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ÉCOLE DOCTORALE É

LABORATOIRE CEDETE EA1210

THÈSE présentée par :

Anh-Tu NGO

soutenue le 19 février 2014 pour obtenir le grade de : Discipline/ Spécialité : Géographie-Aménagement-Environnement

Evaluation environnementale du risque

dans le delta du fleuve Ha Thanh (Centre Viêt-Nam)

THÈSE dirigée par :

Jean-Marc ZANINETTI

Stéphane GRIVEL Maître de confére

RAPPORTEURS :

Claude COSANDEY Directrice de Recherche Emerite, CNRS,

Laboratoire de Géographie Physique, Meudon

Frédéric LEONE Professeur, Université Paul Valéry, Montpellier 3

JURY :

Denis DARTUS Professeur, Institut National Polytechnique, Toulouse Claude COSANDEY Directrice de Recherche Emérite, CNRS, Laboratoire de

Géographie Physique, Meudon

Frédéric LEONE Professeur, Université Paul Valéry, Montpellier 3

Jean-Marc ZANINETTI

Stéphane GRIVEL Maître de confé

Remerciements 1

REMERCIEMENTS

souhaiterais adresser mes remerciements les plus sincères aux personnes qui m"ont apporté leur aide et qui ont contribué à l"élaboration de cette thèse. -Marc ZANINETTI, qui,

en tant que Directeur de thèse, s"est toujours montré à l"écoute et disponible tout au long de la

long de ma thèse pour que celle-ci voir le jour. e GRIVEL, co-encadrant

de ma thèse. Durant les années passionnantes passées à ses côtés, M.GRIVEL a joué un rôle

permanent de ma réflexion. Grâce à sa bonne humeur, son soutien constant, son efficacité, sa

mon travail : Mme. C. Cosandey, Directrice de Recherche Emerite, CNRS, Laboratoire de Géographie Physique, Meudon ; M. F. Leone, Professeur des Universités (Université Paul Valéry, Montpellier 3) ; M. D. Dartus, Professeur, Institut National Polytechnique, Toulouse. i financier du Gouvernement du Viêt- Nam (1)

CEDETE

(2) réalisé ces travaux. Je salue le soutien de Matthieu LEE, cartographe du CEDETE, des enseignants-chercheurs du laboratoire : des doctorants, Virgine-Anne, des jeunes docteurs, Vanda, Thi-Hanh, Sylvain, et Chloë LEGRAND, cartographe au Syndicat Intercommunal d"Etudes et de Programmation de l"Agglomération de Limoges qui ont apporté beaucoup aux relectures de la thèse. adame Kathia FUSTER, secrétaire, pour leur accueil chaleureux.

1Vietnam International Education Development - Ministry of Education and Training :

http://www.vied.vn/vn/default.aspx 2

Remerciements 2

Côté vietnamien

le Président, Hong- Je me dois aussi de mentionner le soutien du Département de Géographie-Cadastre de des outils nécessaires pour ma recherche. Un grand merci également aux professeurs Thi-Van LUONG, Directrice du Département, et Huu-Xuan NGUYEN, Directeur-adjoint du Département. Je remercie Quang-Hien, Thai-Le, Nguyen-Phuc,

Je remercie aussi le biologiste PHAN Hoai-

accompagné des traveaux de terrain en 2012 pour classer et nommer les espèces végétales. terrain) : Tan-Nghi, Hoai-Nam, Hoai-Vu. importants du Directeur de Centre Hydrométéorologique de la province de Binh Dinh, TRAN Si-Dung, et HUYNH Cao-Van expert de CCCO (3), pour une cartographie participative et des données de météo-hydrologie de cette étude. Mes remerciements vont aux habitants du hameau de Dang du quartier de Dong Da de la

ville de Quy Nhon qui ont participé à mes enquêtes, ont donné leurs avis sur la cartographie

participative locale. Mes remerciements vont également aux habitants de la plaine

1 et 2012.

Enfin, j"adresse mes plus sincères remerciements à ma famille proche, à mon épouse

Bao-Tram et mon bébé Nguyen-

de la réalisation de la thèse.

Merci à toutes et touts.

3Climate Change Coordination Office

Sommaire 3

SOMMAIRE

REMERCIEMENTS ................................................................................................................ 1

SOMMAIRE ............................................................................................................................. 3

ACRONYMES .......................................................................................................................... 5

INTRODUCTION GENERALE ............................................................................................. 7

A. Contexte de recherche .................................................................................................................. 8

B. Organisation générale de la thèse .............................................................................................. 16

PREMIERE PARTIE : ....................................................... 17

Chapitre 1 - Le cadre théorique ......................................................................................................... 18

1.1. De la définition de l"aléa à la gestion du risque d"inondation au Viêt-Nam ........................... 18

1.2. -Nam .................................................................... 32

1.3. L"évaluation environnementale par la géomatique dans l"étude des risques naturels ............. 46

Chapitre 2 - Le cadre géographique ................................................................................................. 52

2.1. Le Centre-Viêt-Nam : développement des villes moyennes côtières ..................................... 52

2.2. Les conditions hydroclimatiques au Viêt-Nam ................................................................... 67

2.3. Les environnements deltaïques au Viêt-Nam ......................................................................... 73

Chapitre 3 - Le cadre méthodologique ............................................................................................. 93

3.1. Méthodologie à moyenne échelle : caractérisation et évolution des sites étudiés .................. 94

3.2. Méthodologie à grande échelle : modélisations urbaine et hydrogéomorphologique et

enquêtes auprès des populations.................................................................................................. 111

3.3. Méthodes employées pour la recherche des facteurs hydroclimatiques ............................... 134

DEUXIEME PARTIE : LES CARACTERISTIQUES PHYSIQUES ET HUMAINES137

Chapitre 4 - Caractérisation physique du lit fluvial ........................................................................ 138

............................................................ 138

4.2. Aménagements et contraintes du lit fluvial....................................................................... 172

Chapitre 5 - Développement de la ville de Quy Nhon .................................................................... 182

........................................................................................... 182

5.2. Planification et projets de développement ............................................................................ 193

Sommaire 4

TROISIEME PARTIE : ...................................... 215 Chapitre 6 - ............................................. 216

6.1. Etude du passage du Typhon Mirinae .................................................................................. 216

6.2. Etat des lieux actuel .............................................................................................................. 231

Chapitre 7 - Essai de modélisation hydrologique dans le bassin du fleuve Ha Thanh .................... 259

7.1. Vers une modélisation du bassin du fleuve Ha Thanh ......................................................... 259

7.2. Résultats et limites des simulations ...................................................................................... 282

Chapitre 8 - Caractérisation de la vulnérabilité sociale dans le delta et interprétation des résultats 293

8.1. Spatialisation de la vulnérabilité sociale de la plaine inondable .......................................... 293

8.2. Applicabilités de la modélisation 3D en zone inondable ..................................................... 314

8.3. Interprétation des résultats ................................................................................................... 319

CONCLUSION GENERALE .............................................................................................. 330

BIBLIOGRAPHIE ............................................................................................................... 337

TABLES DES ILLUSTRATIONS ...................................................................................... 367

TABLE DES MATIÈRES ................................................................................................... 380

ANNEXES ............................................................................................................................. 385

Acronymes 5

ACRONYMES

1D - Une dimension

2D - Deux dimensions

3D - Trois dimensions

ACEMAV - Association pour la Connaissance et l"Etude du Monde Animal et Végétal ASTER - Advanced Spaceborne Thermal Emission and Reflection Radiometer BEI SEE - Bureau dEtudes Industrielles, Sciences de l"Eau et Environnement CBCC - Capacity Building for Climate Change Projec

CCCO - Climate Change Coordination Office

CCTSMHE - Center of Consultancy & Technical Support of Meleorology, Hydrology and Environment

CEDETE -

CGIAR - Consultative Group on International Agricultural Research CGPM - Conférence Générale des Poids et Mesures CITRS - Comité de lutte contre des Inondations-Tempêtes et des Recherches-Sauvetages CPHCSC - Central Population and Housing Census Steering Committee CRED - Centre for Research on the Epidemiology of Disasters

DAO - Dessin Assisté par Ordinateur

DGPS - Differential Global Positioning System

EM-DAT - Emergency Events Database

ESRI - Environmental Systems Research Institute

FAO - Food and Agriculture Organization of the United Nations

GDEM - Global Digital Elevation Model

GIEC -

GPS - Global Positioning System

GRASS - Geographic Resources Analysis Support System

IDW - Inverse Distance Weighting

IEC - International Electrotechnical Commission

IFEN -

IPCC - Inter Governmental Panel on Climate Change

ISO - International Organization for Standardization MAD - Ministère de l"Agriculture et du Développement rural MASCARET - MultiAgent System for Collaborative, Adaptive & Realistic Environments for Training

MEDD -

Acronymes 6

MNE -

MNT - Modèle Numérique de Terrain

MRNE - Ministère des Ressources Naturelles et de l"Environnement NASA - United States National Aeronautics and Space Administration

NEH - National Engineering Handbook

OFDA - Office of Foreign Disaster Assistance

OMP - Oxford Policy Management

ONU - Organisation des Nations Unies

PCFSC - Provincial Committee for Flood and Storm Control

PIB - Produit Intérieur Brut

PPASPAC - pour les

Catastrophes

PPRNi - Plan de Prévention des Risques Naturels d"Inondation

PRA - Participatory Rural Appraisal

PRIM - Prévention des Risques Majeurs

SIG - Système d"Information Géographique

SPOT -

SRTM - Shuttle Radar Topography Mission

UNDP - The United Nations Development Programme

USACE - United States Army Corps of Engineers

USDA - United States Department of Agriculture

UTM - Universal Transverse Mercator

Introduction générale 7

INTRODUCTION GENERALE

Introduction générale 8

Introduction générale

A. Contexte de recherche

-Nam à évacuer près de

600 000 personnes des régions littorales du Centre du pays. Si Les Philippines comptent les

Viêt-

de trajectoire. Cet événement tragique nous rappelle que le risque cyclonique est récurrent sur

-Est.

Au Viêt-Nam, les typhons se produisent généralement dans la zone extracôtière de la mer

de Chine méridionale (Mer de l"Est pour les vietnamiens) et se déplacent vers le littoral

vietnamien

provoquent surcôtes marines et fortes pluies. Ces phénomènes engendrent des crues à

-Nam sont

régulièrement touchées par ces phénomènes naturels exposant de manière quasi récurrente les

populations, dépendan

vulnérabilité. Pour le Centre du Viêt-Nam, le typhon le plus fort, Mirinae, a frappé, en

novembre 2009, la région littorale du centre-sud du pays faisant 123 morts, 145 blessés et causant près de 5.796 milliards de dongs vietnamien économiques. Les 2 et 3 novembre 2009, le typhon a déversé 851 mm de précipitations dans le bassin versant du fleuve Ha Thanh (Province de Binh Dinh). tion du

siècle dans cette vallée. La configuration géographique particulière du Centre du Viêt-Nam

explique que les typhons engendrent des crues rapides (Gruntfest et Handmer, 2001; Montz et Gruntfest, 2002) qui constituent un aléa au moins aussi dangereux que le typhon lui-même -Nam que la thèse est déployée. on inhérente aux plaines alluviales. Cependant, confrontés à la rareté des terres, des pays en développement rapide comme le

Viêt-

hautement exposées aux aléas hydrologiques à des usages urbains. Cette urbanisation accroît

la vulnérabilité et partant, les risques liés aux inondations en dépit des stratégies de résistance

qui accompagnent le développement urbain. Cette thèse entend éclairer cette " trajectoire de

Introduction générale 9

vulnérabilité approfondie du delta du fleuve Ha Thanh dans le centre du Viêt-Nam.

Cette étude de cas approfondie peut être classée dans le domaine de la "géographie

active" au sens que Pier

appliquée à vocation gestionnaire, même s"il ne s"agit jusqu"à présent que d"un travail

purement académique qui a été réalisé en autosaisine sans commande, ni cahier des charges

de la programme de recherche structuré, interdisciplinaire et international. Nous entendons combler un besoin de connaissances utiles à une meilleure gestion des risques par une évaluation environnementale (Leduc et Raymond, 2000 ; André et al., 2009) léa inondation par une étude d"hydrogéomorphologie en combinaison avec une évaluation

sociale aux aléas hydrologiques inhérents au delta. Nous espérons ainsi réaliser une véritable

étude de cas en cyndiniques, sciences du danger (Kervern et Boulenger 2007).

1. Les plaines côtières du centre du Viêt-Nam : des systèmes fluviaux mal connus

Au Viêt-Nam, près de la moitié de la population se concentre dans les vastes deltas du Nord et du Sud, respectivement ceux du Fleuve Rouge et du Mékong avec une densité moyenne

de 600 hab./km² en zone rurale (De Koninck, 2005). Entre ces deux plaines deltaïques,

éloignées de 1500 km environ, le pays présente une Cordillère annamitique étroite et

caractérisée par de petits bassins versants inclinés vers la Mer de Chine méridionale. La Rivière

des Parfums (Song Huong), dans la province de Thua Thien Hué a été particulièrement étudiée

(Villegas, 2004; Valeriano, Koike, Yang, Nyunt, Duong et Nguyen, 2009; Tran et Tran, 2010; Le, Tran, Hoang et Huynh, 2010; Luong,

2012). Le fleuve Ha Thanh, dans la province de Binh Dinh, est également un cours d"eau du

centre du Viêt-Nam présentant des caractéristiques physiques et humaines similaires à celles de

la Rivière des Parfums : - un linéaire court entre les hauts bassins et la plaine deltaïque : 50 km en moyenne; - une plaine deltaïque alimente une lagune ; lagune de Thinai pour le fleuve Ha Thanh, lagune de Tamgiang pour la Rivière des Parfums; - un contexte hydroclimatique ; régime tropical de mousson avec une saison des pluies centrée sur juillet et une période cyclonique en octobre-novembre;

Introduction générale 10

- une plaine deltaïque aménagée pour la riziculture et la pisciculture; - une politique d"endiguement accentuée ces 20 dernières années.

Si les deltas des grands fleuves vietnamiens ont fait l"objet de nombreuses études scientifiques sur leur mode de formation et leur hydrodynamique (Verger, 1991; Meade, 1996;

Centre du Viêt-Nam a été en revanche relativement négligée. Le fonctionnement de

hydrologiques ont fortement marqué les populations de la province de Binh Dinh et de la ville de Quy Nhon. Tout comme Hué qui a connu une crue centennale de la Song Huong en novembre 1999 (Tran et al., 2010), Quy Nhon a subi l"inondation des quartiers installés le long du fleuve Ha Thanh en novembre 2009. Ces deux évènements ont eu pour origine une tempête tropicale et ont engendré des conséquences majeures sur l"économie et la vie des provinces touchées (près de 800 morts dans le bassin de la Rivière des Parfums). Ce sont les enjeux de protection contre les crues qui ont incité des programmes internationaux à travailler sur la modélisation des bassins hydrologiques vietnamiens (Silver,

1999). Suite à la crue historique de 1999, la Rivière des Parfums et ses affluents ont fait

l"objet de plusieurs programmes voués à la modélisation des précipitations et des écoulements

(Villegas, 2004; Oliver et al., 2009). Ils ont l"avantage d"offrir des clés de compréhension sur

les vitesses d"écoulement entre les hauts bassins et la plaine d"inondation du delta et d"aider les

institutions à mieux organiser leur gestion du risque d"inondation (Pilarczyk et Nguyen, 2005).

Ces modélisations offrent des niveaux de précisions inégaux et difficilement vérifiables sur le

terrain. Or, on ne connaît pas la morphologie exacte des lits fluviaux alors que ce niveau de et al., numérique du bassin versant du fleuve Ha Thanh reste expérimental et complémentaire à

notre étude global car il aurait fallu consacrer les trois années uniquement aux tâches liées à la

modélisation. Le travail doctoral a donc comme autre objectif d"améliorer les connaissances

sur un hydrosystème représentatif des fleuves côtiers du centre du Viêt-Nam. Nous proposons

de caractériser le cadre actuel des écoulements en dressant la morphologie précise du système

fluvial et de sa plaine inondable. Cette caractérisation doit permettre de disposer des

paramètres physiques préalables à une modélisation plus approfondie du système.

2. Les deltas : des milieux humanisés très vulnérables aux changements environnementaux.

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