Qu'est-ce que le ruissellement ?

Le ruissellement est la circulation de l’eau qui se produit sur les versants en dehors du réseau hydrographique lors d’un événement pluvieux. Sa concentration provoque une montée rapide des débits des cours d’eau, pouvant être amplifiée par la contribution des nappes souterraines.

Le ruissellement est d’autant plus important que les terrains sont plus imperméables, le tapis végétal plus faible, la pente plus forte et les précipitations plus violentes. Mais il demeure un phénomène naturel que l’on ne peut pas empêcher. Malheureusement, l’intervention humaine est parfois source d’aggravation du phénomène.

Ruissellement : les caractéristiques principales du phénomène dangereux

Il s’agit d’un phénomène localisé dans l’espace et dans le temps, lié généralement au développement spatio-temporel des cellules orageuses et à leur production de pluie, survenant dans des parties de bassins versants, allant de faibles superficies de l’ordre de quelques dizaines de kilomètres carrés (30 à 40 km2), à des superficies plus importantes.

Il arrive que les bassins versants concernés n’aient jamais subi d’inondations connues, même modé­rées, et qu’ils soient subitement affectés par une inondation exceptionnelle. Cette situation accroît la vulnérabilité des habitants exposés, qui n’ont pas conscience de l’existence d’un risque.

Une inondation par ruissellement présente les caractéristiques suivantes :

- Le ruissellement n’est pas canalisé dans un cours d’eau identifié, mais dans des parties de bassins versants sans écoulement permanent (vallons secs, thalwegs, corps de rue en milieu urbain).
- Le phénomène pluvieux est soit un orage, soit un événement pluviométrique d’une intensité pluvieuse exceptionnelle.

Les inondations par ruissellement succédant à des orages surviennent surtout entre mai et novembre. Elles sont directement liées à l’intensité pluvieuse et à la localisation des orages. Elles dépendent aussi de la pluviométrie hivernale : suite à un hiver pluvieux, le sol gorgé d’eau a une capacité de rétention réduite.

Mais elles peuvent aussi succéder à une longue période de précipitations. Elles surviennent alors souvent entre octobre et février et sont consécutives à la quantité d’eau tombée plus qu’à l’intensité de la pluie. Les inondations par ruissellement peuvent être amplifiées par d’autres types d’inondations : crues, inondations maritimes ou remontées de nappes.

Formation d’une inondation par ruissellement

Lors d’un événement pluvieux sur un bassin versant, le ruissellement généré dépend de la capacité d’ infiltration du sol, principalement en amont. Il apparaît lorsque l’intensité de la pluie est supérieure à la capacité du sol à infiltrer l’eau. L’eau qui ne s’infiltre pas se concentre, érode le sol, se charge en particules solides et dévale les pentes jusqu’au point le plus bas du bassin versant, son exutoire. Cette concentration des eaux de ruissellement peut provoquer des dégâts très importants à la sortie du bassin versant, notamment lorsque l’exutoire est urbanisé.

Dans d’autres cas, la pente diminue brutalement avant de reprendre (toboggan), comme à Estreux (2007).

Le phénomène pluviométrique à l’origine du ruissellement nécessite des moyens particuliers pour faire l’objet d’une prévision. À ce jour, seule une indication de vigilance peut être donnée par les services météorologiques au grand public et aux collectivités. Une prévision plus précise nécessite un suivi des trajectoires des cellules orageuses par un radar météorologique.

De plus, les routes, autoroutes, voies ferrées, canaux de navigation, sont le plus souvent surélevés par rapport aux terrains qui les bordent, afin de rester hors d’eau. Ces infrastructures linéaires constituent des obstacles à l’écoulement des eaux de ruissellement, qui vont se diriger et se concentrer dans des passages « obligés », en général des talwegs ou des cours dʼeau.

Les ouvrages hydrauliques de ces infrastructu­res, destinés à assurer le transit des écoulements, peuvent eux-mêmes constituer des obstacles lorsqu’ils sont sous-dimensionnés, mal conçus ou mal entretenus.

D’autres interventions humaines sur le bassin versant aggravent le ruissellement, comme par exemple le busage de ruisseaux, la canalisation des écoulements, ou le comblement de lacs.

En milieux urbain et périurbain, ces modifications des axes d’écoulement naturels ont pour effet de réduire leur capacité hydraulique (couverture de ruisseaux en ville par exemple) ou d’accélérer les vitesses d’écoulement : les réseaux hydro­graphiques naturels, de tracé irrégulier, modèrent la vitesse d’écoulement, alors que les tronçons aménagés des villes, souvent rectilignes, accélè­rent les vitesses.

Dégâts provoqués

En amont, ce sont surtout les agriculteurs qui subissent les dégâts du ruissellement : les semis peuvent être détruits, les ravines gênent le passage des engins agricoles, la fertilité du sol diminue, puisque la terre fine riche en éléments fertilisants et en matière organique est entraînée vers l’aval.

Sur le chemin de l’eau et à l’aval, le ruissellement peut dégrader des habitations, des ouvrages d’art et des routes, emporter des véhicules.

Les principaux dégâts constatés sont les engravements et salissements de chaussées et d’habitations, voire leur destruction, ainsi que le colmatage des buses, des fossés et des bassins d’orage, ce qui peut aggraver les risques d’inondation.

Indirectement, le ruissellement peut entraîner la pollution des eaux superficielles et souterraines, du fait notamment de la forte turbidité des eaux. Du fait de la montée de l’eau généralement brutale et de la combinaison de sa vitesse et de sa hauteur, l’inondation peut provoquer des dommages aux personnes, biens et activités.