Piezometric thresholds for triggering landslides along the Normandy coast, France
Seuils piézométriques pour le déclenchement de glissements de terrain sur les versants côtiers normands, France
Résumé
The Cirque des Graves landslide in Normandy (N-W France) is a slow-moving and deep-seated coastal landslide characterized by surface displacement of a few centimeters per year (1-10 cm/yr) and regularly affected by brutal accelerations with several meters of displacements (January 1982, February 1988, March 1995 and March 2001). For these reasons, and because of the presence of economical and physical stakes, the landslide has been progressively monitored since 1985. Previous researches demonstrated qualitatively that these accelerations were controlled by the slope hydrology. To improve the knowledge on the slope dynamics, a combination of historical data and slope instrumentation is necessary. The actual monitoring system is based on twenty-four cemented benchmarks, three permanent GNSS receivers and several hydro-meteorological observation points. The aim of this study is to associate groundwater levels to the landslide kinematics to define critical piezometric thresholds to trigger landsliding. Thresholds have been identified using long-term continuous single point time series and shorter, but more spatially distributed, piezometric information. Empirical piezometric thresholds for the landslide triggering are defined taking into account the antecedent hydro-climatic conditions. Two main situations were identified: (1) major landsliding events associated to long-lasting rainfall periods (several month) with groundwater water elevation of more than two meters above the mean annual level observed for the period 1976-2013 (return period of over 6/7 years); and (2) moderate landsliding events associated to low intensity rainfall periods with a limited groundwater rise responsible for a moderate seasonal kinematics (return period of every years).
Le glissement du Cirque des Graves en Basse-Normandie (N-W France) est un glissement lent et profond qui se caractérise par des déplacements de surface de quelques centimètres par an (1-10 cm/an) mais qui est également affecté par des accélérations brutales générant des déplacements de plusieurs mètres (janvier 1982, février 1988, mars 1995 et mars 2001). C’est pour cette raison, et de par l’existence d’importants enjeux économiques et physiques que le glissement a été instrumenté progressivement par un réseau de surveillance depuis 1985. Les recherches antérieures ont démontré qualitativement que les différentes accélérations étaient étroitement liées aux conditions hydro-climatiques. Pour améliorer les connaissances sur la dynamique du versant associée à la pluviométrie et aux fluctuations du niveau des eaux souterraines, la combinaison des données historiques et des levés de terrain ont été nécessaires. Le système de surveillance actuel est composé de vingt-quatre repères topographiques cimentés, de trois récepteurs GNSS permanents et de plusieurs points d'observation hydro-météorologiques. Le but de notre étude est d'identifier des niveaux de nappe contrôlant la cinématique de versant de façon à définir des seuils critiques de déclenchement. Ces seuils sont identifiés selon deux situations possibles : (1) des seuils caractérisant des accélérations importantes du glissement associées à des périodes pluvieuses de longue durée (plusieurs mois) marquées par une élévation des eaux souterraines de plus de deux mètres par rapport au niveau moyen annuel ; (2) des seuils caractérisant des accélérations d'amplitude modérée associées à des périodes pluvieuses de pluies cumulées modérées et à une hausse limitée de la nappe phréatique. Ces résultats suggèrent par ailleurs que l'effet des précipitations sur l'instabilité du versant est fonction du niveau initial de la nappe plusieurs mois avant l’accélération.