The marine flooding hazard along the western coast of Cherbourg Peninsula (Manche, France): a dynamic approach using both numerical modeling with LIDAR data

L'aléa submersion marine sur la côte ouest du Cotentin (Normandie) : approche dynamique par utilisation de la modélisation avec des données LIDAR

¹ Laboratoire Universitaire des Sciences Appliquées de Cherbourg (EA4253), Université de Caen, Site Universitaire de Cherbourg, BP 78, 50130 Cherbourg-Octeville. France
manuel.rott@unicaen.fr ; sylvain.guillou@unicaen.fr ; jerome.thiebot@unicaen.fr
² CREC - UCBN, Station Marine, 54 rue Charcot, 14530 Luc-sur-Mer, France
emmanuel.desaintleger@unicaen.fr
³ Laboratoire Morphodynamique Continentale et Côtière (M2C), UMR CNRS 6143, 24 rue des tilleuls, 14000 Caen. France
franck.levoy@unicaen.fr ; patrice.bretel@unicaen.fr
⁴ Laboratoire d'Ingénierie des Systèmes de Versailles (LISV), 10/12 Avenue de l'Europe 78140 Velizy
ferhat.hadri@uvsq.fr

Abstract

The sea level rise due to climate change and the recent extreme storms increased the consciousness of coastal hazards and disasters in many areas in the world. The SURCOTE project, which is a part of the LITEAU program, aims at studying the flood hazard along the western coastline of the Cotentin Peninsula. Topographic LIDAR (LIght Detection And Ranging) surveys provided static flood-inundation hazard maps. Nevertheless, this approach tends to overestimate the extension of the submerged area without taking into account the flooding processes. To improve the assessment of the submerged surface, a dynamic study is conducted focusing on three areas. The hydrodynamic model TELEMAC is used. Several scenarios were tested from the current sea level conditions (MHWS level and centennial level) to the sea level in 2100 (centennial level plus 1 m). Moreover, failures of protective hydraulic structures (tidal gates, sea defence structures) and breaches in dunes were simulated. In this paper, a comparison is made between the static and the dynamic approach. The influence of the protective structures is evaluated. Finally, the sensitivity of the results to the calculation parameters is assessed.

Résumé

L'élévation du niveau marin sous l'effet du changement climatique et les différents épisodes de tempête des dernières années ont éveillé la crainte des submersions sur les littoraux. Le projet SURCOTE, financé au titre du programme LITEAU, avait notamment pour but l'étude de l'aléa submersion sur la côte ouest du Cotentin. Des levés topographiques réalisés à l'aide d'un LIDAR (télédétection et télémétrie par laser) ont permis l'établissement de cartes statiques de l'aléa de submersion. Toutefois, cette approche tend à surestimer les zones submersibles en ne tenant pas compte des processus d'écoulement. Pour affiner la prévision des zones submersibles une étude dynamique a été menée sur trois zones à l'aide du code TELEMAC et en exploitant la précision des données LIDAR. Différents scénarii ont été testés intégrant les niveaux marins actuels (coefficient 110 et cote centennale) et à une échéance de 100 ans (cote centennale plus 1 m). De plus, des disfonctionnements des ouvrages de protection (blocage de portes à flots, défaillances dans les ouvrages de défense) et des ruptures dans les cordons dunaires fragiles ont été simulés. L'objet de cet article est de présenter ces différents résultats : influence des ouvrages, comparaison entre une approche statique et dynamique et influence des paramètres de calcul.