Estimation régionale des débits décennaux et durées caractéristiques de crue en France

Estimating 10 year return period peak flows and flood durations at ungauged locations in France

¹ Irstea, Lyon
email : thomas.cipriani@irstea.fr
² Irstea, Lyon, désormais à HGM Environnement, Marseille
email : tt.hgm@orange.fr
³ Irstea, Lyon
email : eric.sauquet@irstea.fr

Résumé

Appréhender le fonctionnement actuel des bassins versants français est un élément essentiel pour répondre aux exigences de la Directive Cadre européenne sur l’Eau. La connaissance du régime hydrologique – a minima au travers de descripteurs statistiques - en sites non jaugés est de fait nécessaire. Cet article présente les résultats de différentes techniques d’estimation de deux variables descriptives des crues : le débit de pointe maximal annuel de fréquence décennale QIXA10 et une durée caractéristique issue d’une sélection d’hydrogrammes tronqués de l’écoulement de base. Sont présentées la procédure de sélection du jeu de stations hydrométriques fiables, le mode d’extraction des échantillons de données et le calcul des variables aux sites instrumentés à spatialiser. Le point principalement abordé concerne l’établissement de formules empiriques pour l’estimation en bassins non jaugés et les incertitudes associées. Leurs performances sont mises en perspective par rapport à celles d’autres méthodes exploitant la proximité géographique (voisinage glissant et approche géostatistique).

Abstract

Knowing the river flow regime along the French river network is required to answer basic questions related to the European Water Framework directive. The river flow regime should be at least estimated at ungauged locations through relevant statistics. A comparison of different approaches applied to estimate two flood regime descriptors is presented: the instantaneous peak discharges with 10 year return period and a flood duration derived from a selection of hydrographs removed from baseflow. This paper focuses on the framework developed to establish the reference dataset of gauging stations, the sampling technique applied to extract variables from an extended set of time series and the procedure to compute the two variables. Several empirical formulas at both national and regional levels are presented. An analysis of the predictive performance is performed for comparing the accuracy of the tested approaches including the empirical formulas, an approach using geographical neighbourhood and a geostatistical method.