Soutenance mémoire
Evaluation économique de la vulnérabilité aux inondations du bassin versant de la Mossig
Présentation générale de l’Analyse Coût-Bénéfice
L’analyse coût-bénéfice (ACB) est une méthode d’analyse économique. Son principe est d’évaluer et de comparer, en termes monétaires, les bénéfices et les coûts d’un projet. Elle ne mesure pas la rentabilité financière d’un projet, c’est-à-dire celle du point de vue du particulier, mais l’intérêt économique qu’une société dans son ensemble peut avoir à mettre en œuvre des mesures de gestion et de prévention des inondations.
L’ACB à travers l’évaluation des dommages évités est une des méthodes les plus propices à l’évaluation de l’exposition d’un territoire au risque inondation.
Selon le guide du CEPRI [CEPRI, novembre 2011], l’ACB est basée sur cinq grands principes qui sont :
– Le choix d’une unité de valeur commune qui est l’euro, afin de pouvoir évaluer la différence entre le coût d’une mesure et les bénéfices susceptibles d’être générés ;
– La comparaison entre l’état initial (sans projet) et l’état projeté (avec projet) qui va permettre d’évaluer les dommages subis en l’absence de projet de protection des crues et ceux évités après aménagements ;
– La considération d’au moins trois crues correspondant à trois périodes de retour différentes afin de prendre en compte toutes les situations possibles d’inondation ;
– L’actualisation de la valeur des coûts et des bénéfices, puisque les mesures de protection ont vocation à durer dans le temps. Il convient en effet de considérer l’évolution de la valeur de l’euro au fil des ans, car un euro aujourd’hui n’a pas la même valeur mo nétaire qu’un euro dans dix ans ;
– La considération que le territoire défini est figé, c’est-à-dire que les enjeux sont constants dans le temps. L’installation éventuelle d’une nouvelle entreprise ou d’un nouvel équipement public ne doit pas être simulée sauf lorsque des projets d’aménagement du territoire sont d’ores et déjà décidés et vont être mis en œuvre.
L’analyse se décompose en six étapes qui seront détaillées au fur et à mesure de l’étude sur le bassin versant de la Mossig :
1) La définition du périmètre d’analyse
2) L’exposition du territoire au risque
3) L’évaluation des bénéfices
4) L’évaluation des coûts de la/des mesure(s)
5) Le calcul des indicateurs synthétiques de l’ACB
6) L’analyse de sensibilité
Périmètre d’analyse
Mesures à évalue
En 2005, le Syndicat à Vocation Multiple de Wasselonne et environs, qui regroupe les communes de Wasselonne, Romanswiller et Cosswiller, a réagi à l’événement du 13 janvier 2004 en décidant d’engager une étude de faisabilité visant à mettre en place un (ou des) bassin(s) de rétention d’eau capable(s) de réguler les crues de la Mossig, et à aménager le lit de ce cours d’eau afin que les débits régulés puissent transiter sans débord dans les secteurs bâtis.
L’objectif de l’étude a été de définir, au stade de la faisabilité, la nature, l’ampleur et le coût prévisionnel des travaux induits par cet aménagement ainsi que les démarches administratives à entreprendre pour la réalisation des travaux, et notamment celles découlant de la loi sur l’eau.
Le secteur d’étude démarre à l’amont de la commune de Romanswiller jusqu’à la sortie du Kronthal, il comprend trois communes : Romanswiller, Cosswiller et Wasselonne.
L’étude est basée sur une approche simple qui est de dire qu’un événement du type de celui de janvier 2004 (crue centennale) n’aura, après aménagement, aucune gravité sur les biens et les personnes dans le secteur d’étude.
Le volume « global » à stocker est à rapprocher de celui qui s’écoule à Wasselonne lors des épisodes pluvieux exceptionnels et (ou) celui stocké transitoirement dans les champs d’inondation principaux, soit un ordre de grandeur d’un million de mètres cubes.
Plusieurs sites d’implantation des bassins de rétention ont été identifiés (cf figure 6); ils permettent de contrôler chaque sous-bassin versant (Mossig, Sommerau, Sathbach et Heiligenbach).
Il est à noter qu’un des sites a été abandonné dès le début de l’étude.
Périmètre géographique retenu
Il est préconisé dans le guide ACB de prendre en compte un périmètre correspondant a minima aux communes touchées par le scénario d’inondation le plus défavorable, c’est-à-dire dans notre cas pour la crue centennale. Cependant, nous avons choisi de considérer également l’emprise du Plan de Prévention du Risque Inondation (PPRI) pour prendre en compte les communes d’Allenwiller, Birkenwald, Cosswiller et une partie de Wangenbourg-Engenthal, car la modélisation hydraulique de DHI ne concerne pas ces communes.
Ce choix a été suivi pour le recensement des enjeux soumis aux inondations : les enveloppes des zones inondables, plus l’emprise du PPRI approuvé en 2007 pour les quatre communes citées ciavant. Pour ce qui est de l’évaluation des dommages, les enjeux compris dans les zones du PPRI n’ont pas été analysés. En effet, comme nous le verrons en I. 4.3. Calculs des dommages, il est nécessaire d’avoir une idée de la hauteur de submersion pour déterminer les coûts engendrés par la crue, ce dont nous ne disposons pas pour les zones du PPRI (hors modélisation).
Dans le cas du BV de la Mossig, les communes concernées sont, d’amont en aval : Birkenwald et Allenwiller sur la Sommerau, Cosswiller sur le Sathbach, Wangenbourg-Engenthal, Romanswiller, Wasselonne, Wangen, Marlenheim, Kirchheim, Odratzheim, ScharrachbergheimIrmstett, Dahlenheim et Soultz-les-Bains sur la Mossig, soit 13 communes au total, localisables sur lacarte présentée en figure 7 ci-dessous.
Exposition du territoire au risque d’inondation
Cette étape consiste à croiser les simulations d’inondation avec les données d’occupation du sol. Les scénarios d’inondation retenus ont été décrits dans la partie précédente (paragraphe 2.2). Il convient ensuite de recenser les enjeux et de les localiser géographiquement dans et aux limites de la zone inondable maximale.
Au final l’objectif de cette étape est de mettre en évidence le niveau d’exposition des différents enjeux présents sur le territoire défini pour chaque période de retour. Idéalement, il faudrait pouvoir déterminer les enjeux après aménagement, ce qui ne pourra être fait ici puisque les modélisations des crues après aménagements ne sont pas disponibles.
Mise en œuvre
Le recensement des enjeux a été effectué sur les bans des communes touchées par les inondations de la Mossig, et de ses affluents le Sathbach et la Sommerau.
Pour pouvoir recenser les enjeux, le système d’information géographique du Conseil Général a été utilisé, et notamment la BD TOPO 67 de l’IGN, afin d’identifier chaque bâtiment à l’aide d’un polygone. Les trois couches de données différentes disponibles pour les bâtiments représentaientles bâtiments « indifférenciés », les bâtiments industriels et les bâtiments remarquables. Il a d’abord été effectué un travail de vérification pour éviter les possibles doublons entre les trois couches, et pour reclasser les bâtiments selon leur appartenance aux types « habitation », « activités non agricoles » ou « établissements recevant du public » (ERP). Ces bases de données ont ensuite été comparées aux orthophotos plus récentes datant de 2011 pour ajouter les bâtiments neufs et supprimer ceux qui ont été abandonnés ou rasés, dans et à proximité des zones inondables. De plus, les hangars, abris, et autres petites constructions non habitées et à usage domestique n’ont pas été prises en compte dans l’étude. Ces vérifications ont été complétées par des visites de terrain indispensables pour valider le type des bâtiments.
Concernant les cultures agricoles, les données sont obtenues par le Registre Parcellaire Graphique (RPG) qui permet d’identifier les parcelles agricoles. Il couvre tout le territoire français de métropole et d’outre-mer et se compose d’environ 7 millions d’îlots. Il est administré par l’Agence de services et de paiement (ASP). Le dessin des îlots est mis à jour chaque année par les agriculteurs sur la base de l’orthophoto de l’Institut Géographique National (BD ORTHO® de l’IGN). Notons que le RPG couvre les déclarations des agriculteurs réalisées pour bénéficier de la Politique Agricole Commune (PAC) ; certaines cultures non éligibles à ces aides ne figurent donc pas dans le RPG. La précision géographique du RPG correspond généralement à l’échelle du 1:5000 et sauf exception, il n’y a pas de recouvrements entre les îlots déclarés une même année. Les registres de 2009 et 2011 étaient disponibles, les deux ont été considérés dans un premier temps, puis une moyenne a été calculée pour l’évaluation des dommages, ceci sera décrit plus tard.
Au final, cinq couches ont été créées sur l’emprise de chaque zone inondable :
– Une couche correspondant aux habitations
– Une couche correspondant aux activités non agricoles
– Une couche correspondant aux ERP (écoles, lieux de culte, campings…)
– Une couche pour les îlots de cultures 2009
– Une couche pour les îlots de cultures 2011.
Evaluation des bénéfices
Méthode
Le bénéfice est la différence entre les dommages potentiels subis par le territoire dans l’état projeté (avec aménagements) et ceux subis dans l’état initial. Un dommage est la traduction monétaire d’un impact négatif.
Les dommages sont évalués à travers l’utilisation de « fonctions de dommages ». Il en existe une certaine diversité en France mais elles ne présentent pas toutes les mêmes qualités de fiabilité et de robustesse. Le Ministère du développement durable en préconise dans la Méthode Type ACB.
Ces courbes seront présentées dans les paragraphes suivants pour chaque type d’enjeu.
Les dommages sont estimés pour les trois périodes de retour retenues et pour les situations sans et avec mesures. Il s’agira ensuite d’estimer les bénéfices des mesures qui correspondent aux dommages que celles-ci permettent d’éviter (représentés sur la figure 14 suivante par les cylindres verts).
Habitat
Concernant l’habitat, nous considérons uniquement les dommages directs. En effet, les dommages indirects aux logements correspondent notamment aux coûts de nettoyage et de séchage des habitations, aux coûts d’intervention des services de secours et aux coûts de relogement des ménages sinistrés. Ils sont rarement pris en compte dans les évaluations [HUBERT et LEDOUX, 1999].
La démarche se base sur l’étude de J.P. TORTEROTOT décrite dans sa thèse de 1993. Son travail a consisté à construire des fonctions de dommages pour chaque type d’enjeu à partir de fonction d’endommagement. En effet, selon lui, les corrélations entre endommagement et hauteur d’eau sont plus fortes qu’avec le montant absolu des dommages et sont plus stables dans le temps.
Le passage aux fonctions de dommages permet de relier la hauteur de submersion directement à une valeur monétaire et non à un taux (cf Annexe 2 pour plus de précisions sur l’étude).
J.P. TORTEROTOT distingue les taux d’endommagement relatifs à des crues rapides de ceux relatifs à des crues lentes. Une crue lente est caractérisée par une vitesse de montée des eaux inférieure à 10 cm/h et un temps de séjour long. Sur le BV de la Mossig, les retours d’expériences et le témoignage d’un riverain indiquent que la montée des eaux est « très brutale, en 3-4 heures » et que l’eau s’est retirée en moins de 4 jours.
Les crues de la Mossig correspondent donc à des crues rapides selon le classement de J.P. TORTEROTOT.
Activités non agricoles
Les dommages directs et indirects sont considérés pour les activités industrielles et commerciales.
Les dommages directs sont les dégâts matériels aux bâtiments, aux biens immobiliers et mobiliers de l’entreprise, aux stocks, à l’outil de production et aux véhicules terrestres à moteur appartenant à l’entreprise. Les dommages indirects regroupent les pertes d’exploitation (interruption d’activité, délai remise en état..) et le coût du nettoyage, mais on ne considère souvent que les pertes d’exploitation [HUBERT et LEDOUX, 1999].
Les courbes de dommages préconisées par le guide ACB du CEPRI sont celles utilisées dans une étude effectuée sur la Loire en 2010 par l’UMR CITERES et le CEPRI. Le rapport de l’étude rend compte d’un travail mené en réponse à l’appel à projets de recherche de l’Etablissement Public Loire lancé dans le cadre du Plan Loire Grandeur Nature : « Développement d’une méthodologie de mise en perspective des dommages économiques à l’échelle du bassin fluvial de la Loire ». Le projet proposé visait à réfléchir à l’extension de l’étude Loire Moyenne de 1999, et à défaut à l’élaboration d’une méthodologie permettant de mettre en perspective les dommages potentiels aux activités économiques en direction des décideurs politiques des territoires, mais également en direction des différents acteurs concernés directement ou indirectement par les épisodes d’inondation : chefs d’entreprises, habitants, réseaux consulaires, assureurs, banquiers, notaires, médias, etc…
Cette étude fournit deux tableaux de coefficients d’endommagement moyens :
– un tableau regroupant pour les coefficients d’endommagement directs donnés en K€ de l’année 2009, par salarié, selon le type d’activités, et dont la valeur tient aussi compte de la hauteur d’eau (0, 1 ou 2 mètres) et du délai d’intervention des sociétés de nettoyage (plus ou moins de 48h) (cf extrait du tableau en Annexe 4).
– un tableau regroupant les dommages indirects donnés en K€ de l’année 2009, par classe d’effectifs de salariés (quatre classes ), selon le type d’activités, la hauteur d’eau et le délai d’intervention des sociétés de nettoyage.
Grâce aux courbes de dommages établies précédemment, il est maintenant possible de calculer les dommages causés par les crues sur le bassin versant de la Mossig.
Il a d’abord fallu déterminer par quelle classe de hauteur d’eau chaque bâtiment est touché.
Pour cela, une manipulation a été effectuée sous Mapinfo afin de déterminer, pour chaque polygone représentant un bâtiment, par quelle classe maximale il est concerné.
Rappelons que la modélisation hydraulique des enveloppes de crues, et donc des classes de hauteurs d’eau, ne couvre pas les communes de Birkenwald, Allenwiller et Cosswiller ; les dommages aux enjeux recensés grâce au PPRI sur leur territoire n’ont donc pas pu être évalués. Il est à noter le cas particulier de Wangenbourg-Engenthal pour laquelle tous les dommages ne peuvent pas être calculés car seule une petite partie de la commune est couverte par la modélisation.
Des précisions sur l’évaluation des dommages pour chaque type d’enjeu sont faites dans les paragraphes suivants.
Habitat
Pour l’habitat, la surface totale des bâtiments a été considérée pour l’application des courbes de dommages, et non pas seulement la surface effectivement inondée. En effet, il a été émis comme hypothèse que tout le bâtiment est touché dès qu’une partie est « effectivement » en eau, car les fondations et les soubassements sont fragilisés.
Activités non agricoles
Concernant les activités, les dommages ne dépendent pas de la surface de l’entreprise, mais du type d’activité et de la classe d’effectif de salariés. Les données sur les classes de salariés sont disponibles sur le site des « Pages pro » ou sur un site d’informations et de veille sur les entreprises ,ainsi que le code NAF de l’entreprise pour faciliter le classement par type d’activité.
Les courbes préconisées par le guide CEPRI sont ventilées selon 53 types d’activités, mais seuls 12 sont concernés sur le BV de la Mossig.
La moyenne a été faite entre les dommages minimum et maximum (correspondant respectivement à un délai d’intervention des sociétés de nettoyage inférieur ou supérieur à 48h)pour chaque occurrence de crue.
Agriculture
Les courbes de dommages aux cultures sont données à l’hectare effectivement inondé. C’est pourquoi il n’a été considéré que la partie des îlots à « l’intérieur » des zones inondables.
Les dommages ont été calculés avec les données du registre parcellaire graphique de 2009 et 2011 afin de considérer une moyenne sur les deux années. De plus, les dommages ont été moyennésselon les saisons printemps et automne.
Etablissements recevant du public
La surface totale des bâtiments a été considérée, en appliquant le coût de 100 € au mètre carré.
Ce qu’on aurait pu prendre en compte
Cyriaque HATTEMER, dans son travail de fin d’études de 2010 portant sur l’évaluation de l’endommagement primaire des réseaux d’infrastructures face au risque inondation, souligne que « par les retours d’expérience post-catastrophe (Lefrou, 2000; Huet, 2003; MEDD, 2005; Ecodécision, 2006), il apparaît que les réseaux constituent l’un des postes majeurs en terme de dommages directs.
Couramment, ils se placent en second, juste après les dommages aux particuliers. ».
Il prend pour exemple les conséquences des crues torrentielles du 15 juin 2010 dans le département du Var, où « 200 000 foyers ont été privés d’électricité, parmi lesquels 110 000 pendant deux jours et 25 000 pendant près de trois jours (RTE, 2010). D’autre part, lors de la même catastrophe, la ligne ferroviaire Nice-Toulon fut interrompue pendant 4 jours et de nombreuses routes et ponts furent détruits (Le Monde, 2010). Ces dommages compliquent l’ensemble desactivités dépendantes des réseaux, en limitant les capacités de communication et les ressources énergétiques disponibles ».
Nous aurions ainsi pu considérer les dommages aux réseaux sur notre bassin versant : les transports et déplacement de personnes et de marchandises (route, chemin de fer, voie navigable) et les réseaux techniques qui acheminent entre autres les énergies (électricité, gaz), les informations (télécommunications) et les services de l’eau et de l’assainissement. Cependant, nous ne disposions pas de bases de données pour tous ces réseaux, et par manque de temps, ils n’ont pas été pris en compte dans cette étude.
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Table des matières
Remerciements
Résumé
Abstract
Sommaire
Liste des sigles et abréviations
Liste des tableaux
Liste des figures
Introduction
I. Cadre de l’étude
1. Contexte et objectifs
2. Présentation du bassin versant d’étude
2.1. Géographie et hydrologie
2.2. Les principales crues de la Mossig
3. Cadre réglementaire
4. Définitions
4.1. Risque, aléa, enjeu et vulnérabilité
4.2. Dommages
5. Principe et état de l’art de l’estimation économique des dommages dus aux inondations
5.1. Principe général
5.2. Etat de l’art
II. Evaluation économique de la vulnérabilité aux inondations du bassin versant de la Mossig
1. Présentation générale de l’Analyse Coût Bénéfice
2. Périmètre d’analyse
2.1. Mesures à évaluer
2.2. Les scénarios d’inondation
2.3. Enjeux et impacts considérés
2.4. Périmètre géographique retenu
3. Exposition du territoire au risque d’inondation
4. Evaluation des bénéfices
4.1. Méthode
4.2. Courbes de dommages
4.3. Calcul des dommages
4.4. Calcul des dommages moyens annuels (DMA)
4.5. Calcul des dommages évités moyens annuels (DEMA)
5. Evaluation des coûts des mesures
6. Calcul des indicateurs synthétiques
6.1. Taux d’actualisation
6.2. Valeur actualisée nette (VAN)
6.3. Rapport B/C
7. Analyse de sensibilité de la VAN
7.1. Sensibilité au DEMA et au coût d’investissement
7.2. Sensibilité à l’horizon temporel
7.3. Sensibilité au taux du coût de fonctionnement
7.4. Sensibilité au taux de maisons avec sous-sol
8. Ce qu’on aurait pu prendre en compte
9. Limites de l’ACB
III.Analyse Multicritères : prise en compte d’aspects sociaux, culturels et environnementaux
1. Présentation générale de l’AMC
1.1. Mesures structurelles
1.2. Mesures non structurelles
2. Contexte local du périmètre d’étude
2.1. Contexte économique
2.2. Contexte social
3. Evaluation des indicateurs
3.1. Méthode
3.2. Résultats
4. Discussion sur l’AMC
Conclusion
Bibliographie
Annexes
