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Reports

Analyse bivariée des liens entre magnitude et durée des crues en zones Alpine et Pyrénéenne

Guillaume Evin 1 Guillaume Piton 2
2 Université Grenoble Alpes, INRAE, ETNA
INRAE - Institut National de Recherche pour l’Agriculture, l’Alimentation et l’Environnement : ETNA
Abstract : Dans l'analyse du risque lié aux inondations, l’évaluation de l’aléa repose encore souvent sur une hypothèse de crue centennale (sous-entendu du point de vue des débits de pointe). Les crues torrentielles se distinguent des crues classiques, dites « fluviales », par les dommages additionnels liés au transport solide. Les flux de matériaux solides sont fortement liés à la fois aux débits de pointe mais aussi aux durées des crues. Plusieurs caractéristiques des hydrogrammes de crue (débit de pointe, volume, durée, forme) doivent donc être déterminées pour en estimer les effets (zone inondable, volume solide transporté, volume écrêté par des ouvrages, etc.). D'un point de vue statistique, une crue centennale en débit de pointe ne sera pas forcément centennale en durée. Le temps de retour d'un évènement est classiquement liés à une de ces caractéristiques, par exemple le débit de pointe, mais des approches intégrant plusieurs caractéristiques, dites "multivariées", existent aussi. Paradoxalement, ces approches multivariées ne sont que très peu utilisées et exploitées dans le contexte des torrents et rivières torrentielles alors que les outils et méthodes statistiques sont disponibles. Ce rapport explore leur potentiel sur un jeu de données de 128 stations localisées dans les Alpes et dans les Pyrénées. Cette analyse met en lumière que les crues décennales des torrents et rivières torrentielles sont en générales longues (quasiment systématiquement un à plusieurs jours). La durée de ces crues est ainsi plus à relier à celle des précipitations qu'à un temps de réponse du bassin versant. Trois régimes de comportements ont toutefois été identifiés: un régime de "crues éclair" (les crues de plus forte magnitude sont courtes mais tout de même de l'ordre de la journée), un régime de crues longues (les crues de plus fortes magnitudes sont aussi les plus longues) et un régime intermédiaire. Une formule complémentaire a été proposée pour estimer une durée équivalente moyenne qui serait valable à la fois dans une approche univariée et dans une approche bivariée. Lors de l'analyse d'un site disposant de données hydrologiques suffisantes, en utilisant la méthode proposée, les chargés d'études peuvent générer des familles d'hydrogrammes sur la base d'un contour de temps de retour connu. Ces hydrogrammes peuvent servir dans une étape suivante pour analyser des variables réponses du système pour un ensemble des crues de temps de retour homogène. Un exemple est fourni dans un contexte d'analyse du transport solide par charriage. Dans le cas le plus typique, le chargé d'étude mènera dans un premier temps une analyse univariée sur le débit de pointe pour caractériser la capacité du chenal, puis analysera dans un cadre bivarié (ou sur la base de quelques scénarios d'hydrogrammes) des variables réponses particulières identifiées comme importantes pour le contrôle de l'aléa du site étudié.
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https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-02509705
Contributor : Guillaume Piton <>
Submitted on : Monday, March 23, 2020 - 2:50:28 PM
Last modification on : Monday, May 18, 2020 - 2:37:29 PM

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EvinPiton2020ActionSNRH_CrueBi...
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  • HAL Id : hal-02509705, version 1

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Guillaume Evin, Guillaume Piton. Analyse bivariée des liens entre magnitude et durée des crues en zones Alpine et Pyrénéenne. [Rapport de recherche] INRAE; DGPR (Direction Générale de la Prévention des Risques - Ministère de la Transition Ecologique et Solidaire). 2020. ⟨hal-02509705⟩

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