La mise en place d'un SIG-web des mouvements de terrain région Mogods et Hedil

Conclusion

L'évaluation correcte et la bonne connaissance des facteurs naturels et anthropiques qui contribuent au déclenchement des mouvements de terrain a pour but la compréhension et la prévision des natures des mouvements, des mécanismes de rupture et des surfaces de glissement.

Il est donc nécessaire de générer ces facteurs dans une base de données sous SIG afin de déterminer et délimiter les surfaces favorables à la production du mouvement.

La démarche adoptée pour la création de cette base et la cartographie des zones à risques des mouvements de terrain sera présentée par la suite dans le chapitre suivant.

Rhili Chiheb 25

Chapitre 2 : Cartographie du risque des mouvements de

terrain

I. Vulnérabilité, Aléa, Risque

1. L'aléa Natural

La probabilité d'avoir un évènement naturel (glissement de Terrain, inondation ...) relativement brutale, menace une zone donnée.

L'aléa est une notion élémentaire. Dans son sens le plus général, l'aléa est un terme exprimant la mesure de la probabilité d'une situation, d'un événement ou d'une causalité quelconque. Il est lié à la notion de hasard. Pris dans le contexte de l'étude des risques, l'aléa se définie comme la probabilité d'occurrence d'un phénomène. Il dépend de l'intensité du phénomène et de son occurrence, mais aussi de la durée considérée et de l'espace pris en compte. (BOUBCHIR.A, 2007)

Elle peut être estimée qualitativement (négligeable, faible, Moyen, forte)

2. Les enjeux et la vulnérabilité

Les enjeux sont liés à la présence d'activité anthropique (personnes, habitations, activités économiques, infrastructure ...) et sont difficiles à définir. Il n'existe pas de vulnérabilité intrinsèque mais une vulnérabilité pour chacun des aléas concernés. La vulnérabilité dépend des éléments exposés et de leurs résistances, etc. Elle est caractérisée d'un site à un moment donné. Elle est modulable et évolutive en fonction de l'activité humaine.

Figure 18: Les composantes de la vulnérabilité (HENAFF.A, et al. ,2014)

3. Le risque

Il s`agit de la probabilité d`occurrence d`événements nuisibles ou de pertes prévisibles (morts, blessés, biens, moyens de subsistance, rupture de l`activité économique, dommage causés à

l`environnement) suite à des interactions entre des aléas naturels ou anthropiques et des conditions de vulnérabilité

Les risques sont des phénomènes complexes. Une meilleure étude des risques améliore leur compréhension et permet d'anticiper les mesures de sécurité à mettre en place pour les prévenir. (BOUBCHIR.A, 2007)

? Il est préférable de définir le risque d'une façon plus générale «Risque = F (aléa, vulnérabilité) », où F est une relation qui dépend de problèmes analysés, et en représentant l'aléa et la vulnérabilité. (BOUBCHIR.A, 2007)

Susceptibilité

Risque

Vulnérabilité

Elaboration personnelle

Figure 19:Risque = F (Susceptibilité, vulnérabilité)

II. SIG et la cartographie des risques de mouvements de terrain

1. Introduction

Les SIG sont de plus en plus utilisés pour évaluer la susceptibilité aux mouvements de terrain (YANNICK.T et al. ,2008). Cet outil permet de combiner différents facteurs de prédisposition représentés par des cartes thématiques.

Pour la cartographie du risque «mouvements de terrain », il est nécessaire d'évaluer le niveau d'aléa et les enjeux humains ou la vulnérabilité des éléments exposés (MATE/METL, 1999). Un aléa est défini par une intensité, une probabilité d'occurrence spatiale et temporelle qui dépendent de facteurs de prédisposition et de facteurs déclenchant (YANNICK.T et al. ,2008). Avant d'évaluer l'aléa, il faut d'abord apprécier la susceptibilité des terrains à un type de mouvements donné, c'est à dire la possibilité qu'un mouvement se produise dans une zone particulière sur la base de conditions environnementales locales.

La figure ci-dessous représente la méthodologie adoptée pour la cartographie du risque des mouvements de terrain :

Rhili Chiheb 26

Rhili Chiheb

27

Données climatiques

Image SRTM

Carte géologique

Images satellitaires

Géoréférencement

Numérisation

Analyse spatiale

MNE

Carte Lithologie

Carte de fracturation

Carte Pluviométrique

Carte du réseau hydrographique

Classification supervisée

Carte

Carte de Pente

Distance par

Distance par

d'exposition

rapport aux failles

rapport aux RH

Carte d'occupation du sol

Base de données indexées pour la carte de susceptibilité

Pondération des facteurs						Pondération des facteurs
Analyse spatiale						Carte de vulnérabilité
	Carte de la susceptibilité
Figure 20 :Organigramme methodologique pour l'elaboration de la carte du risque
				Carte de risque
					Elaboration personnelle

Rhili Chiheb 28

2. Elaboration de la carte de susceptibilité

2.1. Les différentes approches de modélisation de la susceptibilité des terrains

2.1.1. L'approche qualitative

L'approche qualitative (ou directe) privilégie l'avis de l'expert et sa connaissance des phénomènes et du terrain. Ce type d'analyse peut donner des résultats différents selon la personne qui cartographie (YANNICK.T et al. ,2008). Deux méthodes peuvent être distinguées :

? la méthode experte, dans laquelle le scientifique évalue intuitivement et directement les relations entre les mouvements de terrain observés et les différents facteurs de prédisposition. (YANNICK.T et al. ,2008).

? la méthode de combinaison qualitative indexée, dans laquelle le scientifique hiérarchise chaque classe des facteurs de prédisposition suivant sa connaissance avant de les pondérer et de les combiner (YANNICK.T et al. ,2008).

2.1.2. L'approche quantitative

L'approche quantitative (ou indirecte) est fondée sur des règles de calcul statistiques et sur le concept d'unités homogènes .Ces méthodes sont considérées objectives et règlent la subjectivité de la subjectivité de l'expert .C'est à dire que des relations mathématiques entre les mouvements de terrain observés et les facteurs de prédisposition sont définis, afin d'évaluer quantitativement la probabilité de rupture pour les zones sans mouvement de terrain. L'utilisation de ces méthodes suppose trois conditions :

1. Les mouvements de terrain potentiels se déclencheront selon les mêmes conditions que par le passé.

2. Tous les facteurs de prédisposition sont connus a priori et introduits dans l'analyse,

3. Tous les mouvements de terrain sont inventoriés pour l'aire d'étude.

Deux méthodes peuvent être distinguées :

L'analyse bivariée dans laquelle chaque classe de facteurs (géologie, occupation du sol, topographie) est combinée avec la carte d'inventaire des mouvements de terrain puis pondérée suivant la densité des mouvements de terrain.

L'analyse multi-variée, dans laquelle chaque facteur de prédisposition est combiné en unité de versant. La présence ou l'absence de mouvements de terrain est déterminée dans chaque unité. La matrice résultante est analysée par des méthodes de régressions multiples ou des analyses discriminantes (YANNICK.T et al. ,2008).

? On utilise l'approche qualitative pour la cartographie de la susceptibilité aux mouvements de terrain.

		Les pentes faibles sont considérés moins susceptibles au déclenchement des mouvements de terrain. Cette classe est connue essentiellement dans les terrains plats (poids 1).La deuxième classe montre une susceptibilité moyenne (poids 2), avec des pentes moyenne. Tandis que, les classes de fortes pentes sont à l'origine des mouvements et classés dans la catégorie de susceptibilité élevée. (Poids 3) Donc la valeur du poids attribuée à chaque classe de pente augmente avec la valeur de la pente comme la montre la figure 21.
Rhili Chiheb	Données GEOMAG + Elaboration personnelle		29

Figure 21 : Carte de la susceptibilité aux mouvements de terrain selon la pente

Chaque roche des couches géologiques est caractérisée par plusieurs paramètres : la composition minéralogique, la texture, la structure, le poids volumique, la porosité...

Ce facteur contrôle d'une façon directe le type des mouvements. Généralement, les glissements de terrain se produisent dans les argiles et les marnes. Les coulées de boue se produisent dans les argiles, alluvions (Figure 22).

Figure 22: Carte de la susceptibilité aux mouvements de terrain selon la lithologie

Données GEOMAG + Elaboration personnelle

Rhili Chiheb 30

C'est le facteur principal dans le déclenchement des coulées de boue, suite à une quantité importante de précipitation. Ainsi il déclencher d'une façon indirecte les autres type de mouvement de terrain. Trois classes de susceptibilité peuvent être distinguées selon la quantité de pluie reçue par année. La classe de susceptibilité faible (poids 1) correspond aux zones qui reçoivent une quantité de pluie faible, cependant la classe susceptibilités forte (poids 3) reçoit une quantité de précipitation important (figure 23). Donc la valeur du poids attribuée à chaque classe de pluviométrie augmente avec la valeur de la précipitation.

Figure 23: Carte de la susceptibilité aux mouvements de terrain selon la pluviométrie

Données GEOMAG + Elaboration personnelle

Rhili Chiheb 31

Cette carte a été préparée en

appliquant l'outil de
« distance euclidien » sous ArcGIS 10.6. Le poids le plus faible est attribué à la classe ayant la plus faible distance par rapport aux réseaux hydrographiques, cependant

la susceptibilité forte
correspond aux zones les plus

h fill f

Rhili Chiheb 32

Figure 24 : Carte de la susceptibilité aux mouvements de terrain selon la distance par rapport aux réseaux hydrographique

Données GEOMAG + Elaboration personnelle

Trois classes de susceptibilité ont été déterminées le poids le plus faible est attribué à la classe ayant la plus faible distance par rapport aux failles, cependant la susceptibilité forte correspond aux zones les plus proches aux failles (figure 25).

Rhili Chiheb 33

Figure 25: Carte de la susceptibilité aux mouvements de terrain selon la distance par rapport aux failles

Données GEOMAG + Elaboration personnelle

La carte d'exposition est constituée par neuf classes de direction des pentes : Nord, Nord-Est, Est, Sud-Est, Sud, Sud-Ouest, Ouest, Nord-Ouest et les terrains Plats

On a effectué la pondération suivante (figure 25) :

? Plat (Poids 1)

? E, SE, S (Poids 2) ? N, NE, SO, O, NO (Poids 3)

Figure 26 : Carte de la susceptibilité aux mouvements de terrain selon l'exposition

Données GEOMAG + Elaboration personnelle

Rhili Chiheb 34

X

X

X

=

Carte de susceptibilité combinée (final)

X

X

Figure 27: Combinaison des cartes de susceptibilité aux mvt de terrain

Elaboration personnelle

Rhili Chiheb 35

Rhili Chiheb 36

Figure 28: Carte de la susceptibilité aux mouvements de terrain

Données GEOMAG + Elaboration personnelle

Rhili Chiheb 37

La carte de susceptibilité combinée :

La carte susceptibilité a été réalisée suite à la combinaison des six facteurs (exposition, pente, distance par rapport aux failles, pluviométrie, lithologie, distance par rapport aux réseaux hydrographiques).La carte (figure 28) présente quatre classes susceptibilité suivant :

- Des zones stables de point de vue susceptibilité sont visibles dans les zones à dominance lithologique rigide et consistante, de faible pente où la fracturation est quasi absente, et un réseau hydrographique peu développé ainsi un taux de précipitation faible.

- Des surfaces à susceptibilité moyenne couvrent la majorité de la zone d'études caractérisées par l'abondance des lithologies tendres et friables telles que les sables et les argiles, les alluvions. Avec une précipitation moyenne qui déclenche les mouvements de terrain.et un réseau hydrographique quasi développé

- La classe des zones les plus susceptibles (forte), elle est développée sur les zones à forte pente, intensément fracturées. Dans ces zones la lithologie et la topographie sont les principaux facteurs contrôlant la nature des mouvements de terrain. On assiste à des écroulements et des éboulements au niveau des secteurs à forte pente et à lithologie consistante (calcaire et grès) intensément fracturée, tandis qu'au niveau des alternances marno-calcaires ou marno-gréseuses, des marnes et des argiles, des glissements rotationnels.

On peut assister à des zones d'affaissements et des effondrements suite à la dissolution des évaporites et des dolomies au niveau de la zone des diapirs caractérisés par l'abondance des affleurements triasiques.

3. Elaboration de la carte de vulnérabilité 3.1. Répartition spatiale des enjeux

Pour analyser la distribution spatiale des enjeux, nous avons choisi d'opérer une classification supervisée de l'image satellite Sentinel-2 pour produire une carte de l'occupation du sol, qui regroupe les différentes classes d'enjeux. Elle représente des informations à la fois sur l'occupation du sol et sur l'utilisation du sol.

3.2. Carte d'occupation du sol

Lors de la réalisation de ce travail, on a utilisé une image optique issue du satellite Sentinel-2 acquise le 03/06/2019.

Il existe une variété d'approches prise pour faire une classification numérique mais, on a choisi la classification supervisée en appliquant la méthode du maximum de vrais semblance effectué à l'aide du logiciel `Envi 4.7'. Au niveau de cette carte cinq principales classes d'enjeux ont été ressorties comme la montre la figure 29.

Rhili Chiheb 38

Figure 29: Carte d'occupation du sols des Mogods-Hedil

Elaboration personnelle

3.3. Pondération des facteurs pour l'élaboration de la carte de vulnérabilité.

La répartition spatiale des enjeux déjà obtenue (fig.29) sera reclassée en fonction du potentiel de dommage ou de perturbation des enjeux suite à la déstabilisation des terrains (glissement, Chute de blocs, coulée de boue...) avec des classes de valeurs allant de 1 à 3 afin de produire la carte de vulnérabilité souhaitée (HADDAD.R, 2018). (fig.30).

c Le tissu urbain, correspond à des lieux d'habitation permanent (immeuble, maison individuelle) ou non permanent (lieu d'activité commerciale, industrielle), à des infrastructures de réseau. Il représente les zones d'enjeux maximal donc, on leur attribue l'indice de vulnérabilité le plus important 3.

c Les forêts présentent un intérêt socio-économique (lieu de pâturage, production du bois conservation des eaux et des sols...) pour cela on l'attribue l'indice 2.

c Les plans d'eaux représentent les barrages, les sebkhas et les lacs. Ce sont des zones à fort intérêt pour l'homme vu qu'il représente des ressources en eaux potables ou bien des écosystèmes qui préservent la biodiversité. Un indice de vulnérabilité 2 a été attribué à cette classe.

c L'indice 2 a été accordé aux sols agricoles vu leur importances socio-économique.

c Les sols nus sont des zones non exploitées par l'homme. On attribue l'indice 1 vu qu'ils ne présentent pas d'intérêt.

Ces indices sont récapitulés dans le tableau ci-dessous :

Classe Indice	Sols nus	Forêt	Plans d'eaux	Sols agricoles	Tissu urbain
1	X
2		X	X	X
3					X

Tableau 3 :Distribution des indices de vulnérabilité selon le type d'occupation du sol

Elaboration personnelle

c Ces résultats ont été présentés sur la carte de vulnérabilité (fig.30).

Rhili Chiheb 39

Poids

1

2

3

Rhili Chiheb 40

Figure 30: Carte de vulnérabilité des Mogods-Hedil

Elaboration personnelle

41

4. Elaboration de la carte du risque aux mouvements de terrain

La cartographie de risque des mouvements de terrain des Mogods et Hedil est produite suite à la multiplication de la carte de la vulnérabilité et la carte de la susceptibilité

(Risque = Aléas x Vulnérabilité).

Chaque type de mouvement dépend à des facteurs de causalité (décrit dans la première partie ; chapitre typologie des mouvements de terrain et facteurs causaux), on s'intéresse principalement à la lithologie qui est le facteur qui nous permet la distinction entre les différents type de mouvement, c'est pour cela on a intégré la lithologie dans la carte du risque.

> Les glissements de terrain : généralement elle se produit dans les roches fragiles (tendre) tels que les argiles.

> Les chutes de blocs : se produit dans les roche dur tels que les calcaires, les grés...

> Les coulées de boue : aussi elles sont produites dans les roches fragiles.

Ainsi, on a distingué différentes intensités des risques représenté dans la figure 31 c Risque faible Phénomènes dont le coût des solutions techniques pour la prévention serait supportable financièrement par un propriétaire individuel. Généralement sont des zones stables de point de vue lithologique à faible pente non affectée par des failles, Ces zones sont les moins peuplées voir une activité humaine nulle vu la rigidité de ces substratums non utiles pour l'installation des agglomérations ni pour les activités agricoles.

c Risque moyen Phénomènes d'ampleur réduite dont le coût des solutions techniques pouvant être mis en place pourra être supportable financièrement par un groupe restreint de propriétaires (immeubles collectifs, petit lotissement, ...).

Elles occupent les surfaces à activité humaine réduite, même si on assiste à des mouvements de terrain leur conséquence socio-économique sera limitée tels que les glissements qui affectent chaque saison, les terres agricoles, les forêts et les berges des barrages sans produire des menaces importantes sur les propriétés et les vies humaines (HADDAD.R, 2018).

c Risque fort Phénomènes intéressant une aire géographique débordant largement du cadre parcellaire. Les solutions techniques pouvant être mises en oeuvre pour s'en protéger seront techniquement difficile à réaliser et/ou auront un coût très important.

Phénomènes de grande ampleur dans laquelle qu'aucune solution technique permettant de s'en prémunir. Tels que ;

- Les phénomènes actifs mettant en mouvement un volume de terrain très important

- Les coulées de boue importante, ...

· Les facteurs de déclanchement sont bien développés dans ces zones.

· Elle produit des menaces important sur les propriétés et les vies humaines.

Rhili Chiheb 42

Figure 31 : Carte du risque des mouvements de terrain des Mogods-Hedil.

Rhili Chiheb 43

4.1. Analyses et interprétation de la carte des risques

Sur la carte des risques aux différents types de mouvements de terrain (fig.31), on distingue que le degré de risque varie de faible a fort :

-Les zones à fort risque sont les villes et les agglomérations, installées sur des formations instables telles que les argiles, les sables et les alluvions récents mal consolidés...

Ce risque se manifeste par des glissements, des affaissements, des tassements de certains routes et ponts... construite sur des dépôts Quaternaires caractérisés par des roches fragiles : argile, alluvion...par contre les chutes de bloc sont enregistrées dans les calcaires, grés....caractérise les zone a forte pente.

-Les zones à risques moyens, occupent les surfaces à activité humaine réduite, même si on assiste à une instabilité de terrains leur conséquence socio-économique sera limitée tels que les glissements, la solifluxion qui affectent chaque saison, les terres agricoles, les forêts et les berges des barrages sans produire des menaces importantes sur les propriétés et les vies humaines.

- Les surfaces à risques faibles sont développées sur des zones stables de point de vue lithologique à faible pente non affectée par des failles Ces zones sont les moins peuplées voir une activité humaine nulle vu la rigidité de ces substratums non utiles pour l'installation des agglomérations ni pour les activités agricoles.