Principaux phénomènes "naturels" dangereux

Les dangers naturels en présence dans le canton sont divers

Par sa vaste étendue et ses caractéristiques géomorphologiques, le Canton de Vaud est relativement exposé aux risques et dangers naturels. Les dangers naturels y sont multiples et peuvent être classés en trois groupes selon leur mécanisme et les moyens de prévention qui peuvent  être mis en œuvre pour s’en protéger.

1. Les dangers gravitaires, comprenant notamment les aléas hydrologiques et géologiques qui font l’objet de cartes de dangers naturels. Ils  sont engendrés par l’action de la gravité et leur zone d’effet est imposée le plus souvent par la topographie. Ils ont des implications directes dans la gestion du territoire et impliquent fortement les services publics. Les principaux sont les suivants :


      1.1 Crues, inondations
      1.2 Laves torrentielles 
      1.3 Glissements de terrain
      1.4 Chutes de pierres et de blocs, éboulements, écroulements
      1.5 Effondrements
      1.6 Avalanches

2. Les phénomènes sismiques (ou "tectoniques") générés dans le sous-sol (tremblement de terre). Les mesures se prennent ici aussi au niveau des bâtiments avec des normes de construction adaptées. Ces phénomènes ne font pas l'objet d'une cartographie.

3. Les phénomènes climatiques (tempête, grêle, foudre, vague de chaleur), qui se développent essentiellement dans la biosphère et contre lesquels seules des mesures constructives au niveau des bâtiments peuvent être prises pour s’en protéger. Ces phénomènes ne font pas l'objet d'une cartographie.


 

 

1. Dangers gravitaires

1.1 Crues

Une crue est caractérisée par l'augmentation rapide du débit d'un cours d'eau, supérieure à un certain seuil, ainsi que l'élévation du niveau de l'eau au-dessus du seuil naturel. Les crues peuvent charrier d'importantes quantités de sédiments (sable, galets) et de débris (végétaux). On distingue deux types de crues :

Les principaux phénomènes dangereux liés aux crues sont les inondations et l'érosion des berges. 

Les inondations se produisent lorsque le niveau de l'eau dépasse un certain seuil et déborde sur les terrains alentours. On distingue les inondations statiques, où l'eau ne s'écoule pas ou très peu, des inondations dynamiques, où la vitesse d'écoulement est rapide.

L'érosion des berges est liée à un fort débit qui emporte les éléments solides des berges - en provoquant parfois leur écroulement - et en modifiant le tracé des écoulements. Les installations proches des cours d'eau peuvent être menacées, endommagées, voire détruites, par le déplacement des berges.

Type de dégâts

L'Eau Froide en crue (Roche). Le torrent utilise la route comme déversoir.
L'Eau Froide en crue (Roche). Le torrent utilise la route comme déversoir.
Embâcle sur l'Eau Froide. L'accumulation de matériaux sous le pont provoque un débordement et l'érosion de la berge
Embâcle sur l'Eau Froide. L'accumulation de matériaux sous le pont provoque un débordement et l'érosion de la berge.
Erosion des berges consecutives à une crue sur la Veveyse
Erosion des berges consecutives à une crue sur la Veveyse (à droite) et sur le Torrent d'Yvorne (à gauche).
Erosion des berges consecutives à une crue sur le Torrent d'Yvorne
Crue du Rhône en 1935. Suite à la rupture d'une digue, la plaine a été inondée sur près de 10 km2 dans la région d'Yvorne-Chessel.
Crue du Rhône en 1935. Suite à la rupture d'une digue, la plaine a été inondée sur près de 10 km2 dans la région d'Yvorne-Chessel.

Caractéristiques

Facteurs de déclenchement

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1.2 Laves torentielles

Une lave torrentielle est un mélange d'eau, de sédiments et de bois comprenant une proportion élevée de matériaux solides (environ 30 à 60%) qui s'écoule à grande vitesse. Elle se produit en montagne dans les zones où un sous-sol géologique sensible à l'érosion fournit de grandes quantités de matériaux meubles. Pour provoquer une lave torrentielle, il faut de l’eau et une déclivité d’au moins 15°. Ces diverses conditions sont réunies dans un grand nombre de bassins versants des torrents de montagne. La densité élevée de ce mélange permet à de grosses masses (blocs de pierre) de surnager et d'être emportés.

Type de dégâts occasionnés

Une lave torrentielle possède un très haut pouvoir érosif et peut emporter de gros volumes de matériaux (dont des blocs de plusieurs mètres cubes, des troncs d’arbres, des véhicules, etc.). 

Photo aérienne du couloir du Pissot, après la catastrophe du 14 août 1995.
Photo aérienne du couloir du Pissot, après la catastrophe du 14 août 1995.
Dépôt de lave torrentielle et dégâts aux constructions.
Dépôt de lave torrentielle et dégâts aux constructions.

Vidéo de laves torrentielles

Ecoulement de laves torrentielles à Chateau-d'Oex en 1995

Conditions d'apparition

Facteurs de déclenchement

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1.3 Glissements de terrains

Vue aérienne du glissement de terrain de la Frasse (VD)
Vue aérienne du glissement de terrain de la Frasse (VD)

1.3.1 Glissements de terrain permanents

Le processus de glissement est un mouvement de pente affectant une masse de terrain meuble et/ou de matériaux rocheux. Il se produit sur des pentes moyennes à fortes, le plus souvent entre 10 et 40°. Le mouvement se fait le long d'une ou de plusieurs surfaces de glissement, plus ou moins continues, plus ou moins planes ou incurvées (photo: glissement de la Frasse).

Le déclenchement et l'activation de ces phénomènes sont fortement influencés par les infiltrations et les circulations d'eaux souterraines.

L’aspect des glissements (volume, profondeur, forme de la masse en mouvement) est très divers et dépend de la structure du sous-sol, du type de roche et du rôle de l’eau.

Les glissements permanents présentent, à long terme, des déplacements continus avec des phases d'accélération et de réactivation.

Type de dégâts

Caractéristiques et conditions requises

Facteurs de déclenchement

Glissement de terrain superficiel
Glissement de terrain superficiel

1.3.2 Glissements de terrain spontanés

Les glissements de terrain spontanés sont des mouvements de terrain se déclenchant de façon subite avec des vitesses instantanées rapides.  

Les coulées de terre et de boue sont le déplacement rapide d'un mélange de couverture végétale, de matériaux meubles et d'eau sur des pentes relativement raides, sans qu'une surface de glissement se manifeste.

Ces phénomènes sont très sensibles aux précipitations intenses qui leur procurent un caractère inattendu. Ils affectent en général les dépôts récents d'origine glaciaire et se déclenchent le plus souvent dans les pentes où la couche superficielle se trouve en limite d'équilibre. La dégradation temporaire de la qualité du sol, notamment par saturation d'eau, entraîne soit des glissements avec des arrachements superficiels mettant à nu la surface, soit des épanchements sans limites nettes.

Contrairement aux glissements de terrain permanents, la masse des glissements spontanés ne conserve que partiellement sa consistance et sa physionomie, voire plus du tout dans le cas des coulées de terre et de boue.

Type de dégâts occasionnés

Caractéristiques

Facteurs de déclenchement

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1.4 Chutes de pierres et de blocs, éboulement, écroulements

Ces phénomènes sont des mouvements brusques et rapides de masses rocheuses, lentement fragilisées par l'action de l'érosion et des processus d'altération dans un premier temps, puis soudainement mobilisées.

Les mouvements géologiques du sous-sol ainsi que les processus chimiques de dissolution provoquent de très fines fissures et des fentes dans lesquelles l’eau s’infiltre. La roche éclate ensuite sous l’alternance du gel et du dégel. Pierres et rochers se disloquent et se mettent en mouvement sous l’effet de vibrations ou de leur propre poids.

Selon la déclivité et la rugosité du terrain, les pierres et les blocs de rochers en mouvement se déplacent en direction de la vallée en tombant, en roulant, en sautant ou en glissant. Les vitesses observées se situent entre 20 et 100 km/h.

En principe, les pierres et blocs de rochers s’immobilisent lorsque la déclivité de la pente devient inférieure à 30°. La zone d’atterrissement se couvre alors d’éboulis, de pierres ou de blocs.

Type de dégâts

Trajectoire d'un bloc
Trajectoire d'un bloc (éboulement de Drapel, comunes d'Aigle et de Leysin,octobre 2003).

Chutes de pierres et de blocs

Les chutes de composants isolés pouvant mesurer jusqu'à plusieurs mètres cubes sont caractéristiques des chutes de pierres et de blocs. Le mouvement s’effectue par chute, rebond et roulement. La vitesse peut atteindre 30 m/s (110 km/h).

Eboulement sur la plaque tournante CFF, Vallorbe, décembre 2010
Eboulement sur la plaque tournante CFF, Vallorbe, décembre 2010

Éboulement

Un éboulement est formé par un paquet de roche dévalant une montagne. Le volume déplacé se situe en général entre 100 et 100000 m3. Contrairement à l’écroulement, les interactions entre les composants sont faibles. La vitesse de déplacement varie entre 10 et 40 m/s (35 - 145 km/h).

Écroulement

Un écroulement consiste dans l’effondrement simultané de très gros volumes de roche, d’un ou plusieurs millions de mètres cubes, atteignant des vitesses supérieures à 40 m/s (145 km/h). Les fortes interactions entre les composants peuvent transformer le matériau en fine poudre de roche, voire même l’amener à la fusion. La portée d’un écroulement peut atteindre plusieurs kilomètres même avec une faible pente. Dans les vallées de montagne, les masses écroulées forment souvent barrage sur les torrents et les rivières, entraînant le risque d’une vague catastrophique et de l’inondation des régions situées en aval.

 Exemples

Pierres et blocs

Pierre: fragment rocheux de diamètre inférieur à 50 cm

Bloc: fragment rocheux de diamètre supérieur à 50 cm

Facteurs déclenchants

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1.5 Les effondrements

Certaines roches, tels les calcaires, dolomies ou gypse, sont facilement dissoutes par les circulations d'eau. La fracturation de ces roches permet la concentration de l'écoulement souterrain, ce qui conduit à la création de cavités. Ces cavités sont à l'origine de dépressions à la surface du sol, appelées dolines.

On distingue les affaissements des effondrements par leur dynamique de formation. Les affaissements ont une évolution lente et régulière, alors que les effondrements se manifestent de manière spontanée et brutale.

Ces deux types de phénomènes peuvent aussi avoir des origines humaines. Le creusement de galeries souterraines ou l'exploitation de mines génère la création de vides dans le sous-sol. Lorsque la profondeur est faible et la taille des galleries importante, les effondrements sont possibles si des mesures ne sont pas prises (remblaiement, soutènement).

Types de dégâts

Exemple

  • En février 2005, lors du creusement de la gallerie du M2 à Lausanne, un effondrement a endommagé plusieurs bâtiments de la place St-Laurent.
Effondrement d'une doline dans le terrain de football de la ville de Bex
Effondrement d'une doline dans le terrain de football de la ville de Bex (source : A. Parriaux, "Géologie, bases pour l'ingénieur", Presses polytechniques et universitaires romandes, Lausanne, 2006).
Zone de dolines de la région de Villars-Chesières
Zone de dolines de la région de Villars-Chesières.

Caractéristiques

Facteurs déclenchants

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1.6 Avalanches

Avalanche
Avalanche de neige poudreuse

Une avalanche est le mouvement soudain et rapide d'une masse de neige ou de glace le long d'une pente, sur une distance d'au moins 50 m. Elle peut glisser, couler, rouler ou présenter l'aspect d'un nuage de neige tourbillonnant. Les avalanches sont susceptibles de charrier des matériaux étrangers telle que pierres, bois ou terre.

Elles se déclenchent lorsque les tensions régnant à l'intérieur du manteau neigeux subissent des modifications, notamment sous l'effet de chutes de neige, de changements de température ou d'influences humaines (passage d'un skieur, d'un randonneur en raquettes, etc.).

Dès que la plaque de neige s’est entièrement dissociée, elle commence à glisser et peut atteindre une vitesse de 100 km/h.

Type de dégâts occasionnés

Types d'avalanches étudiées

Facteurs déclenchants

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2. Tempêtes et ouragans

Une tempête est caractérisée par des vents violents, de vitesse supérieure à 75 km/h. Sous nos latitudes ces événements sont le plus fréquents à la fin de l'automne et en hiver.

En été, des tempêtes peuvent aussi survenir. Elles sont liées aux orages et leur impact est visible à l'échelle régionale, voire locale.

Types de dégâts

Exemples : Les tempêtes "Vivian" en février 1990 et "Lothar" en décembre 1999. Les vents violents ont provoqués des dégâts importants aux forêts.

Ces phénomènes n'étant pas prévisibles, le danger n'a pas été étudié. Aucune carte de danger naturel n'est donc disponible.

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3. Séismes

Les séismes sont le résultat d'un mouvement plus ou moins violent de l'écorce terrestre, consécutifs à une rupture brutale des roches en profondeur. Ce phénomène est lié à la tectonique des plaques.

L'intensité du phénomène, mesurée sur l'échelle de Mercalli, est établie sur la base des dégâts observés sur le terrain. L'échelle de magnitude de Richter permet quant à elle de montrer l'énergie dégagée au moment de la rupture.

Le risque sismique n'est pas négligeable sur le territoire vaudois, comme dans le reste de la Suisse. Les actions sismiques sont décrites par microzonage, sur la base des effets de site dus à la topographie et à la géologie. Ce microzonage permet de mettre en évidence les zones dont les sols peuvent comporter des caractéristiques particulièrement défavorables en cas de tremblement de terre et pour lesquels des mesures spéciales peuvent être requises.

Types de dégâts

Les séismes peuvent générer une succession de phénomènes naturels, comme les tsunamis, les glissements de terrain, des éboulements, des inondations ou des effondrements. Les dégâts peuvent être de très grande ampleur :

Exemples

  • Le tsunami de 563 dans le Léman, avec une vague de 13m. à Lausanne
  • Le tremblement de terre qui détruisit Bâle en 1356

Liens

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Liens

Plateforme nationale des dangers naturels, PLANAT

Office fédéral de l'environnement, OFEV

 

 

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