RISQUE D’INONDATION ET RÉSILIENCE URBAINE CAS DE LA VILLE DE MOHAMMEDIA

RESUME 

 Le monde a souffert et continue de subir les effets de graves inondations. En effet, au cours des dernières années l’énorme impact des inondations de différentes origines, a causé la mort de plusieurs personnes, la destruction d’infrastructures, en plus de la perturbation de l’activité économique. Nous pouvons en déduire que l’intensification des inondations est étroitement tributaire du développement des activités et des enjeux en zone à risque. Cependant, le Maroc de par sa position géographique au Nord-Ouest du continent africain, ses façades maritimes atlantique et méditerranéenne, la diversité de son climat et de ses reliefs, font de lui un pays très exposé aux risques d’inondations qui y ont généréd’importants dégâts économiques. Dans le même sens, l’existence d’énormes enjeux à Mohammedia augmente son exposition face aux inondations.Ainsi, l’Oued El Maleh et l’Oued Nfifikh qui traversent la ville en passant à proximité des zones industrielles etdes deux ports, notamment l’Oued El Maleh, dont les crues provoquent des inondations catastrophiques fréquentes en périodes pluviales.Le présent travail se veut de modéliser et cartographier la distribution territoriale de la vulnérabilité face aux inondations de la ville de Mohammedia, dans l’objectif de proposer des mesures d’atténuation adéquates. Pour ce faire les outils géomatiques, par les SIG et les traitements des images sattelitales constituent des solutions incontournables pour la réalisation d’un tel travail.

ABSTRACT

 The world suffered and continues to be affected by floods effects. Indeed, during the last years the enormous impact of the floods of various origins caused the death of an important number of peoples, the destruction of infrastructures, besides the disturbance of the economic activity. We deduce that the intensification of floods is closely related development of socio-economic activities in hazardous areas.However, Morocco because of its geographical position in the northwest part of Africa, its Atlantic and Mediterranean coastlines, its climate and the diversity of its landscapes, make him a very exposed area to flooding risk whish can generate a significant economic damage. Also, the existence several elements at risk increases the exposure of Mohammedia to flooding. Thus, the Oued El Maleh and OuedNfifikhrossing  the city, passing close to the industrial areas and from the two ports, including the Oued El Maleh, whose floods cause frequent damages in the rainy season.This work aims to model and map the spatial distribution of vulnerability to flooding of the Mohammedia city, with the objective to propose an adequate mitigation measures. To do this geomatics tools, GIS and remote sensing images processing are a powerful tools for carrying out research.

INTRODUCTION

Le monde a souffert et continue de souffrir des effets de graves inondations. En effet, au cours des dernières années l’important impact des inondations de différentes origines, ont causé la mort de plusieurs personnes, la destruction d’importantes infrastructures, en plus de la perturbation de l’activité économique (Serre, 2011). L’intensification des inondations est étroitement tributaire du développent des activités et des enjeux en zones à risque (habitation, activités économiques…).

Le Maroc, de par sa position géographique au Nord-Ouest du continent africain, ces façades maritimes atlantique et méditerranéenne, la diversité de son climat et de ses reliefs, font de lui un pays très exposé aux risques naturels dont les inondations qui y génèrent des conséquences ravageuses (El Founti, 2003). Les inondations éclairs (flash flooding) meurtrières et destructrices qu’a connu le Maroc entre les 21 et 23 novembre 2014, notamment dans ses régions Sud près des massifs du Haut et de l’Anti-Atlas, en sont un cas concret. Ces inondations générées suite à des précipitations anormalement intenses et condensées sur de très courtes durées. Les dégâts ont été très nombreux, dont plusieurs personnes ont péri, des routes, ponts et habitations ont été complètement détruits sans oublier des localités qui ont été totalement isolées. A cet effet, l’inconscience de la population a été frappante, surtout quand nous voyons des habitants s’approcher des crues, ou des conducteurs de véhicules se hasarder en tentant de traverser les cours d’eau malgré que ces derniers soient déchainés. A l’instar de ces inondations, celles de la ville de Mohammedia, qui ont toujours marqué la mémoire des marocains. En effet, l’existence d’énormes enjeux à Mohammedia exacerbe son exposition face aux inondations.

En novembre 2002, la ville a connu des crues ravageuses bouleversant l’équilibre de l’état de la ville et montrant sa vulnérabilité (Khouakhi et al., 2012). Afin de répondre à cette situation, les autorités ont mis en place un certain nombre d’ouvrages. Actuellement, ces ouvrages n’assurent pas une protection à 100% de la ville contre les inondations, d’où la nécessité d’intervenir en mettant en place un programme de résilience urbaine tout en procédant par une méthodologie d’évaluation et de cartographie de la vulnérabilité par l’utilisation des outils géomatiques qui constituent des solutions incontournables pour la réalisation d’un tel travail.

PRESENTATION DU TERRITOIRE D’ETUDE

Mohammedia, ou Fédala selon l’ancienne appellation, est une ville de l’océan atlantique, qui s’étend sur une superficie de 33,75 Km² faisant partie de la région administrative Casablanca-Settat, à 24 Km au Nord-Est de Casablanca la capitale économique du royaume et à 63 Km au Sud-Ouest de Rabat la capitale administrative du Maroc (Figure 1). Sur le plan géographique, Mohammedia appartient à la Meseta occidentale tabulaire (Laassilia, 2013). Elle se caractérise par sa topographie basse et par ses deux cours d’eau, Oued El Maleh et celui de Nfifikh qui traversent la ville avant de rejoindre l’océan atlantique (Khouakhi et al., 2012).

La ville de Mohammedia est également caractérisée par une forte concentration démographique, et sa population ne cesse de s’accroitre. Elle est passée de 188 619 habitants en 2004 (RGPH, 2004) à 207 670 habitants en 2014 (RGPH, 2014), soit une augmentation de 10% en dix années (Figure 2).

Mohammedia est une ville désenclavée de son arrière-pays.  Elle dispose d’une trame viaire importante, constituée de l’autoroute A 3, la route nationale RN 1, la route côtière 111 et la route secondaire 107. Elle est pareillement desservie par le chemin ferré double voie qui fait la seule liaison Nord-Sud du pays (PAM, 2013).

Figure 1 : A : situation de la zone d’étude au niveau national, B : situation de la zone d’étude au sein de la région Casablanca-Settat et C : limites administratives de la zone d’étude (Benmakrane, 2016).

Figure 2 : Evolution de la population de la ville de Mohammedia (RGPH 1994, 2004 et 2014)

Pa ailleurs, Mohammedia dispose d’un port dont l’activité prend de plus en plus d’ampleur. Il s’agit du premier port pétrolier du Maroc.

En outre, l’industrie est l’activité principale de la ville, puisque Mohammedia se caractérise par une forte concentration industrielle dont nous trouvons des complexes chimiques et thermiques, de nombreux entrepôts pétroliers tels que Pétrom, Total, Maghreb gaze, Butagaz (SDAUC, 2010). Cependant, deux grands établissements font de Mohammedia une ville industrielle importante, à savoir : la seule raffinerie du pays SAMIR et le complexe chimique SNEP sans oublie la centrale thermique de l’ONE (Figure 3).

Figure 3 : Atouts de la ville de Mohammedia (Benmakrane, 2016)

La présence d’un important patrimoine historique (Kasbah), de grandes plages, la zone humide de l’Oued El Maleh qui abrite une grande variété d’espèces d’oiseaux est reconnue en tant que site Ramsar et de son positionnement entre deux importantes métropoles, Rabat la capitale administrative et Casablanca la capitale économique, constituent les principaux attraits touristiques de Mohammedia (PAM, 2013) (Figure 3).

MATERIELS ET METHODES

L’évaluation de la vulnérabilité est une étape indispensable du processus de gestion des risques naturels. Elle fait l’objet d’un nombre important d’essais. Aux Etats-Unis, le principe d’évaluation de la vulnérabilité a été introduit dans la gestion de risque à l’aube des années 1950 par le géographe Gilbert WHITE. En revanche, la France comme les pays du Sud ait un certain retard à cette époque. Les recherches, jusqu’aux années 1990, visaient à répondre aux exigences des pouvoirs publics et des assureurs telles que la mise en place des plans de prévention et des indemnisations (Barroca et al., 2005).

En général, les méthodes d’évaluation de la vulnérabilité au risque naturel adoptent une démarche commune dont la finalité ultime est de répondre à un ensemble de questions de façon à relever les caractéristiques des phénomènes générateurs d’un aléa d’une part et les caractéristiques des éléments exposés d’autre part (Figure 4).

Figure 4 : Questions à résoudre pour l’évaluation du risque (Malet et al., 2006)

Dans un premier lieu, la question 1 a pour objectif d’identifier le type de risque. Deuxièmement, les questions 2 à 5 permettent d’évaluer l’aléa et ses composantes : susceptibilité, intensité, fréquence, durée… Dernièrement, les questions 6 à 8 expriment les conséquences de l’aléa sur les enjeux. Par ailleurs et d’une manière très simplicité, deux grandes familles de méthodes d’évaluation de la vulnérabilité aux risques naturels peuvent être définies. Il s’agit d’approches directes dites qualitatives et d’approches indirectes appelées quantitatives (Figure 4).

Figure 5 : Classements des méthodes d’évaluation de la vulnérabilité (Benmakrane, 2016)

Le choix d’une méthode appropriée pour l’évaluation de la vulnérabilité face aux inondations dans un territoire donné n’est pas toujours simple à effectuer. Cela se justifie par :

• Le caractère fortement spécifique des zones à risque, en particulier les inondations ;
• La difficulté de quantifier spatialement les inondations ;
• L’hétérogénéité quantitative de la vulnérabilité des différents éléments exposés à des mécanismes similaires d’inondation ;
• La variabilité de la vulnérabilité temporellement.

Au vu des paramètres cités ci-dessus, plusieurs méthodes ont axé leurs analyses uniquement sur l’étude hydrologique des crues (Cançado et al., 2008). Par contre, l’évaluation de la vulnérabilité devrait étudier l’interaction entre l’événement en question et les caractéristiques des éléments exposés (Green et al., 2006).

En outre, la présente étude fait appel à une approche probabiliste semi-quantitative, où la vulnérabilité s’articule autour de quatre éléments : physique, économique, infrastructure et social (Karmakar et al., 2010).

Dans ce cadre, la vulnérabilité V est définie en termes de susceptibilité S et des conséquences C de l’élément à risque.

Vulnérabilité = f (Susceptibilité, Conséquences)

Pour ce faire, la présente méthodologie comprend trois étapes :

1. Evaluation et cartographie de la susceptibilité

La susceptibilité exprime la probabilité spatiale qu’une inondation survienne sur un lieu au regard de plusieurs facteurs. Rappelons que l’évaluation de la susceptibilité s’effectue par l’introduction d’une relation mathématique qui examine le lien entre les facteurs de prédisposition et l’occurrence spatiale des inondations.

La présente méthodologie consiste à calculer un indice de susceptibilité aux inondations pour l’étendue de la ville de Mohammedia et qui varie entre 0 et 1, où les valeurs les plus élevées correspondent à des zones dont le risque inondation est très fort.

Pour ce faire, cinq variables ont été choisies (Jacinto et al., 2015) ; Elévation, Pente, courbature, sens d’écoulement et accumulation de flux.

Le choix des variables dépend de la nature du phénomène. Mohammedia risque d’être affecté par trois types d’inondations ; par débordement des cours d’eaux, par accumulation d’eau ruisselée dans les cuvettes et par submersion marine. Ce qui justifie le choix des paramètres précités.

Par ailleurs, un modèle numérique d’altitude (MNA) a été créé d’abord à partir d’une image ASTER GDEM d’une résolution de 30 m. En utilisant ce MNA, la pente, la courbature, le sens d’écoulement et accumulation de flux ont été calculés.

Après avoir déterminé les variables ci-dessus, la seconde étape consiste à attribuer à chacune d’elle un poids d’évidence.

En outre, les classes de susceptibilité sont identifiées aussi bien sur la base des données sur les inondations qui ont affecté la ville, notamment celle de 2002, que sur la base des valeurs de l’indice de la susceptibilité.

2. Evaluation et cartographie des conséquences

Il s’agit d’évaluer et de cartographier les conséquences d’un événement aléatoire, inondation dans notre cas, à travers l’identification des éléments exposés et l’analyse des dommages qu’ils peuvent subir. Dans ce cadre, la méthode adoptée vise à exprimer les dommages des enjeux non comme une grandeur numérique mais comme des classes de valeurs (Maquaire et al., 2004).

Hiérarchisation des enjeux

Cette étape consiste à identifier les éléments exposés au risque et les hiérarchiser afin de pouvoir leur attribuer par la suite des coefficients d’endommagement (Tableau 1).

Tableau 1 : Hiérarchisation des enjeux

Attribution à chaque enjeu un coefficient d’endommagement

Les méthodes quantitatives, en particulier les méthodes probabilistes, évaluent les dommages subis par une catastrophe par l’attribution des coefficients d’endommagement aux éléments exposés (Maquaires et al., 2004).

Le coefficient d’endommagement est exprimé en fonction de la perte susceptible d’être subie par l’élément exposé s’il est affecté par une inondation.  Cependant, l’intensité de l’événement sur le degré d’endommagement n’est pas prise en compte. Dans ce cas, l’étude consiste à évaluer les conséquences d’inondation sur les éléments exposés tout en considérant que l’intensité du phénomène est constante.

Rappelons que, ces coefficients ont été définis en fonction de plusieurs paramètres. Il s’agit, par ailleurs, de la valeur foncière des terrains, du degré des perturbations fonctionnelles directes attendues en cas d’endommagement et en cas de destruction des éléments (Glade, 2003) (Tableau 2).

Tableau 2 : Enjeux, typologie des catégories des éléments exposés et coefficients attribués à chaque élément (Malet el al., 2006)

De ce fait, cette méthode veut ressortir des données économiques quantitatives aussi bien sur la valeur des éléments exposés que sur le coût des dommages observés.

Pour cela, la présente méthode permet de modifier la hiérarchie des éléments exposés et leurs coefficients de façon à prendre en considération l’évolution de leur valeur. Enfin, la combinaison de tous ces éléments permet d’évaluer et de cartographier les conséquences des inondations sur l’étendue de la ville de Mohammedia.

3. Evaluation et cartographie de la vulnérabilité

Afin de quantifier l’importance de la menace pour les enjeux, la susceptibilité et les conséquences sont traduites en classes de vulnérabilité sous forme d’une matrice à double entrée (Tableau 3).

Le croisement de la susceptibilité et des conséquences est effectué sur le programme ArcGIS 10.2.2 en utilisant l’outil Raster calculator. Pour ce faire, il est obligé de convertir tous les paramètres en format Raster. Cela ne pose pas problème pour la susceptibilité car elle est dérivée d’une donnée Raster. Néanmoins, il est indispensable de passer par la conversion des données de conséquences de format vecteur au Raster.

Tableau 3 : Classification de la vulnérabilité par le produit de la susceptibilité et des conséquences

 (Malet et al., 2006)

RESULTATS ET DISCUSSIONS

1. Evaluation et cartographie de la susceptibilité

L’utilisation de l’outil convert Raster to TIN sous le programme ArcGIS 10.2.2, permet d’extraire un MNA à partir d’une donnée Raster. Le MNA de la ville de Mohammedia a été extrait d’une image ASTER GDEM avec une résolution de 30 m. En effet, la ville se caractérise par une topographie basse ne dépasse pas le 5 m tout au long de la bande littorale et qui peut aller jusqu’au-dessous du niveau de la mer, en particulier au niveau des lits des cours d’eau. En outre, plus nous nous éloignons de la zone littorale et des surfaces d’eau, plus les altitudes continuent d’augmenter jusqu’elles atteignent environ 50 m.

L’un des principaux aspects de la dérivation des caractéristiques hydrologiques d’une surface est la capacité à déterminer le sens d’écoulement de chaque cellule d’un raster. Cette opération est possible grâce à l’outil Flow direction. L’écoulement au sein de la ville de Mohammedia s’effectue dans toutes les directions. Cependant, il se fait généralement dans les sens Nord et Nord-Ouest avec quelques déviations vers le Sud et le Sud-Ouest. En outre, le sens d’écoulement servira par la suite au calcul de l’accumulation de flux. Ce dernier, exprime le flux accumulé dans chaque cellule du raster. Ceci est possible en utilisant l’outil Flow accumulation.

Après avoir déterminé les variables de prédisposition, la susceptibilité sera évaluée en identifiant tout d’abord la combinaison linéaire de ces variables. Les poids attribués à chaque variable s’obtiennent après la comparaison de la carte des zones d’inondation et la consultation d’experts. En cas d’absence de carte d’experts et des données précises sur l’historicité des inondations, il est préférable de remplacer la combinaison des variables par le Raster d’origine. Effet, la nouvelle formule est exprimée comme suit :

Figure 6 : A : Modèle numérique d’altitude, B : Carte de pente, C : Carte de courbature, D : Carte du sens d’écoulement et E : Carte d’accumulation des flux (Benmakrane, 2016)

Par ailleurs, la définition des classes a été faite par l’interprétation visuelle de la distribution spatiale des valeurs de l’indice de susceptibilité par rapport aux autres variables d’origine, comme l’élévation, la pente et la courbature. En effet, quatre classes ont été définies et sont représentées dans le tableau ci-dessous (Tableau 4) :

Tableau 4 : Classes de susceptibilité (Benmakrane, 2016)

2. Evaluation et cartographie des conséquences

Avant de commencer l’analyse des conséquences, il faut attribuer à chaque couche d’information un coefficient d’endommagement (Tableau 2). Pour ce faire, sur le programme ArcGIS, nous ajoutons un nouveau champ dans la table attributaire de chaque couche d’information. Par la suite, l’outil symbology permet de spatialiser et répartir à chaque entité spatiale le coefficient adéquat.

Figure 8 : :  Conséquences, A : Habiat, B : Industrie, C : Equipement et D : SIBE (Benmakrane, 2016)

Au niveau de la zone habitable, plusieurs paramètres interviennent dans l’évaluation des dommages tels que : la hauteur des bâtiments, l’âge et les caractéristiques démographiques des habitants. Ainsi, la combinaison de ces paramètres permet d’identifier les coefficients adéquats.

Autrement dit, plus les hauteurs des bâtiments augmentent plus les dommages deviennent importants. Par contre, cette règle n’est pas toujours applicable. L’existence des quartiers totalement insalubres contribue à amplifier les dommages. Ceci est dû à une forte concentration démographique qui s’ajoute à la situation difficile des ménages à faire face aux effets des inondations.

Les unités industrielles, quant à elles, ont des conséquences plus fortes. Dans ce cadre les dommages sont en fonction à la fois du type d’activités et des personnes y travaillent.

Par ailleurs, les équipements sont évalués de la même manière que l’habitat. Dans ce cadre, l’évaluation se limite au degré de fréquentation de la population tout en intégrant le type de l’équipement en question.

Concernant les SIBE, les dommages sont évalués sur la base de deux critères : la sensibilité de l’élément aux inondations et la présence humaine dedans.

En ce qui concerne les infrastructures, les dommages sont évalués en fonction de l’importance du réseau : voie principale, secondaire, tertiaire…etc. Plus l’emprise des voies est importante, plus les flux sont importants alors les dégâts deviennent lourds.

3. Evaluation et cartographie de la vulnérabilité

La première étape à entamer est de convertir les données vectorielles en format Raster. Par la suite, le croisement de la carte de susceptibilité et celles des conséquences se fait grâce à l’outil Raster calculator sous Arcgis 10.2.2.

Ce croisement révèle que les zones de forte et très forte vulnérabilité correspondent à des territoires urbanisés, où les enjeux sont importants et se sont situées dans des classes de forte à très fortes susceptibilité.

En outre, les zones à moyenne vulnérabilité remembrent à la fois les zones moyennement susceptibles au risque d’inondation et qui peuvent avoir des dommages d’intensité moyenne. Par ailleurs, en dehors de cet espace, le niveau de vulnérabilité est faible. Il s’agit des zones où la susceptibilité est faible.

Le résultat obtenu est comme suit (Tableau 5, Figure 9) :

Tableau 5 : Classes de vulnérabilité (Benmakrane, 2016)

CONCLUSION

Les inondations sont parmi les catastrophes les plus fréquentes dans le monde. Le Maroc de par sa position géographique est considéré comme un territoire exposé aux risques naturels dont les inondations. La croissance démographique et l’industrialisation font des zones inondables un substrat de scènes dramatiques. La ville de Mohammedia n’en fait pas exception avec une population qui ne cesse d’augmenter et une évolution industrielle face à une fragilité d’infrastructure et une gestion inefficace des inondations. De ce fait, il est indispensable de mettre en œuvre une démarche intégrée permettant de renforcer la résilience de la ville face aux inondations.

Le présent travail a pour but de modéliser et cartographier la distribution territoriale de la vulnérabilité face aux inondations de la ville de Mohammedia. Dans un premier temps, nous avons évalué la susceptibilité de la ville face aux inondations par le biais d’une approche probabiliste. Ensuite, nous avons procédé à l’estimation des conséquences par l’attribution d’un coefficient d’endommagent à chaque élément exposé aux inondations. Le croisement des outputs de ces deux étapes a permis de spatialiser la vulnérabilité de la ville de Mohammedia aux inondations.

La carte ainsi obtenue servira de base pour l’élaboration des documents de références tels que les Plans de Prévention du Risque d’Inondation afin de suivre et contrôler aussi bien à priori qu’à postériori l’urbanisation en zones inondables, tout en limitant l’exposition.

Au terme de ce travail, nous sommes parvenus à conclure que la fragilité de ville de Mohammedia, à l’image de toutes les villes marocaines, est due essentiellement à :

Enfin, nous sommes parvenus, au terme de ce travail, à conclure que :

• La place des risques naturels, en particulier les inondations, dans la planification urbaine est absente ;
• Un manque de coordination et concertation entre les acteurs de la planification urbaine en la matière ;
• L’absence d’une assise juridique introduisant la question de prévention du risque dans le processus d’élaboration des documents d’urbanisme ;
• Le manque d’un suivi annuel des zones exposées au risque ;
• L’adoption des solutions instantanées au détriment des solutions planifiées.

Tous ces points, constituent des pistes potentielles pour les futures recherches à mener sur la modélisation et la cartographie des risques naturels en zones urbaines, mais surtout leur prise en compte dans les documents d’aménagement et d’urbanisme pour un développement territorial réfléchi et durable.

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