Cartographie automatisée des zones inondables sur les têtes de bassins versants : évaluation de 3 approches sur 3 crues rapides exceptionnelles dans le sud de la France
Résumé
Flash floods observed in headwater catchments cause significant material and human damage worldwide. In France, they frequently hit small watersheds in the Mediterranean area, often causing catastrophic impacts. Considering the large number of small rivers possibly affected, the use of automated methods for flood hazard mapping flooded can be of great help for the identification of threatened areas and the prediction of potential impacts of these floods. An application of three mapping methods of increasing level of complexity (HAND / MS, caRtino 1D, and Floodos 2D) is presented herein for the simulation of three major flash floods observed during the last ten years in France: the 15th of june 2010 flood on the Argens river and its tributaries (585 km of rivers simulated) ; the 3rd of october 2015 flood on small coastal rivers of the French Riviera (131 km of rivers); and the the 15th of october 2018 floods on the Aude river and its tributaries (561 km of rivers). The common feature of these 3 approaches is their high level of automatization, their application based on a high-resolution (5m) DTM, and their reasonable computation times. Hydraulic simulations are run in steady state regime on the basis of peak discharges estimated with a hydrological model, which has been preliminary adjusted for each event. The results of the simulations are compared with the observed flood maps and the high-water marks. These results reveal a clear hierarchy between the methods used, in favour of the methods of the St Venant hydraulic models. With these methods, the differences between the simulated water levels and the flood marks remain mostly below 70 cm. The most important errors are related to the representation of the riverbed cross section (no bathymetry) and the artificial structures (dikes, bridges) in the models.
Les crues éclair qui touchent les têtes de bassin causent d'importants dégâts matériels et humains dans le monde entier. En France, elles frappent fréquemment les petits cours d'eau de la zone méditerranéenne, entraînant souvent des conséquences catastrophiques. Compte tenu du grand nombre de petits cours d'eau concernés, l'utilisation de méthodes de cartographie automatisée des zones inondées peut être d'une grande aide pour l'identification des zones susceptibles d'être touchées et la prévision des impacts potentiels de ce type de crues. Une application de trois méthodes de cartographie d'un niveau de complexité croissant (HAND/MS, caRtino 1D, et Floodos 2D), est présentée ici pour la simulation de trois crues éclair majeures observées au cours des dix dernières années (15 juin 2010 sur l'Argens et ses affluents, 3 octobre 2015 sur les côtiers des Alpes Maritimes, et 15 octobre 2018 sur l'Aude et ses affluents). Les simulations hydrauliques sont exécutées en régime permanent sur la base des débits de pointe estimés par un modèle hydrologique, ajusté sur chaque événement. Les résultats des simulations sont comparés aux cartes d'inondations observées et aux marques des plus hautes eaux (PHE). Ces résultats révèlent une hiérarchie assez nette entre les méthodes utilisées, en faveur des méthodes basées sur des modèles hydrauliques St Venant. Avec ces méthodes, les différences entre niveaux d'eau simulés et les marques de crue restent majoritairement inférieures à 70 cm. Les erreurs les plus importantes sont généralement liées à la représentation du lit mineur et des ouvrages (digues, ponts) dans la modélisation.
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