Prévision des crues : enjeux, développements et applications

1. Prévision des crues :enjeux, développements et applications Vazken Andréassian UR HBAN, Cemagref, Antony Visite OPECSTCemagref – 19 mai 2010

2. La crue de 1910 • Evénement exceptionnel lié à des précipitations supérieures à la normale sur plusieurs mois • Jusqu’à une vingtaine de jours de submersion, plusieurs mois de réparation et de remise en fonctionnement • Période de retour estimée à 100 ans • Aujourd’hui, 2 500 000 habitants seraient touchés directement en IdF pour une hauteur équivalente à 1910 • Plus de 12 milliards d’euros de dégâts (estimation hors réseaux - 1998) • Anticipation de 3 jours demandées par la Préfecture de Police de Paris Chambre des Députés – Janv. 1910 Carte des zones inondées à Paris en 1910 (DIREN IdF)

3. Contexte actuel et besoins • Réforme en 2003 suite au rapport de la commission d’enquête de l’Assemblée sur les inondations • Création de 22 Services de Prévision des Crues, coordonnés par le Service central hydrométéo-rologique d’aide à la prévision des inondations (SCHAPI) • Besoins variés en termes d’échéance et de précision en fonction des types de cours d’eau et des conditions climatiques (définis dans les Plans de secours spécialisés inondations PSSI) • Alimentation de la carte de vigilance crue à 24 h • Besoin de modèles capables : Tronçons suivis par les 22 Services de Prévision de crue • d’exploiter les observations hydrométéorologiques et les prévisions pluviométriques • de fonctionner avec des données peu validées et en mode dégradé Portail Internet Vigiecrues

4. Travaux de recherche réalisés au Cemagref pour l’amélioration des systèmes de prévision des crues Entrées Modélisation Sorties Traitement des données radar Spatialisation des informations Données satellitales (humidité de surface) Modèles hydrologiques Méthodes d’assimilation Approches pour bassins non jaugés Modélisation d’ensemble Couplages hydrologie-hydraulique Quantification des incertitudes Méthodes d’interprétation et transfert • Partenariats Météo-France, MEEDDM (DGPR - SCHAPI), EDF R&D • Collaborations internationales (US National Weather Service, Univ. Laval Canada, Centre européen de prévision)

5. Modèle hydrologique de prévision • Développé sur un millier de bassins versants français pour être générique • Modélisation en continu de l’état de saturation des sols • Prévision systématisée à partir des informations de débit observé et de pluie observée et prévue à remplacer par version animée à remplacer par version animée

6. Développement de méthodes d’assimilation • Corriger en temps réel les modèles numériques • Exploiter toutes les informations disponibles • Exemple : assimilation des débits observés Méthodes d’assimilation Pluie observée et prévue Modèles ARIMA Débit observé Réseaux de neurones Modèle hydrologique de prévision Débit prévu Filtre de Kalman Assimilation directe Mise à jour des paramètres….

7. Développement de prévisions probabilistes • Prise en compte des incertitudes sur les pluies futures • Exploitation des prévisions probabilistes météorologiques à moyenne échéance Crue de la Seine à Paris (mars 2001)

8. Transferts opérationnels SPC Seine moyenne – Yonne – Loing Services de prévision des crues (SPC) équipés du modèle Cemagref de prévisions de crue (bassins de 50 à 44 000 km²) SPC Loire – Cher – Indre Modèle de prévision temps réel SPC Dordogne SCHAPI SPC Grand Delta Alimentation dela carte nationale de vigilance crues

9. Conclusions et perspectives • Recherche permettant de progresser sur des questions scientifiques et d’obtenir des résultats finalisés à vocation opérationnelle • Besoin d’améliorer la connaissance du fonctionnement des bassins versants et les performances des modèles • Forte demande des services de l’Etat mais aussi de collectivités non couvertes par le réseau réglementaire • Extension des recherches aux questions de gestion de la ressource en eau (prévision des étiages à moyen et long terme)