Les inondations dans les zones urbaines ont coûté aux Américains plus de 106 milliards de dollars entre 1960 et 2016, endommageant des biens, perturbant les entreprises et faisant des victimes. Déterminer quelles zones sont les plus susceptibles d’être inondées dans un contexte d’utilisation des terres en constante évolution et de variations des régimes pluviométriques et climatiques peut s’avérer coûteux et compliqué – et les anciennes méthodes de dessin de cartes d’inondation ne parviennent pas à saisir l’incertitude inhérente aux prévisions d’inondation.
Maintenant, une nouvelle recherche de l’Université de Géorgie décrit une méthode simplifiée et rentable pour développer des cartes d’inondation qui reflètent l’incertitude des prévisions d’inondation. Publié dans la revue Eau, l’étude a été dirigée par le professeur d’ingénierie Brian Bledsoe, directeur de l’Institute for Resilient Infrastructure Systems (IRIS) de l’UGA, et Tim Stephens, un ancien de l’UGA et de l’IRIS maintenant avec Dynamic Solutions LLC, une société d’ingénierie, de planification et de recherche spécialisée dans les ressources en eau.
L’étude propose ce que les chercheurs décrivent comme « une approche pratique et simplifiée pour quantifier l’incertitude dans les estimations des risques d’inondation » en modélisant les inondations dans deux bassins versants urbains : Proctor Creek à Atlanta et Bronx Wash à Tucson, en Arizona.
« La cartographie conventionnelle des risques d’inondation a tendance à tracer une seule ligne sur une carte montrant la zone inondable, ce qui est souvent interprété par le public et les politiciens comme » Vous n’allez pas être inondé si vous êtes en dehors de la ligne « , a déclaré Bledsoe. « En réalité, cette ligne peut être très incertaine et floue, et une grande partie des dommages causés par les inondations se produisent en dehors de celle-ci. »
La nouvelle approche introduite par Bledsoe et Stephens utilise le concept d’intervalles de confiance, qui montrent la norme d’écart autour d’une prédiction spécifique, pour aider à clarifier le risque d’inondation auquel les propriétaires sont confrontés à un endroit donné. Cette approche diffère des cartes d’inondation traditionnelles car elle capture la variation des scénarios d’inondation potentiels pour un point donné de la carte.
« Nous utilisons des outils avancés pour quantifier l’incertitude autour des lignes d’inondation et décrire la gamme complète d’endroits où l’inondation est susceptible de se produire. C’est comme des intervalles de confiance basés sur un écart type dans les statistiques – la zone inondée est entourée d’intervalles de confiance et nous révélons que variabilité pour aider à la planification et à la prise de décision pour protéger les personnes et les biens. L’incertitude peut être de 100 pieds de large à certains endroits ou de plus de 1 000 pieds de large à d’autres endroits le long de la plaine inondable « , a déclaré Bledsoe.
Dans le passé, ce genre d’analyse détaillée n’était pas accessible à la plupart des municipalités, en particulier dans les collectivités qui manquaient de ressources.
« La façon dont ce type d’analyse a été effectué dans le passé prend beaucoup de temps et implique l’exécution de modèles hydrauliques complexes des milliers de fois pour comprendre toute l’étendue des risques d’inondation. Cette recherche démontre une méthode simplifiée qui produit des résultats très similaires et acceptables, mais prend beaucoup moins de temps et est plus facile et moins coûteux à réaliser », a expliqué Bledsoe.
Stephens et Bledsoe espèrent que leur approche produira des cartes qui dépeignent de manière plus réaliste les zones inondables avec moins d’effort et à moindre coût par rapport aux méthodes précédentes. Ils croient que leur méthode devrait aboutir à des cartes améliorées qui sont mises à jour plus fréquemment.
« Notre approche simplifiée est plus accessible à un public plus large, comme ceux dont le temps, le budget ou les ressources techniques sont limités », a déclaré Stephens. « Il peut être mis en œuvre avec une légère augmentation du niveau d’effort pour les études réglementaires traditionnelles sur les risques d’inondation, ce qui rend l’incorporation de l’incertitude beaucoup plus accessible, viable et rentable. »
Pour mettre cette méthode entre les mains des praticiens, les chercheurs ont commencé à se coordonner avec leurs partenaires du US Army Corps of Engineers, de la Federal Emergency Management Agency, de la Georgia Emergency Management Agency, des associations de gestion des plaines inondables et de diverses municipalités.
Pour faire avancer leur vision de créer les cartes d’inondation les plus claires et les plus précises possibles, Bledsoe et Stephens ont travaillé avec des spécialistes des sciences sociales pour déterminer les meilleurs moyens de communiquer une image complète des risques au public.
« Par exemple, nous avons constaté qu’il est beaucoup plus facile de comprendre que dire des choses comme : « Vous pouvez être sûr à un certain pourcentage que votre maison ne sera pas inondée au cours des 20 prochaines années » que des déclarations abstraites sur l’inondation de 100 ans ou 1 % de probabilité de dépassement annuel », a expliqué Bledsoe.
Tim Stephens et al, Simplified Uncertainty Bounding: An Approach for Estimating Flood Hazard Uncertainty, Eau (2022). DOI : 10.3390/w14101618