Les débris de construction et de véhicules au cœur des embâcles des inondations de 2021
Une équipe scientifique internationale a documenté et analysé les accumulations de débris observées au niveau des ponts lors des inondations de juillet 2021 en Belgique et en Allemagne. Les résultats montrent que près de la moitié des matériaux accumulés étaient d'origine anthropique, un constat qui remet en question les modèles classiques d'évaluation des risques d'inondation et distingue nettement cet événement des crues classiques.
L
es inondations catastrophiques de l'été 2021 ont frappé l'Europe occidentale après des précipitations de 150 à 250 mm en 48 heures sur certaines parties de la Belgique, de l'Allemagne et des pays voisins. Outre les destructions directes causées par les débits exceptionnels, les débris transportés par les eaux ont formé des accumulations volumineuses devant de nombreux ponts, aggravant localement les niveaux d'inondation en amont et contribuant dans certains cas à la défaillance structurelle des ouvrages. Des chercheurs de l'Université de Liège (HECE / Faculté des sciences appliquées), en collaboration avec la TU Delft et la RWTH Aachen, ont documenté ce phénomène de manière systématique pour la première fois à cette échelle.
"Le transport de débris flottants lors de crues extrêmes est un phénomène connu depuis longtemps, explique Sébastien Erpicum, ingénieur des constructions à l'Université de Liège, mais il était jusqu'ici associé principalement à des éléments naturels tels que des troncs et des branches d'arbres. Les modèles d'analyse du risque d'inondation en Belgique et dans les pays voisins ne prenaient généralement pas en compte ce facteur." Les inondations de 2021 ont mis en évidence les limites de cette approche.
L'équipe de recherche a constitué une base de données couvrant 71 ponts affectés par des embâcles - des accumulations naturelles de débris - sur six rivières particulièrement touchées : la Vesdre et ses affluents la Helle et la Hoëgne en Belgique, ainsi que l'Ahr, l'Inde et la Vicht en Allemagne. Les données ont été collectées à partir de plusieurs sources complémentaires telles que des plans structurels fournis par les autorités publiques, des portails cartographiques en ligne, des visites de terrain et des photographies prises pendant et après l'événement. Pour chaque ouvrage, plus de soixante paramètres ont été renseignés, décrivant la géométrie du pont, les conditions hydrauliques lors de la crue et les caractéristiques de l'accumulation de débris.
L'un des résultats les plus marquants de ces études concerne la composition des débris. Contrairement aux accumulations de bois flotté et d'arbres (logjams) classiques formés quasi exclusivement de bois naturel, les accumulations documentées contenaient en moyenne environ 50 % de matériaux d'origine humaine tels que des déchets de construction, des bois de charpente, des véhicules - et même des caravanes - et autres objets emportés par les eaux à partir des bâtiments endommagés en bordure de rivière. Cette proportion inhabituelle a conduit à des accumulations plus denses, présentant une résistance à l'écoulement plus élevée et entraînant une hausse plus importante des niveaux d'eau en amont des ouvrages.
Par ailleurs, l'analyse montre que sur 85 % des ponts documentés, l'eau a atteint ou dépassé le tablier. Ce constat souligne l'importance, souvent sous-estimée, de la conception des tabliers et des garde-corps dans le risque d'embâcle, en complément des piles qui faisaient jusqu'ici l'objet de la plupart des études. Les accumulations les plus volumineuses ont été observées aux ponts dont les piles étaient espacées de dix mètres ou moins. "La crue de 2021, aussi dramatique qu'elle ait été, a constitué une occasion unique de collecter des données de terrain précieuses sur les embâcles qui se produisent au droit des ponts", reprend Sébastien Erpicum. "Ces données ouvrent la voie à une meilleure prise en compte du phénomène dans les modèles de cartographie des inondations, et donc à une évaluation plus fiable du risque en Wallonie et au-delà."
La base de données, librement accessible sur la plateforme Zenodo, est destinée à alimenter de futurs travaux de recherche sur la conception de ponts moins vulnérables aux embâcles, sur les stratégies de réponse aux catastrophes et sur la modélisation hydraulique intégrant les débris flottants. Elle constitue ainsi une référence pour la communauté scientifique internationale travaillant sur la résilience des infrastructures face aux crues extrêmes. Enfin, cette étude rappelle que la gestion du risque d'inondation doit désormais intégrer non seulement la montée des eaux, mais aussi le devenir des objets susceptibles d'être entraînés par le courant, une donnée qui engage également la responsabilité individuelle des riverains dans la préparation aux crues.
Références scientifiques
- Erpicum, S., Poppema, D., Burghardt, L., Benet, L., Wüthrich, D., Klopries, E.-M. & Dewals, B. (2024). A dataset of floating debris accumulation at bridges after July 2021 flood in Germany and Belgium. Scientific Data, 11, 1092. https://doi.org/10.1038/s41597-024-03907-8
- Poppema, D. W., Burghardt, L., Benet, L., Wüthrich, D., Klopries, E.-M., Dewals, B., & Erpicum, S. (2025). Bridge clogging in Belgium and Germany during the 2021 floods. Water Resources Research, 61, e2024WR039218. https://doi.org/10.1029/2024WR039218
Contacts
Partenaires et financement
- Université de Liège - Hydraulics in Environmental and Civil Engineering (HECE)
- Delft University of Technology (TU Delft)
- RWTH Aachen University
Ces recherches ont été conduites dans le cadre du projet Interreg EMfloodResilience (projet n° 228), cofinancé par le Fonds européen de développement régional (FEDER)
