Protéger le front de mer de Saint-Malo contre l'intensification des tempêtes

La modélisation intégrée permet la planification, l'adaptation et la résilience à long terme face aux inondations côtières

Située au creux d'une baie à la bathymétrie complexe, Saint-Malo fait face aux marées les plus fortes d'Europe, ainsi qu'à de fréquents événements de tempête qui provoquent d'importants franchissements le long de son front de mer. Ces conditions, ainsi qu'un manque de données historiques, ont limité la compréhension des processus hydrodynamiques et du transport des sédiments qui façonnent le littoral, en particulier lors des tempêtes et des changements saisonniers. Pour y remédier, la ville de Saint-Malo a lancé deux études ciblées dans le cadre de son plan d'action pour la prévention des submersions marines, avec l'appui de DHI. La première est une étude hydrosédimentaire visant à améliorer la connaissance des processus côtiers et à développer des modèles numériques pour orienter les stratégies de gestion du littoral. La seconde évalue les risques actuels et futurs de submersion marine, en vue de proposer et de simuler des solutions d'aménagement du littoral. Ensemble, ces études constituent une base solide pour une protection côtière durable et adaptative face à l’élévation du niveau de la mer et à l'intensification des tempêtes à Saint-Malo.

Défi

Saint-Malo est régulièrement confrontée à des inondations lors des marées de vives-eaux, ce qui expose les habitations situées en front de mer à des dommages. Lorsque les tempêtes coïncident avec ces marées, les inondations s’étendent jusqu’au centre-ville, ce qui augmente les risques pour les habitants et les infrastructures. Une mauvaise compréhension des dynamiques côtières pourrait conduire à des solutions de protection contre les submersions marines inefficaces ou coûteuses, susceptibles également d’altérer le paysage naturel par des structures artificielles. L'agglomération a reconnu la nécessité de caractériser avec précision les risques de submersion côtière afin de prendre les bonnes décisions pour l'avenir, en matière d'urbanisation.

Bien que les études précédentes aient apporté des éclairages précieux, il reste nécessaire d’élargir les données historiques sur l’évolution des plages et d’approfondir la compréhension des processus hydro-sédimentaires influençant le transport des sédiments. Même si le franchissement par paquets de mer lors des tempêtes a déjà fait l’objet d’études, les analyses réalisées jusqu’à présent ne couvrent pas l’ensemble du littoral de manière suffisamment détaillée et continue. Dans une optique de résilience à long terme, la ville de Saint-Malo a recherché un outil de modélisation fiable et calibré, basé sur des événements passés, afin de simuler en toute confiance des scénarios de tempêtes plus intenses et mieux protéger ses habitants.

Solution

Pour faire face aux défis côtiers de Saint-Malo, DHI a commencé par analyser toutes les données et études existantes relatives à la baie. Pour l’étude hydrosédimentaire, un programme de mesures détaillé a été mis en œuvre, comprenant notamment un suivi régulier des plages à l’aide de relevés topo-bathymétriques et de levés drones. En parallèle, un ensemble de modèles numériques intégrés a été développé : modélisation rétroactive régionale de la propagation des vagues et de l’hydrodynamique, modélisation hydrosédimentaire locale couplant vagues, hydrodynamique et transport sédimentaire, modélisation de la dérive littorale sur les plages et modélisation haute résolution de la morphodynamique côtière sur une période de dix ans.

Pour l’étude sur les inondations, DHI a développé un modèle 3D de franchissement de vagues à l’aide de MIKE 3 Wave FM et un modèle 2D de propagation des inondations dans la ville sous MIKE+. Ces modèles intègrent des représentations détaillées des bâtiments et du réseau d’eaux pluviales. De plus, le modèle de franchissement alimente le modèle d'inondation urbaine afin de simuler les écoulements au-dessus de la digue du front de mer. Les deux modèles ont été calibrés à partir de deux événements de tempête récents ayant provoqué d'importantes inondations.

Ce qui rend cette solution unique, c’est son approche intégrée et spécifique au site, combinant données historiques, mesures de terrain et modélisation avancée pour offrir une compréhension complète de la dynamique côtière et des risques d’inondation. L'utilisation de MIKE 21 Shoreline Morphology permet une simulation précise de l’évolution du littoral sur dix ans, grâce à une approche 1D/2D qui permet de tenir compte de la bathymétrie complexe de la zone.

Résultats

Les études ainsi menées ont fourni à la ville de Saint-Malo des outils fiables et axés sur les données, pour soutenir la planification de la gestion du littoral à long terme et la gestion des aléas inondation. Les principaux résultats sont les suivants :

• Aide à la décision pour la gestion du littoral : Le modèle de morphodynamique côtière de DHI permet à la ville d’évaluer les impacts et la pertinence de différents scénarios de protection du littoral, tels que le rechargement de plage et la restauration des épis dégradés.
• Simulation précise des futurs événements d'inondation : Les modèles de submersion permettent à la ville de simuler avec précision les inondations afin d’évaluer l’efficacité des projets d’adaptation de la digue du front de mer et du réseau de drainage des eaux pluviales.