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  • Sujet ingénierie
  • Auteur Steve Grimmer
  • Date : 30 juillet 2020

Murailles de la ville, digues et inondation du fleuve Jaune de 1642

Note de la rédaction : Cet article sur l'inondation du fleuve Jaune de 1642 en Kaifeng, Chine a été écrit par Steve Grimmer, mécanicien artiste chez Little River.

Ici, chez Little River Research and Design, nous nous engageons à aider les gens à mieux comprendre les rivières et leur géomorphologie, en particulier face aux interventions anthropiques telles que l'exploitation minière, le dragage, la canalisation et la construction de digues. Mes deux derniers articles de blogue portaient spécifiquement sur les digues (Le sort d'une petite digue est incertain, Ajouter le facteur anthropogénique à la liste des facteurs d'inondation), c'est donc une belle coïncidence d'en voir un article dans la revue Nature, ajouter à la discussion. J'ai pris un intérêt particulier à la lecture de cet article dans la mesure où j'ai visité la ville de Kaifeng, dans la province du Henan, en Chine, en 2012 dans le cadre d'un projet de recherche avec une université locale. Le marché de nuit à Kaifeng, à ne pas manquer si vous en avez l'occasion !

Kaifeng and the Yellow River
Figure 1. Kaifeng et le fleuve Jaune. (a) Topographie de la plaine de Chine du Nord. (b) Modèle numérique de terrain (DEM) SRTM de 90 m de la région de Kaifeng ; noter que l'altitude du fleuve Jaune est supérieure à celle de Kaifeng (Données disponibles auprès de l'U.S. Geological Survey). (d) Les remparts de la ville de Kaifeng (la ligne continue représente le mur de la dynastie Song, la ligne pointillée représente le mur de la dynastie Ming / Qing) (Imagerie de Google Earth Pro, Digital Globe). (d) Le lit surélevé du fleuve Jaune surplombant Kaifeng, avec pour échelle la plus haute structure du Kaifeng médiéval, la Pagode de fer. (Image : Michael Storozum, et al., Scientific Reports volume 10, numéro d'article : 3765 (2020))

Kaifeng fut autrefois la capitale de la dynastie Song et était déjà une grande ville dès le VIIe siècle. Elle se trouve sur la rive sud du Fleuve Jaune, qui tire son nom de la lourde charge de sédiments qu'il ramasse lors de son passage à travers le plateau de Loess. L'article, dont l'auteur principal est Michael Storozum, de l'Université Fudan et de l'Institut Max Planck, examine des objets enfouis sur plusieurs sites archéologiques de la vieille ville lors de la crue catastrophique du Fleuve Jaune en 1642. Les preuves archéologiques présentes dans les 20 mètres de sédiments indiquent une occupation continue depuis l'âge du bronze. C'est un fleuve extrêmement sujet aux inondations, les sources faisant état d'un millier d'inondations au cours des 2 000 dernières années. (Considérez un instant que l'histoire écrite en Chine remonte à quelque 3 000 ans, jusqu'à la dynastie Shang !)

L'inondation particulièrement meurtrière qui s'est produite en 1642 a tué environ 300 000 des 370 000 habitants de la ville. Bien que des pluies abondantes eussent fait enfler le fleuve Jaune jusqu'au stade de la crue, il était maintenu par des levées et des digues. Cette catastrophe était entièrement d'origine humaine. Kaifeng était assiégée par des paysans rebelles depuis plus de six mois et l'une des murailles de la ville avait été percée. Le gouverneur ming de la ville ordonna de rompre une levée sur le fleuve Jaune pour tenter de balayer les rebelles. Le déluge qui s'ensuivit pénétra dans la ville par la brèche de la muraille, mais n'eut aucun moyen facile d'en sortir et remplit rapidement la ville de plus de 6 mètres d'eau limoneuse. Bon nombre de maisons de la ville étaient construites en briques de boue qui se sont rapidement dissoutes, et le déluge a facilement emporté de grandes poteries, des roues de charrette et des portes en bois à travers les rues, détruisant quiconque et tout ce qui se trouvait sur son passage. Lorsque les eaux se sont retirées, une couche de limon de 3 mètres a été laissée derrière.

Examinons certains des facteurs qui ont convergé pour provoquer une telle calamité. Le premier est le mur de protection qui encercle la ville. Des preuves archéologiques révèlent de nombreuses couches de sédiments à l'extérieur de la ville, indiquant la protection fiable offerte par ces murs au fil des siècles. Cependant, une fois que l'eau est entrée dans la ville en 1642, elle n'a plus eu d'issue, et la ville a été rapidement inondée. Les villes modernes protégées par des digues disposent de vastes systèmes de drains, d'égouts pluviaux et de pompes, ainsi que de vannes de crue qui peuvent être ouvertes et fermées à volonté. Ce n'était pas le cas de Kaifeng en 1642. Pourtant, comme nous l'avons appris lors de l'inondation de La Nouvelle-Orléans après l'ouragan Katrina, même les systèmes de protection sophistiqués sont sujets à des défaillances.

Ensuite, examinons l'altitude. Le fleuve Jaune près de Kaifeng se trouve à environ 14 mètres au-dessus de la ville, bien qu'ils ne soient distants que de 10 km. La plus grande partie du changement d'altitude se fait sous la forme d'une falaise abrupte, et non d'une pente progressive. Le fleuve descend encore du plateau de Loess vers la plaine de Chine du Nord où se trouve Kaifeng, et surplombe pour ainsi dire la ville. Le fleuve Jaune, étant si chargé de sédiments, subit une agradation. C'est-à-dire que l'apport en sédiments est supérieur à ce que le système peut transporter, ce qui provoque une sédimentation et une élévation du lit. Au fil des siècles, le fleuve Jaune s'est élevé encore plus haut au-dessus de Kaifeng.

Avec le temps, le lit d'un chenal en exhaussement s'élève suffisamment pour sortir le fleuve de ses rives, à la recherche d'un chenal plus direct et plus pentu lors d'un processus appelé avulsion. En effet, la plaine de la Chine du Nord porte les traces de nombreux événements de ce type au fil des siècles, et des paléochenaux sont visibles sur les images satellitaires. Ces changements soudains et récurrents du cours du fleuve ont fait des millions de morts et détruit des terres agricoles précieuses. La pratique dans la Chine dynastique, tout comme ici aux États-Unis, consistait à construire des digues et des murs anti-crues toujours plus hauts le long du fleuve afin de le maintenir dans son lit actuel. Il ne s'agit là que d'une solution temporaire qui mène à des inondations catastrophiques lorsque la rupture inévitable se produit.

90 m SRTM DEM of Kaifeng and surrounding area
Figure 2. MNT SRTM de 90 m de Kaifeng et des environs. Le MNT met en évidence les paléochenaux autour du site ; plus précisément, le paléochenal sortant au sud-est de Kaifeng pourrait être le chenal relictuel du dépôt d'inondation de 1642 apr. J.-C. (Données disponibles auprès du U.S. Geological Survey). (Image : Michael Storozum et al., Scientific Reports, volume 10, numéro d'article : 3765 (2020))

Dans la Chine ancienne, tout comme aux États-Unis aujourd'hui, les efforts visant à construire des infrastructures résistant aux inondations ont souvent porté leurs fruits, en particulier dans ce que l'on pourrait considérer comme une plage de conditions typiques. Mais nous avons toujours vécu avec des pressions environnementales, sociales et structurelles changeantes qui font se comporter les rivières de manière imprévisible. Ce qui a fonctionné par le passé peut ne plus fonctionner aujourd'hui, car la rivière d'aujourd'hui n'est plus la même que celle d'il y a 400 ou même 40 ans. Avec l'apport d'un climat qui se réchauffe à un système déjà complexe, nous devons construire nos infrastructures riveraines avec une conscience et une sensibilité accrues à tous les facteurs qui entrent en jeu. Notre Emriver tables d'écoulement et accessoires Excellente illustration de l'exhaussement des lits fluviaux et de la diffluence, ainsi que des répercussions des digues, des murs anti-crues et d'autres structures anthropiques sur l'environnement fluvial. Que vous soyez enseignant ou chercheur dans l'un des nombreux domaines liés à la science des rivières, nous sommes là pour vous aider !