Rapport d’expertise :

Expertise hydrogéologique des inondations survenues en février 2013 sur la commune de (31)

BRGM/RP-62262-FR Avril 2013

Cadre de l’expertise :

Appuis aux administrations  Appuis à la police de l’eau ❑

Date de réalisation de l’expertise : Avril 2013

Localisation géographique du sujet de l’expertise : Frouzins

Auteurs BRGM : Mélanie BARDEAU

Demandeur : Préfecture de Haute-Garonne

Expertise sur les inondations survenues à Frouzins (31)

L’original du rapport muni des signatures des Vérificateurs et Approbateurs est disponible aux Archives du BRGM. Le système de management de la qualité du BRGM est certifié AFAQ ISO 9001:2008. Ce rapport est le produit d’une expertise institutionnelle qui engage la responsabilité civile du BRGM.

Ce document a été vérifié et approuvé par :

Approbateur : Nom : Philippe Roubichou Date :

Vérificateur : Nom : Maritxu Saplairoles Date :

Le système de management de la qualité du BRGM est certifié AFAQ ISO 9001:2008.

Mots clés : Expertise – Appuis aux administrations – Hautes-Pyrénées – Frouzins – Inondations – Remontée nappe – Ruissellement – Catastrophe naturelle

En bibliographie, ce rapport sera cité de la façon suivante : M. Bardeau (2013) – Expertise hydrogéologique des inondations survenues en février 2013 sur la commune de Frouzins (31), Rapport final. Rapport BRGM/RP-62262-FR, 20 p.,10 illus.

© BRGM, 2013, ce document ne peut être reproduit en totalité ou en partie sans l’autorisation expresse du BRGM.

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Synthèse

Contexte :

Date de la formulation de la demande d’expertise au BRGM : 19/03/2013 Demandeur : Préfecture de Haute-Garonne Nature de l’expertise / question posée : Expertiser l’origine des arrivées d’eau survenues sur des habitations privées de la commune de Frouzins entre le 10 et le 15 février 2013. Rédiger un rapport sur les conditions du sinistre, les zones touchées et interpréter les mécanismes hydrologiques mis en œuvre. Situation du sujet (commune, lieu-dit et adresse) : Commune de Frouzins (31) Date d’occurrence ou de constat (si événement daté) : évènements survenus entre le 10 et le 15 février Nature de l’intervention du BRGM : visite de terrain en présence de M. Bergès, chargé d’urbanisme à la commune de Frouzins, le 03 avril 2013. Faits constatés / dossier examiné : Suite aux longues séries de précipitations survenues au cours des mois de décembre et janvier, les nappes ont subi une recharge brutale et intense. Les pluies de la semaine du 6 au 13 février ont généré une nouvelle hausse des niveaux d’eau souterraine. Celles-ci sont venues totalement saturer le réseau d’eaux usées dans la partie basse de Frouzins, dans le quartier « le Roussimort », provoquant ainsi une remontée des eaux usées mélangées à des eaux de nappe, à l’intérieur des habitations privées, par le biais des évacuations (douches, toilettes, etc).

Conclusions du BRGM :

L’analyse de terrain a montré que les habitations sinistrées sont toutes situées au droit d’une nappe alluviale très peu profonde, qui a subi une recharge d’intensité décennale au mois de février 2013. La nappe est en effet remontée à seulement quelques centimètres de la surface du sol. Aucun phénomène de ruissellement n’ayant été constaté dans le bassin versant concerné, il en résulte que les refoulements d’eaux usées survenus du 10 au 15 février 2013 sur la commune de Frouzins sont dues à la remontée de cet aquifère superficiel, par mise en pression du réseau d’eaux usées. Quatre habitations individuelles ont subi des dégâts, du fait de la remontée d’eaux usées par leurs conduites d’évacuation. La demande de déclaration de catastrophe naturelle pour inondations par remontée de nappe est donc justifiée pour l’épisode survenu en février sur le quartier du Roussimort de la commune de Frouzins.

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Sommaire

1. Contexte ...... 6

2. Situation de la commune de Frouzins ...... 7

2.1 GEOGRAPHIE ...... 7

2.2 GEOLOGIE ...... 7

2.3 HYDROGEOLOGIE ...... 8

3. Faits constatés sur la commune de Frouzins ...... 12

4. Analyse et conclusions concernant la commune de Frouzins ...... 14

Liste des illustrations Illustration 1 – Carte de localisation de la commune de Frouzins (extrait des cartes IGN à 1/25000) ...... 7 Illustration 2 – Extrait de la carte géologique harmonisée à 1/50 000 sur la commune d’Artagnan (sur fond de carte IGN à 1/25 000) ...... 8 Illustration 3 – Carte des points de la BSS avec profondeur atteinte des ouvrages et niveau d’eau mesuré à différentes dates (source BRGM) sur fond de carte IGN à 1/25 000 et de carte géologique vectorisée, sur la commune de Frouzins ...... 9 Illustration 4 – Chronique piézométrique enregistrée sur l’ouvrage de Lamasquère (10092X0166/F) ...... 10 Illustration 5 – Chronique piézométrique enregistrée sur l’ouvrage du Fauga (10097X0224/F) ..... 11 Illustration 6 – Localisation des 4habitations touchées par les inondations sur la commune de Frouzins (source : Géoportai - IGNl) ...... 12 Illustration 8 – Pente de crue de l’évènement de recharge de septembre 2008 à mars 2009 sur l’ouvrage du Fauga (basse plaine) ...... 15 Illustration 9 – Pente de crue de l’évènement de recharge de septembre 2012 à fin mars 2013 sur l’ouvrage du Fauga ...... 15 Illustration 10 – Calcul des périodes de retour des signaux piézométrique enregistrés sur (source ADES, serveur producteur) ...... 17

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1. Contexte

L’hiver 2012-2013 a été particulièrement pluvieux en Midi-Pyrénées et dans le département de la Haute-Garonne. Des pluies soutenues et continues sont survenues pendant les mois de décembre et janvier, provoquant ainsi une recharge brutale des aquifères situés dans les nappes alluviales des cours d’eau. Entre le 10 et le 15 février 2013, de nombreuses habitations situées dans le bas de la commune de Frouzins, dans le quartier du Roussimort ont subi des remontées d’eaux usées par les évacuations de leur maison. Suite aux déclarations de sinistres des particuliers, la commune de Frouzins a procédé à une demande de reconnaissance de catastrophe naturelle par inondation par remontée de nappe. Dans ce cadre, la préfecture de Haute-Garonne a mandaté le BRGM Midi-Pyrénées, en date du 19 mars 2013, pour la réalisation d’une expertise hydrogéologique des phénomènes d’inondation sur la commune concernée. Le BRGM s’est rendu sur place, le 03 avril 2013, afin de localiser les zones touchées et déterminer l’origine des inondations.

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2. Situation de la commune de Frouzins

2.1 GEOGRAPHIE

La commune de Frouzins est située dans le centre-ouest du département de la Haute-Garonne, dans le sud-ouest de l’agglomération toulousaine, dans la plaine alluviale de la Garonne. Cette commune urbaine de 7,91 km² compte environ 7900 habitants (données INSEE 2010) et canton de et de la communauté de commune d’Axe-sud.

Illustration 1 – Carte de localisation de la commune de Frouzins (extrait des cartes IGN à 1/25000)

2.2 GEOLOGIE

La commune de Frouzins est située sur pour sa partie haute (soit environ 90 % de la surface de la commune) sur les alluvions de la basse terrasse de la Garonne. La partie basse de la commune est située au droit des alluvions de la basse plaine de la Garonne. Les alluvions plus anciennes de la basse terrasse sont constituées de galets, graviers et sables, plus altérés que les matériaux de la terrasse inférieure. Leur épaisseur varie de 5 à 8 m en fonction des secteurs. Les alluvions de la

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basse plaine sont également constituées de cailloux roulés d’origine pyrénéenne, de 4 à 5 m d’épaisseur et parfois surmontés de 1 à 2 m de limons d’inondation. Ces alluvions reposent sur des formations molassiques déposées au Tertiaire et composées d’argiles avec présence de bancs calcaires et parfois de lentilles sableuses. La carte géologique harmonisée du BRGM à 1/50 000 sur fond de carte IGN à 1/25 000 est présentée dans l’illustration 2 ci-après.

Illustration 2 – Extrait de la carte géologique harmonisée à 1/50 000 sur la commune d’Artagnan (sur fond de carte IGN à 1/25 000)

2.3 HYDROGEOLOGIE

Les alluvions de la basse terrasse et de la basse plaine de la Garonne renferment des aquifères alluviaux superficiels, dont le substratum est constitué par les formations molassiques semi- perméables du Miocène. Le niveau statique de cette nappe est très proche de la surface du sol et semble varier de 1 à 3 m de profondeur par rapport au sol, en fonction des secteurs, de la topographie de surface et de la période dans le cycle hydrologique (sources : données issues de la Banque de Données du Sous-Sol (BSS) du BRGM). L’épaisseur mouillée des alluvions varie de moins de 1 m à 5 m selon les secteurs.

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Carte des points BSS avec indication de la profondeur des ouvrages (m)

Carte des points BSS avec indication de la profondeur de la nappe par rapport au sol (m)

Illustration 3 – Carte des points de la BSS avec profondeur atteinte des ouvrages et niveau d’eau mesuré à différentes dates (source BRGM) sur fond de carte IGN à 1/25 000 et de carte géologique vectorisée, sur la commune de Frouzins

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Les points de suivis quantitatifs du Réseau de Contrôle de Surveillance gérés par la BRGM les plus proches de la commune sont : - Le point de Lamasquère (10092X0166/F), situé à 7 km au sud-ouest de Frouzins, dans les alluvions de la basse terrasse, - Le puits du Fauga (10097X0224/F), situé à 13 km au sud de Frouzins dans les alluvions de la basse plaine. Les chroniques enregistrées sur le point de Lamasquère depuis 1996 montrent que le battement de la nappe sur cet ouvrage varie, en fonction des années, de 1,5 cm à 2 m environ (cf. illustration 4). Sur le point du Fauga, les battements varient de 50 cm à 1,4 m en fonction de l’intensité de la recharge (cf. illustration 5).

Illustration 4 – Chronique piézométrique enregistrée sur l’ouvrage de Lamasquère (10092X0166/F)

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Illustration 5 – Chronique piézométrique enregistrée sur l’ouvrage du Fauga (10097X0224/F)

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3. Faits constatés sur la commune de Frouzins

Le BRGM s’est rendu sur la commune de Frouzins en date du 3 avril 2013 afin de localiser les sinistres survenus du 10 au 14 février 2013 et d’identifier les mécanismes mis en cause. La visite a été réalisée avec l’appui de Monsieur Bergès, responsable de l’Urbanisme à la commune de Frouzins. Les sinistres concernent uniquement des maisons particulières, localisées dans la carte de l’illustration 6. Au total, quatre habitations ont été touchées par les inondations dans la partie basse de la commune de Frouzins, dans le quartier du Roussimort. Ce quartier est traversé par deux cours d’eau : le Roussimort et la Saudrune. Ces logements sont localisés dans la carte de l’illustration 6.

Illustration 6 – Localisation des 4habitations touchées par les inondations sur la commune de Frouzins (source : Géoportai - IGNl)

Le Roussimort est l’affluent qui reçoit les eaux usées traitées de la commune. Ce rejet se fait en station da la station d’épuration située en aval de Frouzins, sur la commune du , dans le quartier de la gendarmerie.

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Quartier touché par le refoulement des eaux usées

Lieu de mise en charge du réseau d’eaux usées par la remontée des nappes

Tranchée réalisée dans l’urgence par la commune Le ruisseau du Roussimort, exutoire de la pour évacuer les eaux souterraines tranchée

Illustration 7 – Photographies du quartier touché par les remontées d’eau dans le bas de la commune de Frouzins

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Les informations recueillies par le BRGM lors de sa visite confirment que la nappe alluviale est très peu profonde sur la commune de Frouzins. Cette profondeur varie selon les quartiers entre 1,5 à 2 m par rapport au sol au niveau de la basse terrasse. Il n’a pas été possible de mesurer le niveau d’eau souterraine dans les alluvions de la basse plaine, lors de la visite du 03 avril 2013. Lors des inondations de la mi-février, ce niveau est monté à moins de 10 cm du sol dans le quartier du Roussimort situé dans le bas de Frouzins. La remontée de la nappe a mis en charge le réseau d’eaux usées de la commune et a envahi des regards, qui ont parfois même été déchaussés. Cette mise en pression a provoqué un refoulement des eaux usées, mélangées à des eaux souterraines, par les évacuations des maisons individuelles situées dans le quartier du Roussimort (évacuation des douches, éviers, toilettes etc). Selon les personnes interrogées, un tel évènement ne s’est jamais produit sur la commune de Frouzins et les niveaux d’eau n’ont pas connu une telle remontée depuis au moins 15-20 ans. Aucune forme de ruissellement superficiel, ni de débordement de cours d’eau n’a été observé.

4. Analyse et conclusions concernant la commune de Frouzins

Le village de Frouzins est situé au-dessus de la nappe alluviale de la Garonne. Cette aquifère libre, est très peu profond et se recharge annuellement à partir des précipitations automnales et hivernales. La période des très hautes eaux varie d’une année hydrologique sur l’autre et est habituellement observée entre janvier et avril, avec plusieurs pics possibles. Concernant l’année hydrologique en cours, les précipitations très denses, continues et survenues sur une longue période allant de décembre à mi-février ont contribué à recharger brutalement les nappes alluviales du secteur. Ces nappes ont connu un étiage intense en aout/septembre 2012, de l’ordre d’une sécheresse vingtennale en Haute-Garonne. Ces pluies, survenues à une période idéale de recharge, alors que la végétation était très peu développée, ont pleinement profité à l’infiltration et à la remontée des niveaux piézométriques. Les chroniques enregistrées sur les piézomètres de Lamasquère (10092X0166/F) et du Fauga (10097X0224/F) montrent depuis novembre 2012 une dynamique de recharge très rapide, avec une pente de crue importante par rapport à une année moyenne comme 2008 (cf. exemple du Fauga dans les illustrations 8 et 9).

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Illustration 8 – Pente de crue de l’évènement de recharge de septembre 2008 à mars 2009 sur l’ouvrage du Fauga (basse plaine)

Illustration 9 – Pente de crue de l’évènement de recharge de septembre 2012 à fin mars 2013 sur l’ouvrage du Fauga

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Cette recharge rapide et intense a permis une élévation des niveaux piézométriques importante. Les courbes statistiques des chroniques du Fauga, tracées sur le portail ADES, montrent que les niveaux actuels correspondent à des valeurs de hautes eaux pour cette période de l’année. La période de retour d’un tel évènement humide est d’environ 10 ans (cf. illustration 10).

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Illustration 10 – Calcul des périodes de retour des signaux piézométrique enregistrés sur le Fauga (source ADES, serveur producteur)

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Expertise sur les inondations survenues à Frouzins (31)

Conclusion sur le phénomène d’inondation : L’analyse de terrain a montré que les habitations sinistrées sont toutes situées au droit d’une nappe alluviale très peu profonde, qui a subi une recharge d’intensité décennale au mois de février 2013. La nappe est en effet remontée à seulement quelques centimètres de la surface du sol. Aucun phénomène de ruissellement n’ayant été constaté dans le bassin versant concerné, il en résulte que les refoulements d’eaux usées survenus du 10 au 15 février 2013 sur la commune de Frouzins sont dus à la remontée de cet aquifère superficiel, par mise en pression du réseau d’eaux usées. Quatre habitations individuelles ont subi des dégâts, du fait de la remontée d’eaux usées par leurs conduites d’évacuation. La demande de déclaration de catastrophe naturelle pour inondations par remontée de nappe est donc justifiée pour l’épisode survenu en février sur le quartier du Roussimort de la commune de Frouzins.

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