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AbstractPossibility and usefulness of historical flood series reconstruction, for thestudy of extreme floods in small watersheds. Case study of four smalltributaries of the Aude River, FranceThis study deals with the estimation of flash floods frequency, in small watersheds of theFrench mediterranean area. In order to improve statistical analysis of these events, the ideadevelopped was to gather, in the mesure of possible, historical information about floods overa two centuries period. Four small tributaries of the Aude river (south-east of France) were2studied. Each of them has a catchment area of less than 200 km . For historical informationgathering, a methodology that already gave successful results in the case of larger French riverswas applied. Using this methodology it was possible to identify archive sources that were of realinterest to the particular case of small watersheds. These sources are essentially local archive col-lections (Archives Départementales, archives from hydrometry and flood warning services). Onthe other hand, National archives collections (Archives Nationales, M.Pardé collection, and theENPC’s historical collection) contained little useful information, and archives from newspaperswere equally disappointing. Archive documents that were finally used, come essentially from the“Services des Ponts et Chaussées” or the “Services Vicinaux” (archives located in the S and Oseries in the Archives Départementales collection). Nevertheless, in ...
Publié le : samedi 24 septembre 2011
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Abstract Possibility and usefulness of historical flood series reconstruction, for the study of extreme floods in small watersheds. Case study of four small tributaries of the Aude River, France This study deals with the estimation of flash floods frequency, in small watersheds of the French mediterranean area. In order to improve statistical analysis of these events, the idea developped was to gather, in the mesure of possible, historical information about floods over a two centuries period. Four small tributaries of the Aude river (south-east of France) were 2 studied. Each of them has a catchment area of less than 200km. For historical information gathering, a methodology that already gave successful results in the case of larger French rivers was applied. Using this methodology it was possible to identify archive sources that were of real interest to the particular case of small watersheds. These sources are essentially local archive col-lections (Archives DÉpartementales, archives from hydrometry and flood warning services). On the other hand, National archives collections (Archives Nationales, M.PardÉ collection, and the ENPC’s historical collection) contained little useful information, and archives from newspapers were equally disappointing. Archive documents that were finally used, come essentially from the “Services des Ponts et ChaussÉes” or the “Services Vicinaux” (archives located in the S and O series in the Archives DÉpartementales collection). Nevertheless, in the four cases studied these documents gave sufficient information to build historical flood series of one to two centuries in length. The perception thresholds associated with these series, and also the peak discharge of the main historical floods, could be estimated. Considering the large uncertainty of these estimations, discharges were represented in the form of low and high limit values of the possible discharge. The statistical study of these series first reveals a high heterogeneity of flood peak discharges among the four studied watersheds. The usefulness of historical data is then highlighted, for the choice of statistical distributions able to fit the series, as well as for the calibration of these distri-butions. As only short systematic series are used, the application of such methods, which consist of fitting a statistical distribution to the observed series, can lead to very important errors. The historical data makes these methods more reliable, even in the case of very limitated information (number of times a threshold is passed, or information limitated to just one historical flood). In comparison, the Gradex method appears much more robust when only systematic data is avai-lable. This method gives flood quantile estimates that are largely coherent with historical data. Moreover, the variability of flood discharges among the four case studies is well represented using this method, due to high variations of the form factor (this factor must be carefully estimated in each case). Finally, in order to extend these results to other watersheds, especially ungau-ged ones, the reasons for this variability on flood discharges must first be better understood.
RÉsumÉ Ce mÉmoire traite de l’estimation de la frÉquence des crues Éclair, dans des petits cours d’eau de la rÉgion mÉditerranÉenne. Pour prÉciser l’Étude statistique de ces ÉvÉnements, relativement rares, l’idÉe dÉveloppÉe a ÉtÉ de reconstituer des historiques de crues sur une pÉriode pouvant aller jusqu’À deux siÈcles. Quatre petits cours d’eau affluents de l’Aude, dont la surface n’excÈde 2 pas 200km, ont ÉtÉ ÉtudiÉs. Une mÉthodologie de recherche d’informations historiques, dÈjÀ appliquÉe avec succÈs À des cours d’eau franÇais plus importants, a ÉtÉ reprise. Elle a permis de mettre en Évidence les fonds d’archives dignes d’intÉrt dans le cas de l’Étude des cours d’eau de petite taille. Ces fonds sont essentiellement locaux (Archives DÉpartementales, et archives des services de l’État chargÉs de l’hydromÉtrie et de l’annonce des crues). Les fonds À caractÈre natio-nal (Archives Nationales, fonds M.PARDE, fonds historique de l’ENPC), en revanche, prÉsentent un intÉrt secondaire, et l’exploitation des archives de la presse s’est Également avÉrÉe dÉcevante. Les documents d’archives finalement valorisÉs proviennent pour l’essentiel des Services des Ponts et ChaussÉes, et des Services Vicinaux (sÉries S et O aux Archives DÉpartementales). Ces docu-ments s’avÈrent suffisamment riches, dans les quatre cas ÉtudiÉs, pour reconstituer des historiques de crues d’une durÉe d’un À deux siÈcles. Il est Également possible d’Évaluer le seuil de perception associÉ À ces sÉries, ainsi que le dÉbit de pointe des principales crues. Les estimations de dÉbit rÉalisÉes restent toutefois incertaines et ont pour cette raison ÉtÉ reprÉsentÉes sous forme d’inter-valles de dÉbits possibles. L’exploitation statistique de ces sÉries met tout d’abord en Évidence l’hÉtÉrogÉnÉitÉ des dÉbits de crues parmi les cours d’eau ÉtudiÉs. L’intÉrt des donnÉes historiques est ensuite clairement mis en Évidence, À la fois pour effectuer le choix de distributions statis-tiques aptes À reprÉsenter les sÉries observÉes, puis pour prÉciser le calage de ces distributions. Il apparat surtout que les risques d’erreurs sont extrmement importants, lorsque ces mÉthodes consistant À ajuster des distributions statistiques aux sÉries observÉes, sont appliquÉes À partir des sÉries systÉmatiques de courte durÉe. Les informations historiques permettent de fiabiliser ces mÉthodes, mme lorsque les informations valorisÉes sont trÈs incomplÈtes (par exemple limitÉes au dÉcompte des dÉpassements d’un seuil ou À une crue historique unique). Par comparaison, la mÉthode du Gradex apparat beaucoup plus robuste lorsque seules les donnÉes systÉmatiques sont disponibles. Elle donne des rÉsultats trÈs cohÉrents avec les donnÉes historiques, et reproduit notamment trÈs bien, À condition d’Évaluer correctement le facteur de forme, la variabilitÉ des dÉbits parmi les bassins ÉtudiÉs. Mais cette variabilitÉ des dÉbits devra tout de mme tre mieux expliquÉe, avant d’espÉrer extrapoler les rÉsultats obtenus À des bassins non jaugÉs notamment.
Discipline : Environnement
Mots-clÉs : riviÈre, crue, dÉbit, bassin-versant, prÉdÉtermination, quan-tile, periode de retour, frÉquence, histoire, archives, Aude, MÉditerranÉe
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