Les causes des inondations -
Les embâcles

Les embâcles sont une cause importante d'inondation au Canada. De fait, dans la plupart des rivières canadiennes, la crue annuelle est le résultat d'embâcles. Ceux-ci sont causés par l'accumulation de blocs de glace qui font obstacle à l'écoulement de l'eau, constituant de la sorte des barrages temporaires. Les embâcles se forment en périodes de gel et de dégel, mais ce sont habituellement les embâcles printaniers (à l'occasion du dégel) qui présentent le plus grand danger d'inondation. Bien qu'on ne dispose pas de données pour tout le Canada, les chiffres pour le bassin de la rivière Saint-Jean, dans la région atlantique du Canada, indiquent que plus des deux tiers des dédommagements provinciaux totaux pour les inondations sont attribuables à la glace. La rubrique Les inondations au Canada renferme des descriptions d'inondations attribuables à des embâcles sur la rivière Saint-Jean, le fleuve Saint-Laurent et la rivière Winisk.

Pendant les périodes de gel, la glace se forme sur la surface de la rivière à partir des berges. Des cristaux de glace peuvent croître dans la rivière sous forme de frasil, dans les eaux turbulentes libres qui sont rapidement refroidies, c'est-à-dire lorsque la température de l'eau est légèrement inférieure à 0°C. C'est un phénomène très courant dans les rapides. Les cristaux de glace tendent à s'agglomérer et à s'accumuler, et ils peuvent se fixer sous la surface de la nappe de glace ou sur le lit de la rivière sous forme de glace de fond.

Le frasil aggloméré peut aussi former des flocons qui flottent à la surface lorsque la turbulence du cours d'eau est réduite ou lorsque la flottaison d'une masse croissante est supérieure à la turbulence descendante. Les flocons continuent à s'agglomérer et ils forment des radeaux de glace, lesquels peuvent à leur tour se souder ensemble pour devenir des blocs de glace à la dérive. Les radeaux et les flocons de frasil sont les principaux composants dans la formation de la nappe de glace d'une rivière. Sur les eaux tranquilles, cette nappe constitue une couche unique de blocs de glace à la dérive et de radeaux de glace, mais ailleurs, plusieurs couches peuvent se superposer.

Durant les périodes de gel, les embâcles surviennent habituellement lorsque la glace flottante, sous forme de frasil ou de blocs, rencontre une nappe de glace stable. L'extrémité aval de l'embâcle est appelée début, et l'extrémité amont est appelée fin. La glace stable est soudée par le gel à la rive, ou encore elle ne peut pas se déplacer en raison de la morphologie du cours d'eau. De façon générale, la glace qui arrive coule sous la glace stable et s'accumule en dessous, ou s'empile derrière, ou encore les deux à la fois. Toutefois, certains éléments physiques peuvent, conjointement avec la nappe de glace ou seuls à l'occasion, augmenter la possibilité de formation d'un embâcle : piliers de ponts, îles, tournants prononcés, eaux peu profondes, réduction soudaine des pentes et étranglement du cours d'eau.

Pendant la débâcle printanière, ou les dégels hivernaux, un embâcle est causé par l'accumulation de glace provenant justement de la débâcle de la nappe de glace en amont. La montée des eaux peut être due à la fonte des neiges ou, ce qui est fréquent dans les parties sud et atlantique du Canada, à un redoux soudain en plein hiver. Ces redoux sont souvent accompagnés de pluies relativement abondantes, ce qui accroît rapidement la montée des eaux et cause des embâcles dévastateurs.

La nappe de glace peut se rompre massivement en raison de pressions exercées vers le haut par la montée rapide de l'eau. On parle alors de « fissures en charnières », ou fissures longitudinales, parallèles aux rives. La nappe se rompt ensuite en plus petits fragments après avoir été mise en mouvement par l'eau et s'être heurtée aux rives ou à d'autres parties de la nappe de glace.

Les embâcles provoquent des inondations pour deux raisons principales. En premier lieu, l'épaisseur de la glace formant embâcle peut être considérable, atteignant plusieurs mètres. En second lieu, la face inférieure de la nappe de glace est habituellement très rugueuse. Dans des conditions normales d'écoulement de l'eau, seul le lit de la rivière exerce une résistance par friction à l'écoulement de l'eau. Plus le lit est inégal, plus grande est la profondeur requise pour un débit donné. Lorsqu'il y a un embâcle, l'amoncellement de la glace et la surface inférieure très inégale de celle-ci ralentissent l'écoulement de l'eau. Pour que l'eau puisse s'écouler, la profondeur doit donc être beaucoup plus grande que dans le cas d'un cours d'eau libre.

Comme l'embâcle diminue la profondeur requise pour maintenir le débit du cours d'eau, il est manifeste qu'il peut se produire des crues importantes, même à des débits relativement faibles.

Les embâcles peuvent produire une autre situation dévastatrice : les lames causées par le dégagement soudain d'un embâcle majeur. Ces lames peuvent atteindre des vitesses de 10 mètres par seconde, soit 36 kilomètres par heure, ce qui signifie que l'eau montera très rapidement et qu'il y aura peu de temps pour la mise en place des mesures d'urgence. De plus, la vitesse de l'eau et de la glace flottante peut être élevée, plus de 5 mètres par seconde ou 18 kilomètres par heure, ce qui peut causer des dommages importants par érosion ou impact.

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