Modélisation des niveaux marins extrêmes associés à la circulation des cyclones Lenny (1999) et Omar (2008), commune de saint-pierre, littoral nord-ouest de la Martinique

Résumé

Les submersions marines sont le plus souvent associées à des conditions météorologiques locales de tempête et aux phénomènes bien connus de surcote résultant du cumul de l’effet barométrique inverse et des vents d'afflux. Le déferlement des vagues joue également un rôle prépondérant dans la surélévation totale. Il provoque des variations du niveau d’eau de deux types : une surélévation statique du niveau moyen (surcote de vague) et des variations instantanées provoquées par le jet de rive. Ces deux phénomènes sont responsables dans certains cas de plus de 2/3 de la surélévation totale. Lors de la circulation des cyclones Lenny et Omar, le littoral ouest de l’île de la Martinique a été considérablement affecté. Les surélévations du niveau marin lors du passage au large de ces deux cyclones ont été reconstituées pour le nord-ouest de l'ile et particulièrement sur les plages de la commune de St Pierre. Les facteurs de variations du niveau marin ont été décomposés et modélisés en emboîtement d'échelles à partir des modèles ADCIRC pour les composantes de marée et de surcotes météorologiques, SWAN pour la propagation des vagues en zone côtière et les surcotes de vague et enfin pCOULWAVE pour le jet de rive. Ce travail de décomposition des facteurs de variations du niveau marin, associé à la reconstitution par enquêtes de terrain et témoignages, des limites des inondations, met en avant la vulnérabilité de la commune face aux houles cycloniques et la nécessité de prendre en compte l’ensemble des facteurs de variation du niveau marin dans l’étude de l’aléa de submersion et les documents de prévention des risques.

Mots-clés :

• submersion,
• houles cycloniques,
• surcote de vague,
• jet de rive,
• Mer des Caraïbes,
• Martinique

Abstract

Coastal floods are commonly associated to meteorological local storm conditions and well-known storm surge phenomenon resulting from both reversed barometric effect and wind driven setup. The wave breaking plays a major role too in water level variation on the beach. It causes two kinds of water level changes: a static component called wave setup and an instantaneous one called swash or uprush. Those to phenomenon are responsible in certain case for more than 2/3 of total level rises above mean sea level. During Lenny and Omar hurricane circulation, the Martinique island west coast was considerably affected. Water levels reached during the two hurricanes circulation was reconstituted (hindcasting method) for North West Coast of de island, particularly for the district of St Pierre. Variation factors was decomposed and modeled with nesting method using ADCIRC hydrodynamic model for tide and meteorological surge. The propagation model SWAN and breaking wave model pCOULWAVE, was used to estimate wave setup and swash components. This work about decomposition of sea water variation level associated to reconstitution of floods limits by field inquest and evidences, point up the district vulnerability in front of strong hurricane swell. It also shows the necessity to consider all sea level variation factors in flood risk studies in terms of preventive documents and actions.

Keywords:

• coastal floods,
• hurricane swell,
• wave setup,
• runup,
• Caribbean Sea,
• Martinique Island