes de blocs ou d'éboulement Les chutes de blocs se caractérisent par une forte désorganisation ou dislocation des matériaux mis en mouvement. Le volume de matériau mis en jeu est extrêmement variable, de quelques dizaines à quelques milliers de m3. Photo BRGM - ANTEA POSSIBILITE DE CHUTES DE BLOCS OU D'EBOULEMENT LE LONG DE FALAISES COTIERES EN GUADELOUPE (Photo BRGM) Le signe prémonitoire le plus important d'une déstabilisation de la masse rocheuse correspond à l'observation de fissures ouvertes dans la formation rocheuse à l'arrière d'une falaise ou d'une pente raide. La présence de blocs hétérométriques, épars ou concentrés en pied de falaise ou de forte pente traduit l'existence d'éboulements ou chutes de blocs actifs ou passés. CHUTES DE BLOCS ET EBOULEMENT (RIVIERE DU PRECHEUR, MONTAGNE PELEE, MARTINIQUE) Photo BRGM RAPPORTS BRGM R40177 à R40207 ATLAS COMMUNAUX DES RISQUES NATURELS DE LA MARTINIQUE. NOTICE GENERALE Eboulement de la falaise côtière à Marie-Galante, provoqué par le tremblement de terre du 8 février 1843, extrait du rapport de Ch. Devîlle au Gouverneur de la Guadeloupe : «Qui n'a admiré, à Marie-Galante, ces belles et pittoresques falaises de Saragot, si connues du chasseur, et dont l'escarpement vertical haul de 80 mètres, recèle d'innombrables oiseaux marins, le Fou, le Paille-en-queue et leur reine à tous, la majestueuse Frégate ? Au moment de la secousse, toute cette côte élevée, qui offre un développement d'au moins douze à quinze cents mètres, s'est détachée sur une épaisseur considérable, et s'est abîmée avec un bruit assourdissant et une horrible poussière ; la mer, toujours houleuse, qui vient battre ses pieds, est au loin blanche et comme laiteuse par cette avalanche de marne qu 'elle a engloutie, et dont elle remue incessamment les débris.» Facteur aggravant, le phénomène sismique peut généraliser la mobilisation de blocs instables et/ou élargir l'étendue de l'aire de réception, les blocs pouvant parcourir un trajet plus important. De plus, en provoquant leur déchaussement, une secousse sismique peut provoquer la remobilisation de blocs déjà éboulés et stoppés dans les parties de l'aire de réception présentant une forte pente. Pour que ce phénomène puisse se produire, un certain nombre de conditions doit être réuni, il s'agit : • de l'existence de blocs au sein de la formation massive fracturée ou d'une formation hétérogène présentant une matrice meuble à grains fins, • de facteurs favorables à la mobilisation des blocs : - topographie en falaise ou existence de reliefs rocheux fissurés ou hétérogènes dominants les pentes, - orientation favorable des blocs, - présence éventuelle d'une formation sous-jacente plus meuble, déformable ou érodable, - action mécanique de l'eau (pressions hydrauliques interstitielles). L'ampleur du phénomène est liée d'une part à la quantité et au volume de blocs mobilisables, d'autre part à la surface et la topographie de l'aire de réception des blocs éboulés. CHUTES DE BLOCS, COMMUNE DE SAINT-CLAUDE (GUADELOUPE) ( O u r a g a n Marilyn, 1995) - Photo BRGM • ANTEA ALEA DEFINITION CRITERES D'IDENTIFICATION Le bloc éboulé est venu se substituer au poteau d'angle <*" indices d'instabilité nombreux et reconnus : crevasses, fissures ouvertes FORT forte probabilité d'apparition <*" falaise de hauteur > 10m et découpage en blocs de de chutes de blocs ou la formation rocheuse susceptible de s'ébouler d1 eboulement *" pente forte à très forte (p>30°), avec blocs épars déchaussés, posés sur le versant ** falaise de hauteur <= 5m, avec fissures ouvertes dans la zone de départ FAIBLE A MOYEN faible à moyenne probabilité de chutes de blocs ou d'éboulement °" falaise de hauteur entre 5 et 10m, avec découpage en blocs de la formation rocheuse susceptible de s'ébouler •»" falaise de hauteur > 10m, avec formation rocheuse homogène et peu fracturée •" pente moyenne (10°< p<30°), avec blocs épars déchaussés, posés sur le versant, pouvant être déstabilisé en cas de sollicitation sismique CHUTES DE BLOCS, COMMUNE DE ABYMES (GUADELOUPE) Photo BRGM - ANTEA FAIBLE A NUL faible à nulle probabilité d'apparition de chutes de blocs ou dfeboulement "~ pente faible à nulle Le bloc éboulé a traversé la case. RAPPORTS BRGM R40177 à R40207 10 ATLAS COMMUNAUX DES RISQUES NATURELS DE LA MARTINIQUE. NOTICE GENERALE Aléa inondation Une crue correspond à l'augmentation du débit d'un cours d'eau dépassant plusieurs fois le débit moyen. LES INONDATIONS DITES « PLUVIALES Une inondation correspond au débordement des eaux hors du lit mineur à la suite d'une crue. Les eaux occupent alors le lit majeur du cours d'eau. » peuvent concerner : - les zones de stagnation des eaux de pluies, en particulier en zone urbaine, où l'état et la capacité du réseau d'évacuation pluviale est souvent le facteur déterminant des inondations des quartiers les plus bas. Différents types d'inondations sont susceptibles d'affecter la Martinique, avec par ordre croissant de gravité : - les zones de dépression qui ne peuvent offrir aux eaux de pluies d'autres exutoires que l'infiltration dans le sous-sol ou l'évaporation ; celles-ci peuvent se trouver inondées sans qu'existent de relation avec un cours d'eau. II en est de même pour les zones à pente très faible (cas, bien souvent, des zones littorales) où l'évacuation ne peut se faire que très lentement. > Les inondations dites « pluviales », > Le débordement des principaux cours d'eau, - > Les crues torrentielles, > Les laves torrentielles et les ruptures d'embâcles. Le phénomène inondation est essentiellement lié en Martinique au phénomène cyclonique. En effet, lors de dépressions tropicales ou d'ouragans, la survenance soudaine de violentes crues est à redouter. Par ailleurs, en condition cyclonique, la submersion de zones littorales liée à la marée de tempête est à craindre ; ce type de phénomène est décrit dans le chapitre « aléa cyclonique ». Autre facteur de submersion littorale, il s'agit du phénomène de raz-demarée ou tsunami (provoqué par un glissement sous-marin ou un séisme). Dans les deux cas, en plus de l'action de la mer, ces phénomènes peuvent provoquer le débordement des cours d'eau qui débouchent à la mer. Le niveau et la vitesse de l'eau sont faibles. Il y a stagnation des eaux pluviales due à une capacité d'infiltration ou d'évacuation insuffisante ; lorsque ce type d'inondation intéresse des secteurs étendus, on parle d'inondation de plaine. Ce type d'inondation n'est en général pas dangereux pour la vie humaine, mais peut engendrer des dégâts matériels parfois lourds. Inondation à Fort-de-France, extrait de « l'Illustration » du 21 octobre 1865: « Dans la nuit du 31 août, (...). Toute la nuit ce déluge ne discontinua pas. A cinq heures du matin, la rue Henry, qui se trouve dans le prolongement et au bas de la route et des sentiers qui conduisent au Fori-Desaix, n 'était déjà plus qu une rivière ; les rez-de-chaussée des maisons étaient envahis. L'hôtel du Gouvernement, qui forme l'angle de cette rue faisant face à la Savane, n 'était pas plus épargné, et l'on se voyait obligé d'enlever les meubles des salons de réception et de les monter dans les galeries du premier étage. (...) A six heures, la rue du Gouvernement et la rue Heny qui, arrivé à la Savane prend le nom d'Avenue de l'Impératrice et va à la mer, roulaient leurs eaux argileuses jusque dans ¡a baie de Fort-de-France. Quelques instants après, un violent courant, venant du haut de la ville, faisait pressentir le débordement de la rivière Madame. ...» Plusieurs communes de la Martinique sont concernées par ce type d'inondation, en particulier au niveau des zones urbaines, où suite à de fortes pluies, le réseau d'évacuation des eaux pluviales peut rapidement être saturé par les ruissellements intenses ; de telles inondations peuvent concerner tout ou partie de l'agglomération. INONDATION PLUVIALE A FORT-DE-FRANCE (lors du cyclone Luis, 1995) - Photo METEO-FRANCE LE DEBORDEMENT DES COURS D'EAU : Suite à des pluies violentes ou durables, l'augmentation du débit des cours d'eau peut être telle que ceux-ci peuvent gonfler au point de déborder de leur lit, pour envahir des zones généralement de faible altitude et de faible pente (cours aval des rivières). Les dégâts peuvent être très élevés, et surtout, le risque de noyade existe (en particulier, lors de franchissement de gués lors de l'arrivée de l'onde de crue). Il s'agit généralement de débordement direct d'un cours d'eau : par submersion de berges ou par contournement d'un système d'endiguements limités. Le débordement indirect d'un cours d'eau peut se produire: par remontée de l'eau dans les réseaux d'assainissement ou eaux pluviales ; par remontée de nappes alluviales ; par la rupture d'un système d'endiguement ou autres ouvrages de protection. RAPPORTS BRGM R40177 à R40207 Débordement de la rivière La Roxelane, à Saint-Pierre (Martinique), extrait du « Monde Illustré » du 27 mai 1865 : «... Nous extrayons du «Moniteur de la flotte » un récit succinct de ce désastre dû à un débordement de ta Roxelane, rivière qui partage la ville de Saint-Pierre en deux quartiers. Cette rivière, grossie par les pluies incessantes qui, depuis plusieurs semaines, n 'ont cessé de tomber dans l'île, a ravagé toutes les propriétés situées sur les deux rives, englouti ou fortement endommagé ta plupart des maisons de campagne des Trois Ponts, rompu les digues et barrages, enlevé les ponts, bouleversé les quais de Saint-Pierre et sapé plusieurs maison et établissements publics. Cette œuvre de dévastation a été accomplie dans la nuit du 22 au 23 avril entre onze heures du soir et quatre heures du matin, au milieu des ténèbres de la nuit sillonnés d'éclairs, au fracas de l'orage, au bruit d un vent strident et sous l'action incessante de torrents de pluie déchaînés de tous les points de l'horizon. 11 ATLAS COMMUNAUX DES RISQUES NATURELS DE LA MARTINIQUE. NOTICE GENERALE CRUE TORRENTIELLE AU NIVEAU DE LA RJVIERE AUX HERBES (BASSE TERRE, GUADELOUPE), lors du cyclone Marylin (1995) Photo i.C. Gautier (in METEO-FRANCE, 1995) se forme par enrichissement du débit d'un torrent en matériaux solides qui accroissent très fortement son pouvoir érosif. L'enrichissement en matériaux peut provenir de l'arrachement des berges dû au débit anormal du cours d'eau ou à un ruissellement important sur le bassin versant amenant une importante charge solide. Le volume des matériaux transportés au cours d'une seule crue peut être considérable. LA CRUE TORRENTIELLE consiste en l'obstruction d'un cours d'eau par la constitution d'une digue naturelle entraînant une retenue d'eau importante. La digue peut être constituée soit par des éléments solides arrachés à l'amont et charriés par le cours d'eau, soit par l'obstruction du cours d'eau provoqué par un glissement de terrain. est un phénomène de crue particulier, qui consiste en la propagation d'un volume considérable de boue dense charriant des blocs. Des écoulements de type lave torrentielle ont un pouvoir destructeur plus important qu'une crue torrentielle de débit équivalent, en raison, essentiellement, de la quantité des matériaux charriés ainsi que de la densité du fluide qui les transporte. LA LAVE TORRENTIELLE La lave torrentielle peut survenir le long d'une rivière lorsque : - son bassin versant présente une partie sommitale vaste, dans des zones à fortes pentes, - elle traverse des zones présentant un aléa mouvement de terrain affectant des formations géologiques particulières, peu cohérentes et présentant une quantité importante de matériaux fins. Un cas particulier de lave torrentielle est celui des tahars, liés à une crise volcanique, qui correspondent à une mobilisation par les cours d'eaux à partir des pentes supérieures du volcan de matériel d'origine primaire (cendres, blocs) ou secondaire (matériel altéré). UN EMBÂCLE LAVE TORRENTIELLE AU NIVEAU DE LA RIVIERE DU PRÊCHEUR (MARTINIQUE) La lame déversante et raffouillement de la masse obstruant le cours d'eau provoquent la rupture brutale de la digue ainsi que la propagation d'une onde de crue destructrice, onde de crue d'autant plus importante que le volume de la retenue et la hauteur de la digue avant sa rupture étaient importants. Rupture d'embâcle dans la rivière des Vieux habitants en Guadeloupe (dans la nuit qui a suivi le tremblement de terre du 8 février 1843), extrait du rapport de Ch. Devi Ile au gouverneur de la Martinique : Quelques faits liés à la rivière du Prêcheur en Martinique : < < (Lettre du premier magistrat de la commune de Vieux Habitants) : « Dans la nuit du 8 au 9, vers les dix heures du soir, après les deux légères secousses, les habitants de la Grande-Rivière furent épouvantés par un bruit infernal. Il leur semblait que les montagnes s'écroulaient ; car leurs demeures étaient ébranlées. Ce bruit horrible cessait par moments et ce silence solennel augmentait encore leur frayeur. (...) Ce n'est qu'au jour que l'on put s'assurer que tout ce tapage avait été occasionné par une avalanche de terres et de bois qui, ayant arrêté les eaux dans les hauteurs, avait cédé à leur amoncellement. La description queje pourrais faire des effets produits ne les dépeindrait pas. Il faut les voir par ses yeux. Imaginez-vous que plusieurs bâtiments de mille tonneaux ne chargeraient pas les bois répandus sur le rivage. Des arbres monstrueux sont placés à plus de 15 pieds audessus du lit de la rivière. Des marécages de boue de plus de 100 mètres de large et de 8 à 10 pieds de profondeur entourent les abords de la rivière. Le passage est entièrement comblé, et ce n'est qu'à l'embouchure lavée par la mer qu 'on peut se hasarder de passer à pied, lorsqu 'elle est assez tranquille pour le permettre ; encore faut-il connaître le gué qui est fort étroit. » (...) Plus tard enfin, j'eus l'occasion d'explorer la vallée de la Grande-Rivière et d'examiner avec soin le dépôt qu'y a laissé la chute des terres. Je fus frappé de la masse considérable qui a dû se presser dans cet étroit vallon. Le courant en a partout rempli le fond, et s'est élevé à une hauteur qui a varié suivant sa largeur. Dans quelques points où le lit de la rivière se resserre en formant un coude, le torrent boueux, redoublant de vitesse, paraît avoir jailli à une grande élévation. Près du bassin du Mulet, et au-dessus d'une jolie cascade, j'ai observé le niveau qu'il atteint et ¡es arbres qu'il a déracinés à une hauteur d'au moins 15 mètres au-dessus du lit de la rivière. ...» RAPPORTS BRGM R40177 à R402Ö7 En 1902, quelques heures avant l'éruption volcanique du 8 mai qui détruisit Saint-Pierre, un lanar emporta le bourg et fit environ 500 victimes. En 1980, suite à un éboulement, une lave torrentielle atteint la mer en emportant le pont routier au niveau du bourg. Une rupture d'embâcle peut se produire plusieurs jours après une période de pluie exceptionnelle ou l'apparition d'un mouvement de terrain. La digue naturelle peut résister sur une plus ou moins grande période. En janvier, 1997, un important éboulement a généré une lave torrentielle qui s'est arrêtée entre 1 à 2 km en amont du bourg. Son volume a été estimé à plusieurs centaines de milliers de m3. En janvier 1998, un nouvel éboulement a de nouveau généré une lave torrentielle qui s'est déversée en mer. 12 1 I I I I I 1 1 I I I 1 1 I I 1 I f f I I ATLAS COMMUNAUX DES RISQUES NATURELS DE LA MARTINIQUE. NOTICE GENERALE Parmi les principaux événements catastrophiques qui ont affecté ces dix dernières années la Martinique, il s'agit : • des importantes inondations localisées notamment dans la partie centrale de l'île, lors de la tempête tropicale KLAUS (du 3 et 4 octobre 1990) ; • des fortes crues dévastatrices dans le Nord Atlantique (Grand Rivière) et le Nord Caraïbe (Prêcheur), lors de la tempête tropicale CÏNDY (14 août 1993) ; • des pluies diluviennes ayant provoqué inondations et glissements de terrain dans la moitié Sud de la Martinique lors de la tempête tropicale IRIS (26 et 27 août 1995). La partie Nord de la Martinique est caractérisée par des rivières relativement larges et limitées par des berges assez hautes (incision importante des terrains). Ces rivières ont une capacité d'étalement limitée. Par contre, étant donné la nature des terrains incisés (nuées ardentes récentes, facilement érodables), lors d'une crue, le charriage de blocs parfois volumineux peut être important. De plus, cette partie de la Martinique présente un risque élevé de dérivation de cours d'eau, en particulier au niveau des versants qui n 'ont pas encore atteint leur profil d'équilibre (zone des nuées ardentes de 1902 et de 1929, de la région de Saint-Pierre et du Prêcheur, notamment). Dans la partie centre-occidentale de la Martinique, (communes de Ducos, de Petit Bourg, et de Rivière Salée, en particulier), le phénomène d'inondation de type «pluvial » peut affecter de vastes étendues. Dam la partie Sud-Est de la Martinique, plusieurs grandes rivières alimentées essentiellement par les reliefs de la chaîne du Vauclin (rivières Pilote, du Vauclin, du Simon, Desroses et du Robert par exemple) peuvent présenter des débordements de leur cours, et cela sur une longueur non négligeable. Crue. Aléa élevé ° Débordement. Aléa moyen Inondation pluviale. Aléa modéré RAPPORTS BRGM R40177 à R40207 Toutes les communes de la Martinique sont exposées au phénomène inondation. Par ailleurs, en Martinique, malgré le caractère saisonnier des pluies (maximum de pluviométrie en période cyclonique), aucune période ne peut être considérée comme sans risque d'inondation. 13 ATLAS COMMUNAUX DES RISQUES NATURELS DE LA MARTINIQUE. NOTICE GENERALE EVALUATION DE L'ALEA Les principaux paramètres nécessaires pour évaluer l'aléa sont : ALEA • L a hauteur et la durée de submersion, • L a vitesse d'écoulement, ELEVE r zones où il est envisageable que " L e changement de tracé d'un cours d'eau peut se produire lors de débordements le talweg principal puisse importants durant u n e crue changer de tracé et/ou évoluer exceptionnelle et/ou par suite dans son tracé (méandres). d'accumulation ponctuelle importante L a possibilité d'apparition d'une crue dépend de nombreux paramètres, autres que la quantité de pluie tombée : répartition spatiale et temporelle des pluies par rapport au bassin versant, evaporation et consommation d'eau par les plantes, absorption d'eau par le sol, infiltration dans le sous-sol ou ruissellement ... et pour une m ê m e quantité précipitée, la crue apparaîtra ou non. d'embâcles et/ou d'apports solides O n associe souvent à la notion de crue la notion de période de retour (crue décennale, centennale, millennale...), les débits et l'intensité étant d'autant plus importants que la période de retour est plus longue. Par ailleurs, les dégâts occasionnés par une inondation dépendent de plusieurs facteurs : la hauteur de submersion, la durée de submersion, les vitesses d'écoulement, le volume de matière solide transporté, l'érosion des berges. Spécificités des zones où l'aléa est élevé : > En période de fortes pluies, étant donné le degré pluviomêtrique élevé de la Martinique, toute ravine est susceptible de produire des crues à caractère torrentiel. Ces crues peuvent être favorisées par l'encombrement naturel ou anthropique du fond de la ravine. En effet, le colmatage des ouvrages de franchissement (ponts, buses, etc.), notamment s'ils sont sous dimensionnés, peut aggraver le phénomène d'inondation ; en plus du caractère torrentiel que peuvent prendre ces ravines, il peut se créer un petit embâcle et le cours d'eau peut quitter son lit naturel pour contourner les ouvrages. C'est la raison pour laquelle, les fonds des ravines ont été considérés comme zone d'aléa inondation de niveau élevé. CRITERES D'IDENTIFICATION zones où les vitesses de <*" Ces zones correspondent principalement au lit mineur et à ses abords immédiats l'écoulement et/ou les hauteurs (berges instables). d'eau peuvent être importantes lors des crues exceptionnelles. <*" fond des ravines • L a période de retour des crues, • L a torrentialité du cours d'eau. DEFINITION Dans ces zones, les vitesses et les "" zones de débordement au niveau d u lit majeur lors des crues exceptionnelles hauteurs de submersion pourront être faibles voire moyennes, la durée de submersion étant limitée. MOYEN MODERE FAIBLE A NUL zones où les vitesses •*" zone de stagnation des eaux pluviales d'écoulement seront faibles voire "" zone inondée par remontée de nappe nulles probabilité d'inondation faible à•»* zones hautes nulle "" zones en dehors d'un lit mineur ou majeur d'un cours d'eau •*" zones éloignées de la bordure littorale > La possibilité d'embâcle nécessitera déplus des zones présentant à la fois des caractéristiques morphologiques telles qu'une retenue puisse se former (étranglement). Cet aléa augmentera s'il existe dans les zones amonts, un risque fort ou moyen de mouvements de terrain. La détermination de la largeur de la zone située depart et d'autre du cours d'eau et susceptible d'être affectée par l'onde de crue consécutive à une rupture d'embâcle est très difficile car elle dépend du volume de matériaux et donc de la retenue. Parti est pris de l'assimiler au lit majeur du cours d'eau, tout en prenant en compte que l'étalement dans les zones basses favorise l'amortissement de l'onde de crue. Les zones de mangroves sont des zones saumâtres plus ou moins noyées de manière permanente. Il s'agit aussi de zones maritimes qui sortent des territoires communaux. Ces zones n'ont donc pas fait l'objet d'une cartographie des aléas. En raison même du nombre et de la variabilité des paramètres, il est particulièrement difficile de caractériser un niveau d'aléa pour ces phénomènes. Mais, étant donné le fort pouvoir érosifou destructeur de ce phénomène, du fait de sa vitesse et de la charge solide en mouvement, celui-ci correspondu un degré d'aléa élevé. > Concernant le phénomène de lave torrentielle, on considérera que celui-ci existe le long d'une rivière lorsque son bassin versant présente une aire de réception des eaux pluviales relativement importante, équivalente à une' partie sommitale suffisamment vaste dans des zones à fortes pentes. , L'aléa sera d'autant plus élevé que le bassin versant présentera des zones à aléa mouvement de terrain (éboulements, glissements, coulées boueuses) important. La possibilité d'embâcle peut favoriser la formation de laves torrentielles. RAPPORTS BRGM R40177 à R40207 Quelques références bibliographiques : Ministère de l'Environnement, Délégation aux Risques Majeurs : Le risque inondation, collection Risque naturel. Edition C . D . R . M . Dijon Masson M . , Garry G . et Ballais J.L., 1996 : Cartographie des zones inondables, approche hydrogéomorphologique. Paris, Les Editions Villes et Territoires. 14 ATLAS COMMUNAUX DES RISQUES NATURELS DE LA MARTINIQUE. NOTICE GENERALE Aléa cvcloniaue Un cyclone est une perturbation atmosphérique tourbillonnaire, de grande échelle, due à une chute importante de la pression atmosphérique. Les vents se dirigent vers le minimum de pression, au centre du cyclone, dans le sens des aiguilles d'une montre (dans l'hémisphère Sud), ou dans le sens inverse (dans l'hémisphère Nord). La structure d'un cyclone: énorme masse nuageuse, deforme quasi circulaire, d'un rayon compris entre 500 et 1000 km, organisée en bandes spiralées, convergeant vers la partie centrale. Le rayon de la partie la plus active est de 50 à 250 km. Au centre: l'œil du cyclone. De diamètre compris généralement entre 20 et 35 km. A l'intérieur, les conditions sont relativement calmes : précipitations nulles, vent faible. La pression y atteint son minimum. Image satellite NOAA de l'ouragan ERIKA, le 8 septembre 1997 Depuis les années soixante, les satellites météorologiques permettent une veille permanente sur les océans. L'étude de leurs images permet de déterminer l'intensité, la trajectoire et l'évolution des phénomènes. A la périphérie immédiate de l'œil, dans le « mur » des nuages qui l'entoure : la violence des conditions météorologiques est maximale. Les pluies sont diluviennes et les vents soufflant en rafales atteignent leur maximum d'intensité. Trajectoire des cyclones North La transformation d'une onde en cyclone tropical ne peut se faire que si les conditions suivantes sont simultanément réalisées : ^^^^Ê ^^•^ North Pacifie OMWI tgffÊÊÊ • E ^ > r Allanllc Ocun ^al \1; • Marée de tempête température de l'océan supérieure à 26e dans les soixante premiers mètres ; 3Q-S instabilité de l'atmosphère et forte humidité, favorisant le développement vertical de cumulonimbus ; Boum PacHtc OCMn faible différence entre les vitesses de vents des basses couches atmosphériques et des niveaux plus élevés, l'énergie du cyclone en formation ne pouvant alors pas se dissiper ; latitude supérieure à 5° (le mouvement tourbillonnaire peut alors s'amorcer grâce à la force de Coriolis). RAPPORTS BRGM R40177 à R40207 South Mantle Ocaan Indian O e c a n • (d'après Planet Earth : Storm/Bill Hezlep 1982 Time-Life Books, Inc.) Fortes pluies Les cyclones qui intéressent les petites Antilles se forment généralement au large des côtes de l'Afrique ou des îles du Cap Vert, traversent l'océan atlantique d'est en ouest en 4 ou 5 jours en se renforçant progressivement, puis incurvent leur trajectoire vers le nord-ouest, puis le nord-est, avant d'être entraînés vers l'est dans la circulation des latitudes tempérées. 15 ATLAS COMMUNAUX DES RISQUES NATURELS DE LA MARTINIQUE. NOTICE GENERALE LES DIFFERENTES CLASSES DE CYCLONES Le terme de cyclone englobe les dépressions tropicales, les tempêtes tropicales et les ouragans. C'est la vitesse maximale du vent, moyennée sur une minute, à l'intérieur du phénomène qui détermine généralement son classement. Ainsi, l'échelle de Saffir-Simpson distingue : eu c _o o > o vents moyens sur 1 mn < 63 km/h Tempête tropicale 63 km/h < vents moyens sur 1 mn <î 17 km/h Pluies très abondantes, forte houle Ouragan de classe 1 118 km/h <vents moyens sur î mn <153 km/h pression au centre > 980 hPa pluies diluviennes, très forte houle, marée de tempête encore faible dégâts minimes Ouragan de classe 2 154 km/h <vents moyens sur 1 mn <Î77 km/h pression au centre comprise entre 965 et 980 hPa pluies diluviennes, très forte houle, marée de tempête généralement inférieure à 2,5 m. dégâts modérés Ouragan de classe 3 178 km/h ¿vents moyens sur 1 mn £209 km/h pression au centre comprise entre 945 et 964 hPa pluies torrentielles, très forte houle, marée de tempête pouvant atteindre plusieurs mètres par endroits. dégâts intenses Ouragan de classe 4 210 km/h ¿vents moyens sur 1 mn <248 km/h pression au centre comprise entre 920 et 944 hPa pluies torrentielles, très forte houle, marée de tempête pouvant atteindre 4 mètres par endroits. dégâts très intenses Ouragan de 249 km/h <vents moyens sur î mn pression au centre inférieure à 920 hPa pluies torrentielles, houle énorme, marée de tempête > à 4 m. dégâts catastrophiques. c c/î 'o o S— O classe 5 Le nom des cyclones : Pour identifier un cyclone et connaître son rang dans l'année, les cyclones sont baptisés de prénoms féminins ou masculins. Ainsi, pour chaque région météorologique, le premier cyclone de Tannée reçoit un prénom qui commence par un A, le second qui commence par un B et ainsi de suite, prénoms masculins et féminins alternants. Les cyclones sont baptisés dès le stade de la tempête tropicale. Ouragan est une traduction de Hurricane venant de HU-RI-KAN. Aux Antilles, cela signifiait «dieu du vent ». Quelques synonymes du mot cyclone : hurricane (Atlantique Nord), typhon (Nord-Ouest du Pacifique), Kamikaze (Japon), WillyWilly (Australie) RAPPORTS BRGM R40177 à R40207 Ce phénomène météorologique destructeur est caractérisé par : > DES VENTS TRES FORTS ET DES PLUIES DILUVIENNES. Toutes les communes de la Martinique sont susceptibles d'être affectées par ces effets dévastateurs. Dépression tropicale •*—• Les dégâts subis par une région seront directement liés à sa distance par rapport à la trajectoire du centre et à la force du cyclone. La zone la plus dangereuse se situe au voisinage de l'oeil. Le nombre des ouragans ayant atteint le stade d'ouragan de classe 4 en Martinique est inférieure à un par siècle (moyenne sur une période d'observation de 3,6 siècles environ - depuis 1635). Bien que depuis 1635, aucun ouragan de classe 5 n'ait jamais été observé en Martinique, la probabilité d'apparition d'un phénomène de cette intensité n'y est toutefois pas nulle. Le vent souffle très fort en s1enroulant autours de l'œii. Les rafales peuvent atteindre jusqu'à 350 km/h. L'énergie libérée est proportionnelle au carré de la vitesse du vent. Ainsi des vents de 240 km/h (ouragan de classe 4) disposeront d'une énergie et donc d'un potentiel de destruction, 14 fois supérieurs à ceux générés par des vents de 64 km/h (tempête tropicale). Pour un vent de 240 km/h, la pression exercée est environ égale à 300 kg/m1. Le vent soufflant en rafales exerce des effets de percussion et de vibration très destructeurs. Un autre danger vient du changement à 180° de la direction des vents après le passage de l'œil : de part et d'autre de l'œil, les vents soufflent dans des directions opposées. Les précipitations sont très variables d'un cyclone tropical à l'autre. Mais ¡es pluies sont souvent torrentielles et responsables d'inondations brutales et de mouvements de terrain. On admet généralement que 50% des pluies totales d'un cyclone sont dues aux énormes nuages à fort développement vertical entourant l'œil. Les langues spiralées de nuages qui s'enroulent autour de l'œil du cyclone gênèrent également des pluies abondantes, parfois jusqu'à 1000 km du centre. > DES MARÉES DE TEMPÊTE ET HOULES CYCLONIQUES. De tels effets affecteront plus spécifiquement les communes littorales. La marée de tempête est une élévation anormale du niveau de la mer. Elle est provoquée conjointement par la forte baisse des pressions au centre du cyclone et par l'intensité des vents à la périphérie de l'œil, qui repoussent l'eau à l'avant du cyclone. L'élévation du niveau de la mer dépend fortement de la configuration du littoral, de la topographie des fonds marins et du déplacement relatif du cyclone par rapport à la côte. Les marées de tempête représentent un danger pour les personnes et les biens implantés en bordure de mer, à très basse altitude. La hausse du niveau de la mer peut avoir comme conséquence de ralentir l'écoulement des rivières, et donc de provoquer des inondations à l'intérieur des terres. La houle cyclonique peut parfois être observée jusqu'à 1000 km du cyclone. Elle se propage très rapidement. Elle est de longue période et très destructrice. A l'approche du cyclone, du fait de la rotation des vents, les vagues sont énormes et croisées. En liaison avec la marée de tempête, la houle peut provoquer d'importants dégâts, jusqu'à ^intérieur des terres. Ses effets continuent à se faire sentir après le passage du cyclone. EFFETS DE LA HOULE ET DE LA MAREE DE TEMPETE EN ZONE COTIERE NIVEAU MOYEN DE LA MER 16 ATLAS COMMUNAUX DES RISQUES NATURELS DE LA MARTINIQUE. NOTICE GENERALE CARTE QUALITATIVE ET SYNTHÉTIQUE DES ZONES A RISQUES LIÉES AUX SURCOTES MARINES, PROVOQUÉES PAR LES MARÉES DE TEMPÊTE (réalisée par METEO-FRANCE) Les modèles de prise en compte des effets combinés de la houle cyclonique et de la marée de tempête sont en phase de mise au point par METEO-FRANCE. Tout le littoral martiniquais est susceptible d'être affecté par la houle cyclonique. La côte sous le vent, peu exposée en temps normal, est plus sensible à ces effets. CYCLONE LUIS, LE II s'agit d'une vision schématique et globale du risque surcôtes marines de la Martinique, surcôtes uniquement liées aux effets de la marée de tempête. Pour chaque zone à risque individualisée sur la carte, le tableau joint indique les valeurs maximales de surcôtes (en cm) calculées en fonction de l'intensité du cyclone considéré, l'intensité du cyclone étant définie par son vent moyen maximum (moyenne sur 1 mn) en noeuds (kt). 06/09/95 Photo METEO-FRANCE Front de mer à Fort-de-France : déferlement des vagues ^intensité 50 60 70 80 90 100 110 120 130 135 faible 5 à 15 10 à 20 15 à 30 20 à 40 25 à 50 30 à 60 35 à 70 40 à 80 45 à 90 50 à 100 modéré 15 à 25 20 à 40 30 à 50 40 à 60 50 à 80 60 à 100 70 ai20 80 à 150 90 à 170 100 à 200 fort 25 à 50 40 à 60 50 à 90 60 à 110 80 à 150 100 à 170 120 à 200 150 à 250 170 à 270 200 à 300 très fort 50 à 75 6(1 à 100 90 à 130 110à ¡70 150 à 200 170 à 250 200 à 300 250 à 350 270 à 400 > 300 Risque-v Surcóles exprimées en cm, intensités exprimées en kt NB : Un cyclone de 70 kt correspond à un ouragan de classe 1, tandis qu'un cyclone de 135 kt correspond à un ouragan de classe 5. Extrait de l'Histoire des Paroisses, à propos des effets dévastateurs du vent lors du cyclone qui a affecté la Martinique le 18 août 1898 : « Notre bourg du François qui comptait 540 maisons, en compte près de 300 détruites de fond en comble et le reste n 'offre plus que des édifices moitié ruines. Le presbytère qui venait d'être entièrement restauré demeure debout mais tout désemparé, tous les bâtiments secondaires gisent sur le sol. L'aspect de notre église qui formait un beau vaisseau de 52 mètres de long sur 26 de large, fait mal à voir ; le clocher est tombé emportant avec lui une partie de la façade : les nefs et les transepts sont tellement inclinés, affaissés, lézardés qu 'ils n 'attendent qu'une prompte démolition. [...). Le bourg du Vauclin n'existe plus ; à peine au milieu d'un pêle-mêle confus de décombres voit-on surgir trois ou quatre maisons à peu près debout. Les bourgs de Ducos, de SaintJoseph, du Morne-Rouge partagent le même sort. Ceux du Robert, du Gros-Morne, du Lamentin sont à moitié anéantis... Un pays entier, après une épouvantable nuit passée entre la vie et la mort, se trouve au lever du jour sans demeure et sans toit. [...]. La Martinique ressemble à un vaste cimetière où les morts se promènent avec des figures livides et des bouches affamées. » .s ^M Risque modéré Risque fort m _„„ Le Nord (de Schoelcher à Marigot) Zone de risque faible, les eaux profondes qui bordent cette portion de côte sont peu favorables aux marées de tempête. La surcôte résulte ici essentiellement de la baisse de pression, l'action du vent restant négligeable en ce qui concerne ce type d'effet cyclonique. La côte atlantique (de Marigot à Macabou) Le risque est très fort dans les baies du Robert et de la Trinité ; concernant le reste de la côte, il est fort à modéré. Les surcôtes sont nettement plus intenses pour des cyclones passant au Sud de la Martinique. Le Sud (de Macabou à Trois Ilets) Le risque est faible (saufen baie du Marin et à l'anse Cafard où il est modéré) à cause de la forme convexe des côtes et de la profondeur suffisante à proximité de la terre. A M "^ RISQUE DE SURCOTES MARINES LIEES AUX MAREES DE TEMPETE RAPPORTS BRGM R40177 à R40207 rfcl METEO LEI FRANCE La baie de Fort-de-France (de la Pointe des Carrières à la Pointe du Bout) y Le risque augmente lorsque Ton se dirige vers le fond de la baie. Il est très fort le long de la mangrove de Ducos à Rivière-Salée. Les surcôtes les plus fortes sont observées pour les cyclones passant sur le Nord ou légèrement au Nord de la Martinique. 17 ATLAS COMMUNAUX DES RISQUES NATURELS DE LA MARTINIQUE. NOTICE GENERALE EVALUATION DE L'ALEA 'r- L'aléa eyelonique lié aux effets du vent concerne l'ensemble des communes martiniquaises. Les configurations locales modifieront peu le niveau de cet aléa régional. La cartographie à grande échelle (échelle communale) n'est dans ce cas pas justifiée. OURAGAN LUIS, SEPTEMBRE 96 ; DESTRUCTIONS A L'ÎLE DE SAINTMARTIN AUX ANTILLES (photos BRGM-ANTEA) r Les effets liés aux pluies diluviennes se traduisent par des inondations et des mouvements de terrain. On se référera donc aux cartographies de ces deux autres types d'aléas. 'r- Les effets de type marée de tempête et houle cvclonique sont limités aux zones côtières. Selon la nature lithologique et la morphologie de la zone côtière, mais aussi selon la topographie des fonds sous-marins, les effets pourront être plus ou moins importants. L'interaction entre houle et marée, deux phénomènes de genèses différentes, reste cependant difficile à préciser. Lors de l'ouragan Luis, ta houle cyclonique a atteint la hauteur maximale d'une dizaine de mètres. En quelques endroits de la côte, des dégâts considérables ont été observés. Photos de gauche : bateaux déplacés lors du cyclone (Baie des pirates) Photo de droite : destructions de maisons situées en bord de mer (Grande Case) La cartographie de l'aléa cyclonique lié aux marées de tempêtes et aux houles cycloniques a été réalisée en tenant compte des observations faites à la suite des cyclones Mary lin et Luis, et en se basant sur les résultats du modèle de surcôte marine de METEO-FRANCE. Les informations cartographies ont une valeur indicative ; elles sont destinées à une mise en garde. • Suite au passage, en 1995, des ouragans Mary lin (classe 2) en Guadeloupe, et Luis (classe 4) à Saint Martin et à Saint Barthélémy, plusieurs observations ont pu être faites : - les effets les plus destructeurs du cyclone (affouillement de berge, destruction de bâtiment, déplacement d'objets massifs) ne dépassaient pas 50m en arrière de la frange littorale, cela pour les zones alluviales sableuses ; au niveau des zones côtières rocheuses, les dégâts étaient plus limités ; - les effets liés plutôt à la seule marée de tempête ont été estimés jusqu'à environ 50m à l'intérieur des terres ; l'estimation a été dans ce cas plus difficile car le phénomène de marée de tempête est venu se superposer à celui d'inondation. • Depuis fin 1995, METEO-FRANCE dispose d'un modèle numérique pour la prévision des surcôtes marines qui permet d'évaluer les valeurs maximales pouvant être atteintes par une marée de tempête en divers points du littoral. ALEA zone exposée aux déferlements des boules cycloniques Bande littorale pouvant être affectée par les impacts directs des vagues et également soumise aux phénomènes d'érosion littorale. (NIVEAU D'ALEA ELEVE) La largeur de cette bande varie de 10 à 25 m environ, en fonction de plusieurs facteurs ; nature géologique du rivage, protections artificielles, existence de barrière récifale. zone exposée aux inondations causées par la houle cyclonique et les marées de tempêtes les plus fortes Les effets directs liés aux vagues sont atténuées. La manifestation principale est une inondation dont l'énergie et la hauteur de submersion diminuent lorsqu'on s'approche du niveau topographique correspondant à la surcôte liée à la marée. La largeur de cette zone a généralement été fixée en fonction des valeurs maximales de surcôte évaluées par METEO-FRANCE. Dans certaines zones, caractérisées par une valeur importante de surcóte marine et par une morphologie de plaine relativement étendue et à pente douce, deux niveaux d'aléa sont distingués : Le modèle numérique pour la prévision de l'amplitude des houles cycloniques n'est pas encore opérationnel. Cette amplitude maximale et son impact restent donc aujourd'hui très difficile à prévoir. Elles dépendent de la trajectoire et de la force du cyclone d'une part, de la topographie sous-marine et de la morphologie côtière d'autre part. Quelques références bibliographiques : METEO-FRANCE (1995) : 1995, l'année de tous les cyclones METEO-FRANCE(1995) : Estimations du risque lié aux marées de tempête en Martinique. Etude DIRAG/ETD Ministère de l'Environnement, Délégation aux Risques Majeurs : Le risque cyclonique, collection Risque Naturel. Edition C.D.R.M. Dijon RAPPORTS BRGM R40177 à R40207 CARACTERISATION FORT . MOYEN Vitesse et hauteur de submersion de la lame d'eau peuvent être important Vitesse et moyenne hauteur de submersion Franche littorale. Zone en arrière de ¡a bordure littorale En raison de l'interaction étroite qu'il peut y avoir entre l'aléa cyclonique et l'aléa inondation (l'inondation par la mer gênant l'écoulement normal des eaux pluviales et accentuant le risque de débordement des rivières à l'amont), ¡es deux types d'aléa sont présentés sur des fonds cartographiques communs. ATLAS COMMUNAUX DES RISQUES NATURELS DE LA MARTINIQUE. NOTICE GENERALE Aléa sismiaue Un séisme ou un tremblement de terre se traduit en surface par des vibrations du sol. 11 provient de la fracturation des roches en profondeur. Cette fracturation est due à une grande accumulation d'énergie qui se libère, en créant ou en faisant rejouer des failles, au moment où le seuil de rupture mécanique des roches est atteint. EFFETS DE SITE Amplification Distance épicentrale i= distance à ¡'epicentre du séisme) Glissement de terrain Eboulement Liquéfaction Un séisme est défini par : un foyer : Heu d'origine de la rupture des roches en profondeur ; un epicentre : lieu de la surface terrestre situé exactement à la verticale du foyer, où l'intensité du séisme est la plus importante. une magnitude : elle indique l'énergie libérée au foyer du séisme. L'échelle de Richter est une des échelles les plus utilisées pour mesurer la magnitude. Théoriquement sans limite, les valeurs les plus élevées observées n 'ont pas dépassé 9. une intensité: elle correspond à l'évaluation des dégâts observés sur le terrain en un site donné. L'échelle la plus utilisée est l'échelle M.S.K., graduée de I à XII. Un même séisme sera ressenti avec des intensités différentes selon la distance par rapport à ¡'epicentre et selon les caractéristiques locales (effets de site). Un événement si sm i que est caractérisé par sa brutalité et l'étendue de la région sinistrée, qui peut atteindre plusieurs centaines de km2. Ainsi, en quelques secondes, des milliers d'êtres humains peuvent être victimes, des villes entières peuvent être détruites et F activité économique complètement arrêtée pendant de nombreux mois. Rupture de surface En France, la rareté des séismes de magnitude supérieure ou égale à 6,0 ne doit cependant pas faire oublier qu'ils peuvent être très destructeurs, en particulier s'ils sont localisés près des grands centres urbains. Hormis les problèmes éventuels posés par la rupture en surface de la faille sismogène, deux types d'effets peuvent être mis en évidence : • des effets directs, dus à la modification du mouvement vibratoire ; ils peuvent conduire à des « effets de site » ; • des effets induits, dus à des ruptures du sol (liquéfaction ; mouvements de terrain : glissements, éboulements) qui peuvent modifier l'environnement. Quelques références bibliographiques : Ministère de l'Environnement, Délégation aux Risques Majeurs : Le risque sismique, collection Risque naturel. Edition C.D.R.M. Dijon J. Lambert et coll. (1997) - Les tremblements de terre en France. Edit. BRGM RAPPORTS BRGM R40177 à R40207 Dans le cadre des atlas communaux, les zones susceptibles de subir de tels effets liés aux conditions de site ont été cartographiées. Autre effet induit possible, le tsunami, ou raz-de-marée, pouvant être provoqué par un tremblement de terre ou une éruption volcanique. 19 ATLAS COMMUNAUX DES RISQUES NATURELS DE LA MARTINIQUE. NOTICE GENERALE PLAQUE NORD-AME HAQUE IlMASIATlQUf J1AQUE AFRICAIN! PLAQUE PACtfKMJE PLA INDO-AUSTiaUlNNE 0 PLAQUE SUD- / RICA1NE PLAQUE ANTARCTIQUE ^ ^ A B C !"> La croûte terrestre est constituée de plusieurs grandes plaques qui évoluent les unes par rapport aux autres : certaines s'écartent, d'autres convergent, et d'autres coulissent. Environ 90% des séismes sont localisés au voisinage des limites de ces plaques. ARC INSULAIRE , i n (je L« M*wTi FOSSE OCE ANlOUE Pioqu* C aroïb« Les séismes éprouvés par les Petites Antilles sont dus à un mouvement de subduction de deux plaques océaniques, la plaque amérique s'enfonçant sous la plaque caraïbe. Ce mouvement a donné lieu à la formation de l'arc antillais. La vitesse de convergence est relativement lente (2cm/an), mais le mouvement des deux plaques se traduit par une sismicité qui peut être importante, avec parfois de grands séismes au voisinage du contact des plaques. PLAQUE JUAN DE FUCA PLAQUE DES COCOS PLAQUE CARAÏBE PLAOML AIÎABIOUF. : • • !îl S PHILIPPINES rficiels intrecrustoux la subduction s,«! profonds) TsK'1974 ST-KITT £ 9 0 * ANTIGUA MOUVEMENTS DE PLAQUES. FAILLES ET SEISMES • Alors que, en profondeur, les plaques se déplacent régulièrement de quelques millimètres à quelques centimètres par an, dans la partie supérieure de la croûte terrestre (30 premiers km), ce mouvement n'est pas continu. Les failles peuvent rester bloquées durant de longue période, tandis que le mouvement régulier des plaques (convergence ou divergence) se poursuit. Schématiquement le scénario est le suivant : • . * 198 MONTSERRAT \ \ \\( La région de la faille bloquée se déforme progressivement (déformation élastique lente) en accumulant de / 'énergie, jusqu 'à céder brutalement ; c 'est la rupture sismique, tes contraintes tectoniques se relâchent, la faille est à nouveau bloquée, et le cycle sismique recommence. \ 18103 1845 \! Occasionnant la destruction quasi totale des habitations, le séisme de 1839 a fait plus de 300 morts à Fort-de-France (alors appelée Fort-Royal). Au lendemain de la catastrophe du 11 janvier 1839, au sujet de la ville de Fort-Royal, le Gouverneur de la Martinique rapporte au Ministre de la Marine et des Colonies: <<Hier, un peu avant le jour, un horrible tremblement de terre s'est fait sentir ; il n a pas duré une minute, mais trois fortes secousses ont eu le plus déplorable effet : la moitié de la Ville est renversée sur le sol, et le reste, trop ébranlé pour offrir un asile sûr à la population qui bivouaque en partie sur les places publiques sous des tentes improvisées à la hâte... L'Hôpital n 'existe plus : ce qu 'il renfermait de malades a été enseveli sous ses immenses ruines, que des centaines d'hommes travaillent à déblayer. H ne reste plus que la partie inférieure de l'ancien édifice où s'entassent les blessés que l'on apporte à tout instant du milieu des décombres où on les cherche... C'était un lugubre spectacle que cette ville perdue dans une sombre atmosphère de poussière noire d'où s'élevait un effroyable cri de terreur et de désolation... » RAPPORTS BRGM R40177 à R40207 Le plus fort séisme ressenti, actuellement connu, des Petites Antilles, est celui de 8 février 1843 : son epicentre est proche de l'île de la Guadeloupe ; sa magnitude est estimée entre 7,5 et 8,0 ; les intensités maximales reportées dans ce département ont atteint le degré IX, causant plusieurs milliers de morts, principalement à Pointe-àPitre. La Martinique a, elle-aussi, subit d'importants tremblements de terre. Ainsi, au cours de trois derniers siècles, une vingtaine de séismes d'intensité VI à VIII est répertoriée. Parmi les secousses les plus violentes, 1727, 1837, 1839 et 1946, celle de 1839 fut de loin la plus meurtrière. \ i'/ J914 GUADELOUPE MARIE-GALANTE f DOMINIQUE 1702 K , í 1946 1827 MARTINIQUE Localisation probable des séismes fortement ressentis ou destructeurs 1953 • \< 1727 1839 1906 STE-LUCII 20 ATLAS COMMUNAUX DES RISQUES NATURELS DE LA MARTINIQUE. NOTICE GENERALE Failles actives Une faille active est définie comme une fracture plane ou légèrement gauche de l'écorce terrestre, le long de laquelle des déplacements tectoniques peuvent se produire. Lorsque qu'une faille casse, la rupture peut se propager jusqu'à la surface du sol. L'apparition d'une faille en surface dépend de la profondeur du foyer (elle doit être faible), de l'amplitude du déplacement au foyer et de la dimension du plan de faille. Lorsqu'une faille active, à l'origine d'un séisme, débouche en surface : Suivant l'importance des déplacements relatifs des deux compartiments de la faille, les bâtiments fondés sur ces structures peuvent être gravement affectés, voire totalement détruit. • elle peut induire des déplacements le long de la ligne de rupture (rupture des terrains à la surface du sol) ; • elle peut générer également des mouvements vibratoires particuliers en source très proches, c'est-à-dire dans une zone de quelques centaines de mètres de part et d'autre de cette ligne de rupture ; cet effet peut se traduire par des amplifications aussi bien dans le FA1LLL Dli SP1TAK (ARMENIE) séisme de 1988 Photo BRGM, AFPS FAILLE D'EDGCUMBE (NOUVELLE-ZÉLANDE) séisme de 1987 Faille inverse CONTRAINTE TECTONIQUE glissement cumulé ároilon glissement du dernier séisme Concernant la Martinique, le mouvement relatif des deux compartiments situes de pari et d'autre de certaines failles pourrait atteindre, en surface du sol. quelques centimètres à quelques décimètres. I I EXISTE TROIS PRINCIPAUX TYPES DE FAILLES On considère en France qu'une faille est active si elle a subi des mouvements significatifs au cours du Quaternaire, c'est-à-dire globalement lors d'une période de moins de deux millions d'années. Faille décrochante CONTRAINTE TECTONIQUE Faille normale CONTRAINTE TECTONIQUE glissement cumulé glissement du dernier séisme glissement du dernier séisme RAPPORTS BRGM R40177 à R40207 La reconnaissance des failles susceptibles d'engendrer des séismes repose sur divers critères liés à la sismicité et aux déformations géologiques récentes observées. La plupart du temps, les données de la sismicité (relation indubitable entre les foyers des séismes et la structure tectonique considérée) sont insuffisantes pour certifier l'activité d'une faille. Généralement, on doit aussi s'appuyer sur les preuves géologiques du rejeu récent de ces failles. Pour retrouver ces preuves de déformations tectoniques récentes, différentes méthodes de la néotectonique (tectoniques et microtectoniques, morphologiques, stratigraphiques, géophysiques, etc.) peuvent être utilisées. La confrontation des données néotectoniques avec les données sismiques permet alors des interprétations sismotectoniques. L 'identification des accidents potentiellement sismogènes repose d'abord sur une étude régionale de ¡'aléa sismique. Les failles sont localisées sur des plans à petite échelle (1/250 000 à 1/1 000 000). Leur localisation à grande échelle (1/25 000 à 1/10 000) nécessite ensuite des investigations généralement très lourdes et pas toujours garanties de résultats (le tracé pouvant, notamment, être masqué en surface par certaines formations géologiques ou des aménagements anthropiques). Il est donc mal aisé de délimiter, avec précision et de manière systématique, la zone susceptible d'être affectée soit par une rupture de surface, soit par des effets en champ très proche d'une faille. 21 ATLAS COMMUNAUX DES RISQUES NATURELS DE LA MARTINIQUE. NOTICE GENERALE La cartographie des failles actives proposée dans le cadre de cet atlas présente un document général à petite échelle, extrait de la synthèse sismotectonique régionale de la Martinique (Godefroy et Mouroux, 1991). SCHEMA ET CARACTÉRISTIQUES DES FAILLES POTENTIELLEMENT ACTIVES DE LA MARTINIQUE d'après Godefroy et Mouroux (1991) Pour l'application des règles de construction parasismique en vigueur, la définition de la zone à neutraliser doit alors être envisagée au cas par cas pour chaque faille considérée. Type de déformation Expression géophysique N° A g e des formations volcaniques les plus récentes affectées 1 St-Pierre - Morne Rouge NE-SW 15 22 Oui PQ Fn 2 Carbet - Fond St Denis NE-SW 5 10 Non P ? 3 Ste Marie NE-SW 13 ? Non P ? 4 Schoelcher NE-SW 7 17 Non PQ Fn 5 Nord Lamentin NE-SW 15 100? Oui PQ 6 Le Robert NE-SW 7 ? Oui M ? 7 Caravelle NE-SW 7 ? Non O 8 Trois Ilets NE-SW 20 ? Non 9 Rivière Pilote NE-SW 8 ? 10 Le Vauclin - le Marin NE-SW 10 11 Belle Fontaine - C a p Ferré NW-SE 12 Piton du Carbet Longueur Direction (cf ci-contre) N o m de la faille t cd •« _§ v ~Z C C «w Ê * ïl Indices d'activité récente (< 5 M a ) o t (*) .o -4» O a. O 3 'ôb o o O O Référence bibliographique : P . Godefroy et P . Mouroux, 1991 - Etude et prévention du risque sismique aux Petites Antilles, Rapport de synthèse. Rapport B R G U n° R 32 923 RAPPORTS BRGM R40177 à R40207 Oui Non Fn Oui Non ? Oui Non Oui ? Fn Oui Oui Fn ? Oui Fn ? Oui PQ Fn Oui Oui Non M Fn ? Non 20 Oui M Fd ? Oui 40? ? Oui PQ Fn Oui Oui NW-SE 7 ? Non PQ Fn Oui Oui 13 M o r n e Jacob NW-SE 7 ? Non P ? Fn Oui Oui 14 Gros M o r n e NW-SE 4 ? Non P ? Fn Oui Oui 15 Rivière Salée NW-SE 10 20 Oui PQ ? Fn Oui Non 16 M o r n e Pitault - M o r n e Carrière NW-SE 20 ? Oui M ? Fn ? Oui 17 Côte Ouest NW-SE 5 25 Oui P ? Fn Oui Non 18 Roches Carrées N-S 4 8 Oui M ? Fn Oui Non 19 M o r n e Préfontaine E-W 4 ? Non M ? ? Non (*) P Q : Plio-Quaternaire (-5,3 Ma à actuel) ; P : Pliocène (-5,3 Ma à -1,65 Ma) ; M : Miocène (-23,5 Ma à -5,3 Ma) ; O : Oligocène (-34 M a à -23,5 Ma) (**) Fn-.faillenormale ; Fd : faille décrochante Ma : Millions d'années 22 ATLAS COMMUNAUX DES RISQUES NATURELS DE LA MARTINIQUE. NOTICE GENERALE QC SlIC ! les effets dus à la topographie ou liés à la nature et à la structure du sous-sol Les irrégularités de la surface topographique et la présence de couches géologiques souterraines de nature et de géométrie variables, peuvent accroître les effets dévastateurs d'un séisme par modification des caractéristiques du mouvement vibratoire. Quatre configurations-types responsables d'amplifications locales se dégagent des observations macrosismiques, des études expérimentales et des modélisations, trois d'entre elles étant liées à des contrastes de rigidité des terrains, verticaux ou latéraux. Deux grands ensembles d'effets de site peuvent être distingués : • Les effets de site topographiques : Íh Les sommets des buttes, les crêtes allongées, les rebords de plateaux et de falaises sont souvent le siège d'amplifications importantes, intéressant une large gamme de constructions. • Les effets de site liés à la structure et à la nature du sous-sol : Les caractéristiques mécaniques de certaines formations superficielles (densité, rigidité, compressibilité...), la géométrie de ces formations (empilement, remplissage de fond de vallée, contact tectonique ou stratigraphique) sont susceptibles de modifier le signal sismique. La vibration sismique peut être assimilée à une addition de vibrations élémentaires possédant une amplitude et une fréquence propres. Les effets de site peuvent conduire, par rapport au mouvement sismique de référence (dit "au rocher horizontal") à une augmentation de l'amplitude de certaines fréquences (phénomène d'amplification) et à sa diminution sur d'autres fréquences. -I- I r • formations peu rigides surmontant un substratum rigide, géométrie quasi horizontale Exemple du site de Mexico (séisme de 1985) * 1 lion spectrale (an g) 0.8 Amplification = 7,7 pour T=2.0 sec (Bâtiments à 20 niveaux) Amplification = 3,0 0.7 1 1 1 ] ! | j formations peu rigides surmontant un substratum rigide, géométrie complexe aggravant te phénomène n 1 pour T=0.5 sec (Bât. à 5 niveaux) 0.6 . I 1 Amortissement : SX rocher 0.5 discontinuité latérale entre formations de rigidités différentes horizontal 0.4 -D — 0.3 reliefs topographiques : buttes isolées, crêtes allongées, rebord de falaises ou de plateaux... amplification sur site Le calcul de la "fonction de transfert" permet de rendre compte, pour chaque fréquence, de ces modifications par rapport au mouvement de référence. Ces amplifications peuvent être plus pénalisantes pour certains types de bâtiments, en fonction de leur hauteur ou de leur structure, ou au contraire affecter une large gamme de constructions. 0.2 0.1 •on 0,1 0,6 1,1 1,6 2,1 2,6 3,1 3,6 4,1 4,6 . . . Des méthodes instrumentales ou des modèles numériques permettent de quantifier les modifications apportées au signal et d'obtenir la fonction de transfert. On peut ainsi tenir compte des effets de site dans le calcul des structures pour l'application des règles parasismiques. T=Péfiod» (an wcondet) RAPPORTS BRGM R40177 à R40207 23 ATLAS COMMUNAUX DES RISQUES NATURELS DE LA MARTINIQUE. NOTICE GENERALE Dans le cadre des atlas communaux, la cartographie de l'aléa est basée sur la comparaison des données de terrain avec les configurations-types définies ci-dessus. Deux types de zones sont délimités sur la carte de l'aléa : SÉISME DE DHAMAR (YEMEN), 13 décembre 1982 (photo BRGM» : Effets de site topographique dans la région de Daw ran ALEA DEFINITION PRESENT zones où peuvent se produire des effets de site topographique PRESENT zones où peuvent se produire des effets de site liés à la nature et la structure du sous-sol CRITERES D'IDENTIFICATION •*" sommet de butte ou de crête ^ rebord de falaise il s'agit de zone présentant deux séries lithologiques très contrastées, par rapport aux vitesses des ondes de cisaillement, la série la plus rigide correspondant au substratum : »" dans le cas où les deux séries sont subhorizontales, on estime que la série supérieure doit avoir une épaisseur d'au moins 5ra ; ^ s'il s'agit d'un fond de vallée avec des dépôts alluviaux recouvrant en discordance angulaire un substratum plus rigide, la zone cartographiée englobe l'ensemble de la zone recouvert par les alluvions (avec dépassement de quelques mètres au niveau du contact affleurant sur les berges alluvions/substratum) ; Les zones situées au pied des versants ont subit peu de dommages. Les zones situées dans la partie supérieure des versants ont été affectées par des destructions importantes. Près de 1000 victimes (sur 3000 morts au total) se trouvaient dans ces zones au moment du séisme. RAPPORTS BRGM R40177 à R40207 •*" dans le cas d'une discontinuité verticale limitant deux formations à fort contraste, la cartographie correspond à une bande de plusieurs mètres englobant de part et d'autre la zone de discontinuité. Référence bibliographique : AFPS (1993) - Guide méthodologique pour la réalisation d'études de microzonage sismique. Edit. AFPS, Saint Rémy-Lès-Chevreuse 24 A TLAS COMMUNAUX DES RISQUES NA TURELS DE LA MARTINIQUE. NOTICE GENERALE Liquéfaction La liquéfaction est un phénomène qui se produit sous sollicitation sismique (éventuellement, en bord de mer sous l'effet de la houle ou par suite d'une activité anthropique). Le passage d'une onde sismique provoque, dans certaines formations géologiques, la perte de résistance d'un matériau sableux saturé en eau, liée à une augmentation de la pression interstitielle engendrée par les déformations cycliques. La déconsolidation brutale du matériau se traduit par la déstructuration du sol, rendant particulièrement instables les constructions reposant sur ces formations. Le phénomène de liquéfaction concerne certaines formations géologiques, définies par : => leur nature : sables, limons, vases, •=> leur cohésion : formations peu compactes, •=> leur degré de saturation en eau : la formation doit être saturée en eau, •=> leur granulométrie : granulométrie uniforme, comprise entre 0,05 et 1,5 mm. Extrait du rapport de Ch Deville (Juillet 1843) relatif au tremblement de terre qui a affecté la Guadeloupe le 8 février 1843 : << Sur une infinité de points, l'ondulation dont nous avons déjà parlé s'est parfaitement fait sentir, sans qu'il s'y soit déterminé aucune solution de continuité. Ce fait prouve une certaine élasticité dans le sol : mais là, où la violence du choc a vaincu la résistance du terrain et cette élasticité, il y a eu fissure ou crevasse longitudinale. Ces fentes ont beaucoup varié en largeur et en étendue ; on en peut suivre quelques-unes unes sur une très grande longueur. Elles constituent le fait le plus commun, celui auquel se rattachent proprement presque tous les autres. (...) On peut distinguer deux sortes de ces fentes. Les unes ont seulement crevassé le sol, et ne peuvent être considérées par tout le monde que comme de simples effets d'écartements. Elles se trouvent d'ailleurs partout, dans les montagnes comme dans les plaines. D'autres ont projeté de l'eau et des matières boueuses à une hauteur qui paraît avoir atteint ím.5O. Je sais que quelques personnes ont voulu voir dans ces dernières les effets d'émissions gazeuses. Mais, outre que ion ne peut rien affirmer qui prouve ces émanations, je crois qu'en examinant avec soin les fissures, et les substances qui en sont sorties, on peut se convaincre qu'elles ne diffèrent réellement des premières que par les circonstances du sol où elles se sont ouvertes. Tout conduit en effet à cette conclusion. Ces crevasses se trouvent toutes, sans exception, dans les lieux bas, et presque au niveau de ta mer ou d'une rivière. (...) Dans l'île volcanique de la Guadeloupe (...) C'est uniquement et sans exception dans ce terrain d'alluvions que se sont ouvertes les fentes d'où sont sorties des matières boueuses. Comme à la Grande-Terre, ces fentes ont été innombrables sur tout le versant oriental de la Guadeloupe, depuis Sainte-Rose jusqu'à Capesterre. (...) Mais dans toutes ces localités, sans en excepter aucune, les substances projetées ont consisté en une boue argileuse, extrêmement ténue, de couleur variant du jaune sale au brun plus ou moins foncé (...) Sur les bords de la Lézarde, cours d'eau assez considérable, (...) des fissures dans ¡a plaine alluviale qu'elle traverse ont rejeté un sable de transport, parfaitement semblable à celui qu'elle a laissé dans quelques parties de son lit abandonnées. (...) Quoi qu'il en soit, en examinant les traces laissées par la catastrophe du 8 février, il est aisé de se convaincre que les plus grands désordres ont eu lieu généralement sur les terrains les plus meubles, et le plus facilement désagrégeables. C) On peut parfois observer des remontées jusqu 'à la surface des sols liquéfiés, formant de petits cônes caractéristiques appelés volcans de boue ou volcans de sable. < Photo USGS RAPPORTS BRGM R40177 á R40207 Ce sera, en premier lieu, la malheureuse P'ointe-à-Pitre qui, comme tout le monde le sait, était presque exclusivement bâtie sur un terrain de rapport, fait de main d'homme sur une base argileuse ou marneuse, peu stable elle-même ; dont les maisons élevées, construites en général avec peu de soin, offraient à peine de légères fondations. Ce seront les bourgs du Moule, du Canal, de Sainte-Anne, de Joinville, bâtis sur des cayes madréporiques ou sur un sable calcaire à peine agglutiné ; ceux de Sainte-Rose, du Lamentin, et surtout du Petit-Bourg qui reposaient au bord de mer sur un terrain d'alluvion sans consistance. Ce seront les vallées alluviales de la Lézarde, de l'Osteau, de la Petite-Plaine, dont les sucreries offrent les plus grands exemples de destruction. Ce seront enfin les fissures considérables qui ont lézardé et bouleversé les plages de sable à peine agrégé qui forment l'anse Allègre, à Sainte-Rose ; l'anse de la Grande-Plaine, à la PointeNoire ; les environs de Saint-Louis, à Marie-Galante, et même le mouillage de la Terre-de-Haut, aux Saintes. A la Basse-Terre, les deux seules maisons qui se soient presque écroulées au moment de la secousse, se trouvent sur le cours et sur un terrain de rapport. Une foule d'habitants actuels se rappelle avoir vu une flaque d'eau sur l'emplacement des maisons détruites. » 25 I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I ATLAS COMMUNAUX DES RISQUES NATURELS DE LA MARTINIQUE. NOTICE GENERALE SEISME DE MONTENEGRO, 1979 Photo BRGM- AFPS SEISME DE KOBE (JAPON), 1995 SEISME DE CARACAS (VENEZUELA), 1967 Photo USGS L'identification de zones potentiellement liquéfiables passe par deux approches complémentaires : - identification des zones qui se sont liquéfiées dans le passé, - identification de formations géologiques liquéfiables, à une profondeur de 0 à 25m, fondée sur la reconnaissance sur le terrain du faciès des différentes fonnations affleurantes, l'analyse de coupes de sondages et essais géotechniques. D'une manière générale, les formations les plus récentes sont les plus liquéfiables. NIVEAU D'ALEA DEFINITION PRESENT zones où existent des formations liquéfiables POTENTIEL NUL CRITERES D'IDENTIFICATION •»" zones qui se sont déjà liquéfiées •*" zones qui renferment des formations liquéfiables affleurantes ou identifiées par sondage et probablement saturée en eau zones où peuvent exister des formations liquéfiables <r zones non liquéfiables o" zone non liquéfiable du fait de la nature des formations et/ou du contexte morphologique (zone non saturée en eau) zones où le mode de mise en place des matériaux laisse à penser que le sous-sol renferme des formations liquéfiables, ces formations pouvant être saturées en eau. SÉISME DE NUGITA (JAPON), 1964 RAPPORTS BRGM R40177 à R40207 26 ATLAS COMMUNAUX DES RISQUES NATURELS DE LA MARTINIQUE. NOTICE GENERALE Aléa volcaniaue Une éruption volcanique est engendrée par l'arrivée de magma à la surface de la Terre : l'épanchement de ce magma peut se faire de façon fluide ou explosive, sur une durée prolongée ou permanente. Une quantité d'énergie considérable est libérée à cette occasion. Les éruptions volcaniques ne sont pas identiques. Selon la nature et l'origine du volcan, leurs effets sur l'environnement peuvent être très différents. l Les éruptions peuvent prendre diverses formes : activité solfatariennes (fumerolles), sources chaudes, gaz, chutes de blocs et de cendres, avalanches incandescentes, etc. L'évaluation de l'aléa volcanique de la Martinique fait actuellement l'objet de recherches scientifiques, réalisées par le BRGM et l'IPG dans le cadre de contrat de plan Etal - Région Martinique. Les informations sur l'aléa présentées dans le cadre des atlas communaux des risques naturels ont pu bénéficier des premiers résultais de ces recherches (L. Stieljes, 1995, 1997 et ¡998). Les principaux types d'éruptions de la Montagne Pelée Le volcan de la Montagne Pelée, dont l'activité a une périodicité régulière, peut produire au-moins deux principaux types d'éruptions (chacun présentant ses propres scénarios) LES ERUPTIONS "PLINIENNES" LES ERUPTIONS "PELEENNES" : TYPE ERUPTIONS 1902 ET 1929 scénario-type : Précédée par des éruptions phréatiques (explosion de nappes d'eau souterraines surchauffées), une éruption péléenne se caractérise par : - In montée d'un dôme de lave à partir duquel se produisent, - des "nuées ardentes", c'est-à-dire des avalanches incandescentes de cendres, de ponces et de blocs (plus denses que l'air), se propageant latéralement à très grande vitesse sur les flancs du volcan (de 50km/h à plus de 200 km/h), - un panache de cendres accompagnant des nuées ardentes pouvant s'élever à plusieurs kilomètres de hauteur, retombant sur une superficie plus ou moins vaste ; la direction du vent conditionne l'extension des chutes de cendres. ets cl dommages : la destruction est totale sur le trajet des nuées ardentes (cas de la ville de Saint Pierre, lors de l'éruption de 1902). L'endommagement diminue rapidement audelà du front des nuées ; l'intensité des dommages étant alors conditionnée par : l'épaisseur des cendres, ainsi que par la densité et la nature des gaz. RAPPORTS BRGM R40177 à R40207 sccnavio-lypi' : Précédée généralement par des éruptions phréatiques (explosion des nappes d'eau souterrains), une éruption plinîenne se caractérise par de violentes explosions à cratère ouvert projetant un volumineux panache de cendres et de ponces (moins dense que l'air) à des altitudes de 10 à 20 km (et exceptionnellement plus). Le cœur du panache s'effondre sous son propre poids, donnant des coulées de ponces et de cendres s'écoulant à très grande vitesse sur les flancs du volcan en empruntant préférentiellement les chenaux des rivières. La partie la plus légère du tapis cendreux peut atteindre plusieurs mètres près du cratère ; elle décroît progressivement, devenant décimétrique à plusieurs kilomètres, puis centimétriques à plusieurs dizaines de kilomètres du cratère. effets ft dommages : Le pouvoir destructeur de ce type d'éruption est beaucoup plus important que pour les éruptions péléennes du fait de la grande quantité de matériau rocheux émis et de ¡a violence de l'éruption qui ¡es disperse : • coulées de pyroclastites (coulées de ponces, déferlantes de la base du nuage, etc.) : destruction totale sur le trajet de la coulée, • chutes de cendres et de ponces : destruction totale audelà de 2 m d'épaisseur ; destruction entre 1 met 2 m d'épaisseur (et décroissante avec la diminution de l'épaisseur de cendres). 27 I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I ATLAS COMMUNAUX DES RISQUES NATURELS DE LA MARTINIQUE. NOTICE GENERALE A la fin du XDCème siècle, Saint-Pierre, principale ville de la Martinique abritait une population de près de 26 000 habitants. Après l'éruption du matin du jeudi 8 mai 1902, la ville était totalement détruite, avec seulement deux survivants. De la baie de Saint-Pierre, le capitaine Freeman, commandant du Roddam qui venait juste d'arriver dans la rade (seul navire ayant échappé au désastre, mais non sans de graves dommages), témoigne : ERUPTION DE LA MONTAGNE PELEE EN 1902 (PHOTOGRAPHIES DE A. LACROIX) Saint-Pierre : avant l'éruption du 8 mai 1902 La montée de l'aiguille : photo. supérieure gauche, le 15 octobre 1902 photo. inférieure gauche, le ï novembre 1902 photo. de droite, le 15 mars 1903 La nuée ardente du 16 décembre 1902 arrivant à la mer «Tout à coup retentit une violente détonation qui ébranla la terre et la mer. Ce fut une formidable explosion de la montagne, qui parut s'entrouvrir du sommet à la base pour donner passage à une flamme éclatante qui s'éleva dans l'air, et à une poussée formidable de nuages noirs. Ceux-ci se précipitèrent en dévalant le long des pentes de la montagne, descendant comme une trombe, franchissant tous les obstacles, puis, au moment d'atteindre les parties basses, ils formèrent un éventail et s'élancèrent sur la malheureuse ville qu ils plongèrent dans les ténèbres, ils bondirent sur les navires de la rade. A part cet éclair du premier moment, il n 'y eut pas de feu : ce fut simplement un nuage chargé de cendres et de ponces portées à une très haute température qui, en une minute et demie, franchit la distance qui sépare le volcan de la ville, détruisant et brûlant tout sur son passage. A son arrivée à la mer, sa masse souleva les flots, les petits navires jurent culbutés, le Roraima couché sur le côté, le Roddam à demi submergé, le Grappler coulé (...). (...) Devant mes yeux, tout le long de la côte, ce n'était que flamme, l'enfer de Dante cent fois exagéréf...) » Saint-Pierre : après l'éruption du 8 mai 1902 Aujourd'hui, l'activité volcanique de la montagne Pelée est caractérisée par l'alternance d'épisodes ponceux (retombées pliniennes et coulées de ponces) et d'épisodes à nuées ardentes péléennes, associées à la mise en place de dômes visqueux. Depuis juillet 1995, le volcan de la Soufrière de l'île de Montserrat subit une importante activité volcanique, caractérisée par l'émergence d'un dôme accompagné de nuées ardentes, d'émissions de cendres et de coulées de débris, ainsi que de lahars. ERUPTION ACTULLLL DL LA SOUI KII.KK (Il.l- l î t MONTSFRRAT) Plus de deux ans après son évacuation (début avril 1996), la population, environ 4000 personnes qui vivaient dans la région proche du volcan, reste toujours éloignée de la zone d'activité. La ville de Plymouth était, jusqu'en 1995, la principale agglomération de l'île de Montserrat. Aujourd'hui, elle est entièrement détruite. Nuage de cendres Quelques références bibliographiques : Lacroix A. - La Montagne Pelée et ses éruptions. Monaco. Lacroix A. - La Montagne Pelée après ses éruptions avec observations sur les éruptions du Vésuve en 79 et en 1906. Catastrophe à la Martinique. Photographies et témoignages d'époque. Edit. Dusquesnois communication - Caen Nuée ardente arrivant à la mer RAPPORTS BRGM R40177 à R40207 Jérémie J.J., Etna M. et Grugeaux M.F. (1998)-Montserrat, deux ans d'éruption et des poussières... Publication APER. Edit ; SIFAC, Soyaux. 28 ATLAS COMMUNAUX DES RISQUES NATURELS DE LA MARTINIQUE. NOTICE GENERALE Les sept aléas volcaniques majeurs (*) LES ALEAS DIRECTS LES ALEAS INDIRECTS Ils sont liés à l'impact direct des produits d'une éruption. Quatre grands types sont distingués. Ils sont liés aux conséquences secondaires d'une éruption. Ils se regroupent sous trois grands types. Les coulées (ou intrusions) de lave Les latinrs Lesquels peuvent correspondre à : 7 > Des coulées de boue (majorité d'éléments boueux fins), > Des coulées de débris (majorité de blocs dans une matrice boueuse) Les coulées pyroclastites : > nuées de ponces et de cendres > nuées ardentes > nuées à cendres et à blocs Les mouvements de terrain Tels que : les glissements, les éboulements, les chutes de blocs, les avalanches de débris, ou les gigantesques effondrements des édifices volcaniques. exemple : déferlante de la base d'un nuage éruptif Les tsunamis (ou raz de marée) Les retombées aériennes : í > chutes de cendres, de ïapillis, de ponces > chutes de blocs (projections balistiques) f ' i 1 Les gaz : >• > > > gaz carbonique anhydride sulfurique vapeur d'eau autres JÉîSâd " ZONAGE DE L'EXPOSITION POTENTIELLE A L'ALEA VOLCANIQUE Les cartes relatives à chacun des sept types d'aléas volcaniques ont été regroupés en tenant compte des dommages de chaque type de phénomène sur chaque milieu (population, milieu construit), pour constituer une carte d'exposition potentielle à l'aléa volcanique. Cette carte d'exposition potentielle aux phénomènes volcaniques affiche ainsi directement un zonage en 5 niveaux, fonction d'une part, de la vulnérabilité corporelle (population), et d'autre part, de la vulnérabilité structurelle (pour le bâti, les réseaux). La nature et des modes d'endommagement pour chaque zone exposée, ainsi que les mesures de prévention, sont décrits dans les deux tableaux d'évaluation de la vulnérabilité (regroupés dans les Premières Recommandations). (*) définis par l'Association Internationale de volcanologie (1A VCEI) RAPPORTS BRGM R40177 à R40207 29 I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I I ATLAS COMMUNAUX DES RISQUES NATURELS DE LA MARTINIQUE. NOTICE GENERALE CARTE DEPOSITION POTENTIELLE A L'ALEA VOLCANIQUE DE LA POPULATION ET DES CONSTRUCTIONS (zonage en fonction de la vulnérabiite humaine et du milieu construit) - d'après L. STIELTJES (1997 et 1998) - NIVEAU D'EXPOSITION MAXIMAL : de la population Niveau Qualification H4 H3 H2 Hl HO très élevé élevé moyen faible très faible à nul du milieu construit (bâti, réseau de circulation) Niveau Qualification C4 C3 C2 Cl CO très élevé élevé moyen faible très faible à nul 10 Kilomètres RAPPORTS BRGM R40177 à R40207 30 ATLAS COMMUNAUX DES RISQUES NATURELS DE LA MARTINIQUE. NOTICE GENERALE PREMIERES RECOMMANDATIONS Au-delà du rôle informatif des atlas, une série de premières recommandations a été formulée. Elle concerne différents aspects de la gestion desrisques: - Prévision - Prédiction. - Aménagement du Territoire. - Modes de construction. - Information - Prévention. - Plans de secours. Ces recommandations découlent d'une collaboration régulière entre les auteurs des cartes d'aléas et les utilisateurs de ces documents : mairies (POS), services de l'Etat. ^> La liste de ces recommandations n'est pas exhaustive. ^ Ces recommandations résultent d'un compromis entre niveau de sécurité souhaité et faisabilité économique ; ce compromis peut être, bien sûr, adapté en fonction de la problématique. Ç> En aucun cas, elles n'ont valeur de prescriptions réglementaires, l'atlas ne pouvant se substituer ou, a fortiori, être considéré comme un Plan de Prévention des Risques. RAPPORTS BRGM R40177 à R40207 31 ATLAS COMMUNAUX DES RISQUES NATURELS DE LA MARTINIQUE. NOTICE GENERALE Aléa mouvements de terrain : recommandations GLISSEMENTS / COULEES Aléa fort CHUTES DE BLOCS / EBOULEMENTS Aléa fort Aléa moyen Aléa moyen Prévision/prédiction Bulletin d'information Météo France en cas de fortes précipitations prévisibles. Pas de prévisions possibles en cas de séisme. Pour les glissements déclarés : Instrumentation du glissement: sondages, essais en laboratoire et in situ, inclinométrie, système d'alerte. Bulletin d'information Météo France en cas de fortes précipitations prévisibles. Pas de prévisions possibles en cas de séisme. Information préventive Uniquement description des phénomènes au niveau des DCS et recommandations d'ordre général en cas de mouvements de terrain en cours. Description des phénomènes au niveau des DCS, signalisation routière. Description des phénomènes au niveau des DCS. Microzonage à l'échelle de la zone (1/5000 à 1/2000). Définition des moyens de stabilisation à mettre en œuvre dans les zones instables révélées par le microzonage. Choix politique, économique et social entre: • la mise en œuvre de ces moyens, • la destruction du bâti et le relogement, • "l'acceptation du risque". Inconstructibilité ou déclassement de la Microzonage à l'échelle de la zone (1/5000 partie des zones NA (et U ?) située en aléa à 1/2000) fort. Constructible et adaptation du zonage POS en fonction des résultats du microzonage. Inconstructibilité ou déclassement de la Constructible sous réserve d'une étude partie des zones NB située en aléa fort en spécifique au niveau de la parcelle: zone NC ou ND. expertise géologue -géotechnicien. • Etude de détails, • mise en place de parades actives et passives ou évacuation. • Etude de détails, • mise en place de parades actives et passives. Inconstructibilité ou déclassement de la partie des zones NA, NB, NC (et U ?) située en aléa fort • Etude de détails à l'échelle du projet, • mise en place de parades actives et passives si nécessaire. ou Inconstructibilité de bâtiments d'habitation pour les zones situées sur des pentes moyennes présentant des fortes dénivelées (hectométrique). Aménagement Zone d'agglomération (bâti et infrastructure existant) Vocation à l'aménagement urbain Zone d'habitat dispersé constructible sous réserve: • d'étude de détails, • de mise en place de parades actives et passives. Règles de construction Sans objet. Fondations chaînées sur terrain stable. Stabilisation éventuelle du talus amont. Drainage éventuel. Limitation des infiltrations. Le renforcement et la limitation des ouvertures des murs amonts peut être un des modes de parade passive intégrée à la construction. Plan de secours Très forte probabilité de coupure des routes. Prévoir des itinéraires de contournement. RAPPORTS BRGM R40177 à R40207 Très forte probabilité d'obstruction des routes. Prévoir des moyens de déblaiement et un itinéraire de dégagement à titre préventif. Probabilité d'obstruction des routes en cas de séisme. Prévoir des moyens de déblaiement. 32 ATLAS COMMUNAUX DES RISQUES NATURELS DE LA MARTINIQUE. NOTICE GENERALE Aléa inondation : recommandations Cours d'eau* Aléa fort Aléa moyen Aléa modéré Prévision/prédiction Bulletin d'information Météo France en cas de fortes précipitations prévisibles Information préventive Description du phénomène dans les DCS; panneaux affichant le risque dans la zone, notamment au niveau des gués. Aménagement Zone d'agglomération (bâti et infrastructure existant) Destruction du bâti et relogement. Vocation à l'aménagement urbain Inconstructible. Etude spécifique pour définir les moyens de protection des berges, les vitesses et hauteurs de submersion, si faisable: • Travaux de protection si infaisable: • destruction du bâti et relogement, • ou "acceptation du risque". Etude spécifique pour définir les moyens de protection des berges, les vitesses et hauteurs de submersion. si faisable: • Travaux de protection si infaisable: • inconstructible. Amélioration et entretien du réseau d'assainissement pluvial Dimensionnement et réalisation d'un réseau d'assainissement pluvial. Inconstructible. Zone d'habitat dispersé Règles de construction Pas de parades. Mise hors d'eau, construction en R+l avec peu de biens en R.d.C. Mise hors d'eau. Plan de secours Evacuation de la zone dès l'alerte cyclonique N°2 (normalement personne ne doit résider dans cette zone). Evacuation de la zone dès l'alerte cyclonique ^ H f ^^^^^H * La largeur de part et d'autre du cours d'eau est à évaluer au cas par cas, en fonction de son importance et de sa morphologie. Elle ne devrait pas être inférieure à 10 mètres. RAPPORTS BRGM R40177 à R40207 33 DE LA MARTINIQUE. NOTICE GENERALE ATLAS COMMUNAUX DES RISQUES MATURELS 1 Aléa cyclonique : recommandations Zone exposée au déferlement de la houle - Zone inondable par les effets de la marée de tempête Aléa élevé Aléa élevé Aléa moyen Prévision/prédiction | Bulletin d'information Météo France Le modèle de surcote marine de Météo France permet de calculer en "temps réel" en différents points du territoire le niveau de la marée de tempête en fonction des hypothèses de trajectoire et d'évolution du phénomène cyclonique. Information préventive 1 Description du phénomène dans les DCS; panneaux affichant le risque dans la zone. Aménagement Zone d'agglomération (bâti et infrastructure existant) • Définition de moyens de protection (digues, enrochements) pour diminuer la largeur de la bande littorale. • Destruction du bâti et relogement. Vocation à l'aménagement urbain Au minimum, amélioration et entretien du réseau d'assainissement pluvial Acceptation du risque ? Amélioration et entretien du réseau d'assainissement pluvial Etude spécifique: Nécessité de disposer de fonds topographiques à grande échelle pour définir une cote de mise hors d'eau. Dimensionnement et réalisation d'un réseau d'assainissement pluvial prenant en compte ce niveau d'aléa. Inconstructible. Zone d'habitat dispersé Inconstructible. ^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^^B Règles de construction Mise hors d'eau, construction en R+l avec peu de biens en R.d.C. Pas de parades. Plan de secours • Evacuation de la zone dès l'alerte cyclonique N°2 (normalement personne ne doit résider dans cette zone). Mise hors d'eau. ; Evacuation de la zone dès l'alerte cyclonique N°2. ^HK • ^ * La largeur de part et d'autre du cours d'eau est à évaluer au cas par cas, en fonction de son importance et de sa morphologie. Elle ne devrait pas être inférieure à 10 mètres. RAPPORTS BRGM R40177 à R40207 34 ATLAS COMMUNAUX DES RISQUES NATURELS DE LA MARTINIQUE. NOTICE GENERALE Aléa sismique : effets de site, liquéfaction EFFETS DE SITE TOPOGRAPHIQUES EFFETS DE SITE LIES A LA NATURE OU LA STRUCTURE DU SOUS-SOL ZONES CONTENANT DES FORMATIONS LIQUEFIABLES Prévision/prédiction ZONES POUVANT CONTENIR DES FORMATIONS LIQUEFIABLES ; Pas de prédiction opérationnelle des séismes - Information préventive • Description des phénomènes au niveau des DCS. Pasd information complémentaire spécifique à la zone en dehors de l'information générale sur la sismicité. Aménagement: PPR ! Zone d'agglomération (bâti et infrastructure existant) Dans le cas d'un souhait de réhabilitation d'une construction existante en raison de sa vulnérabilité au séisme, il est nécessaire de calculer le coefficient T. Vocation à l'aménagement urbain Nécessité d'établir un microzonage sismique pour établir un zonage du coefficient T. Les effets de site ne sont pas un facteur d'inconstructibilité. Zone d'habitat dispersé Pour les bâtiments nécessitant un calcul de structure: avis d'expert, calcul de t. Les effets de site ne sont pas un facteur d ' i nconstructib i lité. Dans le cas d'un souhait de réhabilitation d'une construction existante en raison de sa vulnérabilité au séisme, il est nécessaire de faire des investigations (sondages par exemple) pour évaluer le type de site. Nécessité d'établir un microzonage sismique : reconnaissances complémentaires : • sondages, • cross holes, • géophysique, * etc. Pour les bâtiments nécessitant un calcul de structure : avis d'expert pour caractériser le site (S0S3). Les effets de site ne sont pas un facteur d'inconstructibilité. La distinction entre " Zones liquéfiables " et " Zones potentiellement liquéfiables " n'a d'intérêt que pour des préoccupations d'aménagement global de la commune. En effet, si les recommandations sont identiques pour les deux zones, les " Zones liquéfiables " seront plus pénalisantes, la probabilité de rencontrer des formations liquéfiables étant nettement supérieures que dans les " Zones potentiellement liquéfiables ". Dans le cas d'un souhait de réhabilitation d'une construction existante en raison de sa vulnérabilité au séisme, il est nécessaire de faire des investigations in situ et en laboratoire pour évaluer le type de site. Nécessité d'établir un microzonage sismique : reconnaissances complémentaires : • sondages, • SPT, • essais en laboratoire, • etc. Règles de construction < Plan de secours • Prise en compte du coefficient T dans le calcul de la structure. Prise en compte du spectre spécifique du site dans le calcul de la structure. En zone liquéfiable : construction sur radier pour construction légères, construction sur pieux pour les autres. • ! Pas de prise en compte spécifique de la zone dans le plan de secours séisme. RAPPORTS BRGM R40177 à R40207 35 ATLAS COMMUNAUX DES RISQUES NATURELS DE LA MARTINIQUE. NOTICE GENERALE Aléa volcanique : Détermination des niveaux d'exposition de la population aux aléas volcaniques (évaluation de la vulnérabilité humaine) ALEAS VOLCANIQUES EVALUATION DES NIVEAUX D'EXPOSITION DE LA POPULATION Règles d'expertise utilisées > gaz (peu denses) > chutes de cendres (< 1 c m ) Indice HO Qualification descriptif des affections corporelles très faible à nul • • • > gaz, pluies acides (peu denses) > > Hl faible > aucun danger de mort direct affections légères exceptionnelles : troubles démangeaisons, réveil d'asthme, etc. respiratoires, irritation des muqueuses, allergies, troubles mentaux ou psychologiques très rares danger de mort exceptionnel retombées aériennes (1 à 20 c m ) • blessures légères occasionnelles (sans séquelles ni invalidité), irritations, rougeurs, brûlures légères, etc. coulées, intrusions de lave • maladies occasionnelles : m a u x de gorge, affections pulmonaires légères, allergies, réveil d'asthme, etc. retombées aériennes : cendres, lapillis, ponces (de 20 cm à 1 m H2 moyen retombées aériennes : chutes de blocs (dispersés), chutes de cendres (> 1 m ) > tsunamis (amplitude de 30 c m à 1 m ) H3 élevé coulée de pyroclastites > très élevé troubles mentaux ou psychologiques occasionnels : abattement, dépression nerveuse, etc. •=> Avant l'éruption, programme d'information préventive de la population • • blessures graves occasionnelles (pouvant entraîner des séquelles ou provoquer une invalidité) : lésions, •=> Avant l'éruption, évacuation de la population brûlures, etc., nécessitant des soins intensifs (Plan O R S E C ) paniques, dépressions nerveuses, troubles mentaux et psychologiques courants • danger de mort pour une grande partie de la population (jusqu'à près de la moitié) • blessures graves fréquentes (pouvant laisser des séquelles importantes ou provoquer des infirmités : brûlures, lésions graves, etc., nécessitant des soins intensifs i H4 Prévoir l'accueil des populations évacuées ou réfugiées danger de mort pour une minorité de la population présente • > O • tsunamis (amplitude inférieure à 30 c m ) > •=> Avant l'éruption, programme d'information préventive de la population <=> Prévoir le matériel de soins et les moyens hospitaliers appropriés à proximité des zones exposées (mais en dehors des zones menacées) • • > MESURES DE PREVENTION PRECONISEES troubles mentaux fréquents : paniques, dépressions nerveuses, etc. • danger de mort pour la majorité (voire la quasi-totalité de la population présente) retombées aériennes : chutes de blocs (dense), chutes de cendres (supérieure à 1 m ) • blessures graves très fréquentes (pouvant laisser des séquelles importantes ou provoquer des invalidités) : brûlures, lésions graves, etc., nécessitant des soins intensifs > lahars • troubles mentaux et psychologiques nombreux : paniques, dépressions nerveuses, etc. > mouvements de terrain (de moyenne à grande ampleur) > tsunamis (amplitude supérieure à 1 m ) Références bibliographiques : L . Stieltjes (1995) - Guide de gestion des risques géologiques : risque sismique, risque mouvements de terrain, risque volcanique. Guide juridique, guides techniques (à l'usage des maires). Rapport B R G M n° R 38 197 L . Stieltjes (1997) - Vulnérabilité aux phénomènes volcaniques : méthodologie et évaluation ; Application à la Martinique. Approche préliminaire. Rapport BRGMn° R 39 117 L . Stieltjes (1997) - Vulnérabilité aux phénomènes volcaniques : méthodologie et évaluation.Application à la Martinique. Rapport d'étape 1997. Rapport B R G M n 0 R 39 735 L . Stieltjes (à paraître fin 1998) - Evaluation quantitative de la vulnérabilité aux phénomènes volcaniques. Méthodologie et test applicatif sur les réseaux de la Martinique. Rapport de synthèse. Rapport B R G M n 0 R 40 098 RAPPORTS BRGM R40177 à R40207 36 ATLAS COMMUNAUX DES RISQUES NATURELS DE LA MARTINIQUE. NOTICE GENERALE Aléa volcanique : Détermination des niveaux d ' e n d o m m a g e m e n t des éléments exposés aux aléas volcaniques [évaluation de la vulnérabilité structurelle du bâti (habitat, constructions diverses) et du réseau de circulation (routier, maritime, aérien)] EVALUATION DES NIVEAUX D'ENDOMMAGEMENT STRUCTUREL ALEAS VOLCANIQUES règles d'expertise utilisées > chutes de cendres (< 1 c m ) > gaz diffus MESURES DE PREVENTION PRECONISEES Indice Qualification CO très faible • corrosion, décoloration légère exceptionnelle à nul • voies de circulation pouvant être rendues exceptionnellement et momentanément glissantes • nuages de cendres possibles dans l'espace aérien (abrasion, étouffement des moteurs) • visibilité réduite très rare (et momentanée) par des nuages de cendres •=> Programme d'information préventive des entreprises, des services techniques et de la population • abrasion, corrosion, décoloration légère occasionnelle •=> Renforcer ou protéger les parties exposées des ouvrages à vocation stratégique ou de secours "r tsunamis (amplitude inférieure à 20 c m ) Cl faible descriptif des pertes matérielles •=> Programme d'information préventive des entreprises, des services techniques et de la population V chutes de cendres (1 à 20 c m ) • affaissement possible de certaines toitures légères (habitations de fortune) y gaz denses • mobilier y tsunamis (amplitude de 20 c m à 50 c m ) • voirie, pistes, quais, etc., rendus glissants par quelques centimètres de cendres : visibilité parfois réduite (cendres) • signaux, matériels mécaniques, électriques ou électroniques pouvant être parfois endommagés (corrosion, abrasion, impact, colmatage, etc.) • endommagement ou destruction partielle de 10 à 50 % des bâtiments : par impact, •=> Programme d'information préventive des entreprises, des services effondrement des toitures et de certains murs, fissuration ; déformation de gros œuvre, portes techniques et de la population et fenêtres souvent inutilisables ^> Préconiser la construction de toits à forte pente (> 20 %) et à destruction quasi totale des habitations de fortune : affaissement, effondrement de toitures et couverture métallique (ne retient pas les cendres et protège de l'inflammation) l cloisons C2 moyen endommagé y chutes de cendres (de 20 c m à 1 m ) y lahars (versant Carbet sud) y mouvements de terrain (de faible à moyenne ampleur) • mobilier fortement tsunamis (amplitude inférieure à 50 c m ) • voies de circulation de surface, ouvrages généralement recouverts allant jusqu'à la perte du tracé : conduits obstrués • visibilité réduite • endommagement d'engins, machines, signaux, matériel (corrosion, abrasion, colmatage, O impact, etc.) • destruction partielle de la majorité des bâtiments et éléments construits ( 50 à 80 %) : •=> Programme d'information préventive des entreprises, des services arrasion, effondrement, enfouissement partiel à total (submersion, etc.) techniques et de la population • rupture ou obstruction importante des voies de circulation de surface (circulation quasi •=> Renforcer les parties exposées des ouvrages à vocation stratégique ou de secours impossible sans travaux notable de déblaiement, de réfection) •=> Prévoir éventuellement des moyens de repérage afin de retrouver disparition des tracés de voirie rapidement les infrastructures et les superstructures (en cas de recouvrement par des cendres, pierres, blocs, etc.) :vannes, regards, endommagement important à destruction des ouvrages, signaux, etc. accès, etc. destruction quasi totale des bâtiments et constructions (> 80% du parc) : arrasion, •=> Ignifuger les réserves de carburants et de combustibles effondrement, enfouissement partiel à total (inflammation, submersion, etc.) N B : en cas d'éruption, pour la zone d'indice C 4 (et éventuellement C3), dans le rupture ou obstruction généralisées des voies et ouvrages de surface : ablation, arrasion, cas où celles-ci se trouveraient situées directement sur la trajectoire du enfouissement, ensevelissement, colmatage, effondrement, etc. phénomène, il n'existe pas de mode de construction suffisamment efficace pour résister aux impacts (en particulier de type nuée ardente ou lahar) ; quel que destruction totale du matériel mécanique, électrique, électronique, etc. soit le mode utilisé, la destruction risque d'être totale. y • C3 y chutes de cendres (de 1 m ) à 1,5 m ) y tsunamis (amplitude de 50 c m à 2 m ) élevé • • y Coulée/intrusion de lave y y coulée de pyroclastites chutes de cendres (supérieure à 1,5 m ) y lahars (versants péléens, versant Carbet nord) y y mouvements de terrain (de grande ampleur) tsunamis (amplitude supérieure à 2 m ) Texte en italique : spécifique au bâti RAPPORTS BRGM R40177 à R40207 C4 très élevé • • • endommagé •=> Eviter les constructions en matériaux inflammables •=> Préconiser la construction en pierre, en terre, en acier, en pouzzolane (matériau volcanique réfractaire) et préconiser l'emploi de ciment réfractaire (en particulier celui produit avec les matériaux volcaniques locaux : cendres, ponces, pouzzolanes, etc.) Préconiser le renfort des structures des ouvrages et bâtiments contre les poussées latérales, dans les secteurs proches du volcan exposés à la chute de fortes épaisseurs de cendres Texte sur fond gris : spécifique aux réseaux de circulation 37 ATLAS COMMUNAUX DES RISQUES NATURELS DE LA MARTINIQUE CARTES RAPPORTS BRGM R40177 à R40207 38 Commune: Bellefontaine ALEA MOUVEMENTS DE TERRAIN Hi g I 1 | ' ' s****' Aléa élevé Aléa moyen Parc naturel Communes ayant fait l'objet d'un microzonage spécifique Limite de la commune ALEA CYCLONIQUE - ALEA INONDATION ALEA SISMIQUE (effets de site) ^ H élevé [ | Aléa moyen | | Parc naturel . , Communes ayant fait l'objet ' ' d'un microzonage spécifique ^ ^ Limite de la commune Aléa élevé Aléa moyen | | Parc naturel r—?.—. Communes ayant fart l'objet ^ — ^ d'un microzonage spécifique **^** Limite de la commune Pagination des planches à 1/25 000 et 1/10 000 Découpage des planches à 1/25 000 et 1/10 000 Planche à 1/25 000 ^\ Inondation Cyclonfque I Sismique Planche^ Mouvement de terrain M A C2 C4 C6 1 C3 C5 C7 Planche à 1/10 000 & Aléa S Lecture du tableau, exemple : 1ère coupure à 1/25 000 de la carte de l'aléa sismique Planche S-A ; page C6 BRGM Rapport R40179 Ci ALEA MOUVEMENTS DE TERRAIN Commune: Bellefontaine Planche M-A BROM I ° Rapport R40179 0.5 1km Glissements, coulées dominants WÈÈÈà Aléafort Aléa moyen Glissements, coulées chutes de blocs, éboulements ^^^^H Aléa fort Aféa moyen Chutes de blocs, éboulements dominants ^ ^ ^ f Aléa fort ii|§|l|Éi|ï Aléa moyen C2 ALEA MOUVEMENTS DE TERRAIN Commune: Bellefontaine Glissements, coulées dominants Planche M-1 200 400m Glissements, coulées chutes de blocs, éboulements Chutes de blocs, éboulements dominants Aléa fort Aléa fort Aléa fort Aléa moyen AJéa moyen Aléa moyen C3 ALEA INONDATION - ALEA CYCLONIQUE Commune: Bellefontame -i- Aléa cyclonique Alea inondation Planche I-A MOM I ° Rapport R40179 0.5 ^ 1 km ~~ Cours d'eau Aléa fort Aléa moyen Aléa modéré Zone exposée au déferlement de la houle Limite de zone inondable par les effets de la marée de tempête Zone sortant du contexte de l'étude Centrale EDF de Bellefontaine C4 ALEA INONDATION - ALEA CYCLONIQUE Commune: Bellefontaine S Aléa inondation Planche I-1 200 400m Aléa cyclonique Cours d'eau Aléa fort Aléa moyen Aléa modéré Zone exposée au déferlement de la houle Limite de zone inondable par les effets de la marée de tempête rm.Mnm.u>» Aléa élevé 1 -* ' '•' • ¿- - Aléa moyen Zone sortant du contexte de l'étude Centrale EDF de Bellefontaine C5 ALEA SISMIQUE Commune: Bellefontaine Liquéfaction des sols Zone contenant des formations liquéfiables BRGM • Rapport R40179 Effets de site directs Zone où peuvent se produite des effete de site Ses à la nature et à la structure du sous-sof Zone où peuvent se produire des effets de site topographiques Zone susceptible de contenir des formations Bquéfiabies C6 ALEA SISMIQUE Commune: Bellefontaine Liquéfaction des sols Planche S-1 BRGM I ° Rapport R40179 200 Zone contenant des formations liquéfiables 400m Effets de site directs Zone où peuvent se produire des effets de site Ms è la nature et à la structure du sous-sol Zone où peuvent se produiœ des effets de site topographiques Zone susceptible de contenir des formations Bquèfiabies Cl ANTEA GROUPE BRGM AgenceMartinique Immeuble Massai - Croix de Bellevue - 3, avenue Condorcet - 97200 Fort-de-France • Tél. 0596.71.88.68 BRGM SERVICE GEOLOGIQUE NATIONAL Département Risques Naturels Géologiques 117. avenue de Lximiny - BP 167 -13276 Marseille Cedex 9 - Tél. 04 91 17 74 74