Études d'action rapide

GFZ Potsdam, KU Leuven, VU Amsterdam, TU Delft, Uliège, LIST, Utwente, RWTH Aachen, Deltares

Allemagne et Benelux

Dans le nord-ouest de l'Europe, les inondations fluviales ont augmenté au cours des dernières décennies et devraient conitnuer à augmenter à l'avenir. D'autres études suggèrent que seules les inondations rares augmentent en ampleur, alors que les inondations fréquentes pourraient diminuer, ce qui pourrait être particulièrement difficile pour la gestion des risques d'inondation (GRI). L'événement de 2021 a également démontré la nécessité de gérer les inondations transfrontalières. Les inondations ne connaissent pas de frontières et la gestion des risques d'inondation doit donc également adopter des approches transfrontalières.

L'objectif de cette étude est de fournir une vue d'ensemble de la manière dont le changement climatique est actuellement pris en compte dans la GRI en Allemagne et dans les pays du Benelux. Cela concerne à la fois la façon dont le changement climatique est intégré dans les estimations des inondations (« Comment les scénarios sont-ils développés ? »), ainsi que la façon dont il est pris en compte dans les pratiques de gestion (« Comment les scénarios et les changements projetés sont-ils pris en compte ? ») ceci est fait avec un intérêt particulier pour la gestion des inondations dans les bassins fluviaux transfrontaliers régionaux.

Grâce à une analyse documentaire et à des entretiens avec des parties prenantes sélectionnées, la situation actuelle dans les pays est identifiée et comparée. Par exemple, les Pays-Bas ont estimé des scénarios de risque d'inondation à l'échelle nationale pour un niveau élevé et faible de CO₂ et pour un avenir humide et sec à l'aide d'un ensemble défini de modèles. En revanche, en Allemagne, seules deux régions ont spécifié des approches pour prendre en compte le changement climatique dans la gestion des risques d'inondation, tandis que d'autres régions attendent une amélioration de la base de connaissances.

Phase 1 (mars - juin) : analyse de la littérature internationale et sélection des approches dans la région étudiée

Phase 2 (juillet - octobre) : préparation de l'approche et entretiens avec les parties prenantes

Phase 3 (septembre - décembre) : synthèse et recommandations

L'établissement d'une vue d'ensemble bien fondée des pratiques actuelles, des demandes et des préoccupations des parties prenantes est un premier pas important vers une GRI transfrontalière plus résistante au climat dans la région étudiée. Résultat attendu de l'EAR : résumé des connaissances actuelles (internationales), recueil des approches utilisées et des préoccupations, demande dans les bassins fluviaux régionaux, recommandations pour la prise en compte du changement climatique dans la GRI dans les bassins fluviaux transfrontaliers.

• Analyse commune de la littérature (jusqu'en juillet) 

• Entretien avec les parties prenantes (juillet - octobre) 

• Publication et présentation (décembre) 

VU Amsterdam, Université de Liège, GFZ Potsdam

Vallée de l'Ahr, Vallé de la Vesdre et Limbourg

Suite aux inondations européennes de 2021, plusieurs initiatives indépendantes de collecte de données ont été entreprises dans les régions affectées de Belgique, d'Allemagne et des Pays-Bas. Les ensembles de données par objet qui en résultent contiennent des informations complémentaires précieuses sur les caractéristiques des aléas, la vulnérabilité des biens exposés et les facteurs socio-économiques qui déterminent la capacité d'adaptation des ménages et des communautés. Jusqu'à présent, ces ensembles de données ont été analysés indépendamment ou par sous-ensembles, mais aucune étude antérieure n'a cherché à extraire de nouvelles connaissances scientifiques de la fusion de tous les ensembles existants de données. Une telle vision holistique offre la possibilité de renforcer la robustesse et la signification statistique des analyses précédentes, de dévoiler de nouvelles connaissances sur les mécanismes des dommages causés par les inondations, de révéler des modèles significatifs entre les régions (en termes d'aléa, de vulnérabilité, de dommages et de capacité d'adaptation), et de révéler les biais possibles résultant de la collecte de données à différentes périodes et par différents moyens (par exemple, enquêtes en personne, contre-enquêtes en ligne). Il contribuera également à établir une base commune pour les analyses ultérieures, telles que l'amélioration des modèles de dommages causés par les inondations, les modèles d'évaluation pour simuler l'effet de l'adaptation et l'affinement des questions de recherche à aborder dans le cadre de la recherche doctorale prévue au sein de JCAR-ATRACE (couplage des systèmes humains et hydriques, modélisation des dommages...).

Comparer les enquêtes menées aux Pays-Bas, en Allemagne et en Belgique afin d'évaluer les différences et les similitudes entre les pays en ce qui concerne l'adaptation des ménages aux inondations et l'efficacité de ces mesures d'adaptation.

• Comparaison systématique et fusion des questionnaires utilisés dans les enquêtes déjà réalisées ;  

• Correspondance entre les variables collectées dans les différentes enquêtes afin de générer un ensemble de données harmonisé ;  

• Exploration des données, statistiques descriptives et analyse (extraction de caractéristiques, régressions...) principalement basées sur des méthodes de régression ;

• Description des principaux facteurs d'adaptation des ménages aux inondations dans les trois pays.

Diffusion des résultats de l'étude par le biais d'un article scientifique conjoint.

TU Delft, Université de Liège, RWTH Aachen, Deltares

Limbourg, Wallonie, Rhénanie-du-Nord-Westphalie

Les recherches précédentes sur l'inondation de 2021 ont révélé le manque de données de bonne qualité dans les bassins hydrographiques transfrontaliers de la région Benelux+ (Benelux et Rhénanie-du-Nord-Westphalie), ce qui est essentiel pour le développement de modèles hydrologiques et hydrauliques fiables. Cela souligne le besoin d'instruments de terrain nouveaux et innovants dans les bassins fluviaux du Benelux+ afin de collecter des informations pertinentes sur les paramètres hydrologiques et hydrauliques. En outre, les dégâts importants causés par les débris transportés par l'eau lors des inondations de 2021 nécessitent une compréhension de leurs caractéristiques à travers le bassin fluvial, y compris la taille, les volumes et le temps d'arrivée.

Pour répondre à ces questions, cette étude de l'EAR a trois objectifs principaux : (1) identifier les sites appropriés aux Pays-Bas, en Belgique, en Allemagne et au Luxembourg, où ces nouveaux instruments de mesure seront installés. Ceci sera réalisé en collaboration avec les partenaires et les autorités locales, conjointement avec l'ULiège et (éventuellement) RWTH Aachen. (2) Sélection des principaux paramètres hydrauliques/hydrologiques à surveiller à chaque endroit, y compris les précipitations, l'évaporation, l'humidité du sol, les niveaux d'eau (souterraine), les vitesses de surface, les décharges et les caractéristiques des débris transportés par l'eau. (3) Installer des systèmes de surveillance utilisant des capteurs et des caméras vidéo à proximité des structures hydrauliques existantes qui sont essentielles pour l'acheminement de l'eau pendant les inondations. La vélocimétrie par images de particules à grande échelle (LSPIV) sera également réalisée à l'aide d'OpenRiverCam afin d'estimer les vitesses d'écoulement de surface et les débits. Pour les débris flottants et les accumulations de débris, le traitement d'images des données collectées permettra également une caractérisation en termes de statistiques des principales propriétés associées aux débris transportés par l'eau, y compris la taille, le volume, l'intensité d'arrivée et les mécanismes d'accumulation.

Dans l'ensemble, cette étude permettra de concevoir et d'installer un système d'observation hydrologique / hydraulique harmonisé pour plusieurs bassins versants dans la région transfrontalière, dans le but de renforcer les réseaux de surveillance transfrontaliers. En outre, cette EAR servira de base à la collecte de données qui seront essentielles pour le suivi de la recherche doctorale dans le cadre du projet JCAR.

1. Identification des emplacements appropriés pour l'installation des instruments;
2. Sélection des paramètres de surveillance;
3. Installation des systèmes de surveillance.

Toutes les actions seront réalisées avant l'été 2024.

RWTH University Aachen, Institute of Hydraulic Engineering and Water Resources Management

Bassin-versant de la Rour (Allemagne, Pays-Bas et Belgique)

Le « test de résistance de la Rour » vise à mieux comprendre comment le bassin-versant de la Rour réagit dans des conditions extrêmes. L'objectif est d'explorer les conséquences d'un tel « stress » sur le système et d'identifier différents types de mesures et leurs effets sur l'atténuation des conséquences extrêmes.

En réalisant ce test de résistance, nous développerons l'approche du test de manière à ce que le test de résistance de la Rour puisse devenir une ligne directrice pour d'autres tests sur le même bassin-versant ou d'autres bassins-versants dans la zone transfrontalière entre les Pays-Bas et la Rhénanie-du-Nord-Westphalie.

En outre, ce test de résistance utilise explicitement une approche transfrontalière. Nous considérons le bassin-versant et nous nous concentrons en outre sur la région proche de la frontière germano-néerlandaise. Les conséquences de ces mesures sont étudiées, en mettant l'accent sur les effets transfrontaliers. Par exemple, que signifient les mesures prises en Allemagne pour la sécurité de l'eau aux Pays-Bas, et vice-versa ? Ces mesures ne sont pas limitées par les frontières et sont principalement évaluées en fonction de leur efficacité et non de leur faisabilité.

Le test de résistance se compose de trois phases principales :

1. Définition du champ d'application et des points de départ  

2. Fonctionnement du système d'analyse 

3. Sélection des mesures.  

La phase « délimitation du champ d'application et points de départ » comprend :

• Une description complète de la zone d'étude et du réseau hydrographique;

• Un inventaire des modèles disponibles de plusieurs types (modèles hydrologiques, modèles hydrauliques, modèles de réservoirs, modèles de bilan hydrique et autres modèles) est dressé afin de faciliter la sélection des modèles pour les phases ultérieures du test de résistance;

• Un aperçu des parties prenantes (organisations gouvernementales, privées et de recherche) pour les différents pays (Allemagne, Pays-Bas, Belgique) avec le type et la structure, la responsabilité, les intérêts et les tâches, les défis et les ressources;

• Une vue d'ensemble du cadre institutionnel sera préparée sous la forme d'un tableau dans lequel les organisations correspondantes des différents pays seront mises en relation les unes avec les autres.

La phase d'analyse est l'activité principale du test de résistance. Elle comprend la définition et la création de scénarios, l'exécution de modèles et l'analyse de leurs résultats. L'aspect clé de l'analyse est la défaillance d'un système. Ce qu'est exactement une défaillance doit être défini au cours de la première phase et affiné au cours de la phase d'analyse.

Tout d'abord, un scénario de base sera développé, qui devrait solliciter le système jusqu'à ce qu'il tombe en panne dans des conditions hydrologiques extrêmes. Ce scénario de base sera accompagné d'autres scénarios. Les scénarios sont introduits dans un modèle ou un ensemble de modèles (par exemple, un modèle hydrologique et un modèle de réservoir). Les résultats des modèles sont ensuite évalués pour identifier les goulots d'étranglement et les états critiques (par exemple, le franchissement du seuil d'inondation) dans le système hydraulique et son infrastructure.

La troisième phase se concentre sur les mesures d'atténuation visant à réduire l'impact négatif du stress hydrologique et à explorer l'espace de solutions des mesures. Le point de départ est une liste dite longue de toutes les mesures potentielles, qu'elles soient applicables ou non au bassin-versant concerné (Rour). Les mesures sont classées par catégories (mesures physiques, mesures organisationnelles, solutions techniques, solutions basées sur la nature) et reflètent le cycle de gestion des risques d'inondation. Parmi cette longue liste, les mesures sont sélectionnées en fonction des résultats du test de résistance. Les mesures qui sont déjà planifiées, exécutées ou qui ont été identifiées comme des options possibles (Masterplan Inde und Vicht) sont prises en compte. Les mesures sélectionnées sont évaluées à l'aide des modèles.

• Description de la zone d'étude; 

• Inventaire des modèles;

• Analyse des parties prenante; 

• Cadre institutionnel; 

• Définition des scénarios; 

• Application des modèles hydrologiques;  

• Définition d'indicateurs de défaillance du système; 

• Identification des mesures; 

• Évaluation des mesures à l'aide de modèles.

Le test de résistance permet de mieux comprendre les conséquences possibles des inondations extrêmes et d'identifier les mesures potentielles pour atténuer les conséquences négatives. Idéalement, les résultats sont intégrés dans les processus d'aménagement du territoire (élaboration de plans directeurs) et de gestion opérationnelle des inondations (alerte rapide en cas d'inondation), en particulier dans le contexte international.

Une fois achevé, ce test de résistance servira d'exemple pour d'autres dans la même région ou dans d'autres bassins versants.

10 juillet 2024 : réunion avec le Wasserverband Eifel-Rour pour concevoir les détails du stress de résistance de la Rour.

10 septembre 2024 : présentation au symposium international de la Meuse.