L’analyse de la fréquence des inondations est une technique utilisée pour estimer le risque d’inondation, fournissant des statistiques telles que la «crue centennale» ou la «crue quinquennale» qui sont essentielles à la conception des infrastructures, à l’analyse de la sécurité des barrages et à la cartographie des inondations dans les zones sujettes aux inondations. Mais la méthode utilisée pour calculer ces fréquences d’inondation doit être mise à jour, selon une nouvelle étude menée par des scientifiques de DRI, de l’Université du Wisconsin-Madison et de l’Université d’État du Colorado.
Les inondations, même dans un seul bassin versant, sont connues pour être causées par une variété de sources, y compris les précipitations, la fonte des neiges ou les événements de «pluie sur neige» dans lesquels la pluie tombe sur le manteau neigeux existant. Cependant, les fréquences des crues ont traditionnellement été estimées en partant du principe que ces « moteurs » ou causes profondes des crues sont sans importance.
Dans un nouvel article en libre accès dans Lettres de recherche géophysiqueune équipe dirigée par Guo Yu, Ph.D., de DRI a examiné les facteurs les plus courants (pluies, fonte des neiges et événements de pluie sur neige) des inondations historiques pour 308 bassins versants dans l’ouest des États-Unis, et a étudié l’impact de différents types d’inondations sur les fréquences d’inondation résultantes.
Leurs conclusions ont montré que la plupart (64 %) des bassins versants ont fréquemment connu deux ou trois types d’inondations tout au long de la période d’étude, et que les inondations provoquées par les précipitations, y compris la pluie sur la neige, avaient tendance à être beaucoup plus importantes que les inondations de fonte des neiges dans toutes les tailles de bassins versants.
Une analyse plus approfondie a montré qu’en négligeant les rôles uniques de chaque type d’inondation, les méthodes conventionnelles de génération d’estimations de la fréquence des crues avaient tendance à entraîner une sous-estimation de la fréquence des crues sur plus de la moitié des sites, en particulier lors de la crue centennale et au-delà.
« Dans la pratique, le rôle de différents mécanismes a souvent été ignoré dans la dérivation des fréquences d’inondation », a déclaré Yu, associé de recherche postdoctoral Maki au DRI. « Cela est en partie dû au manque de compréhension physique des inondations historiques. Dans cette étude, nous avons montré que la négligence de ces informations peut entraîner des incertitudes dans les fréquences estimées des inondations qui sont essentielles pour les infrastructures. »
Les résultats de l’étude ont des implications importantes pour l’estimation des fréquences d’inondation dans le futur, car le changement climatique pousse les conditions dans les bassins versants dominés par la fonte des neiges vers une augmentation des précipitations.
« Comment l’inondation de 100 ans évoluera à l’avenir en raison du changement climatique est l’une des questions les plus importantes sans réponse dans la gestion des ressources en eau », a déclaré Wright, professeur agrégé en génie civil et environnemental à l’Université du Wisconsin-Madison. « Pour y répondre, nous devons nous concentrer sur la science fondamentale de la façon dont le cycle de l’eau, y compris les tempêtes de pluie extrêmes et la dynamique de la neige, est et continuera de changer dans un climat qui se réchauffe. »
L’équipe d’étude espère que cette recherche sera utile aux ingénieurs, qui s’appuient sur des estimations précises des fréquences d’inondation lors de la construction de ponts et d’autres infrastructures. Bien que de nombreux ingénieurs réalisent qu’il existe un problème avec la méthode conventionnelle d’estimation des fréquences d’inondation, cette étude fournit de nouvelles informations sur le niveau d’imprécision qui en résulte.
« Cette étude montre que la prise en compte de différents processus physiques peut améliorer l’évaluation des risques d’inondation », a déclaré Frances Davenport, Ph.D., chercheuse postdoctorale à la Colorado State University. « De manière importante, ce résultat suggère à la fois un besoin et une opportunité de développer de nouvelles méthodes d’évaluation de la fréquence des inondations qui refléteront plus précisément le risque d’inondation dans un climat qui se réchauffe. »
Source de l’histoire :
Matériaux fourni par Institut de recherche sur le désert. Remarque : Le contenu peut être modifié pour le style et la longueur.
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