Changement climatique et risque hydrologique : évaluation de la méthode SCHADEX en contexte non-stationnaire

• Auteur / Autrice : Pierre Brigode
• Direction : Pierre Ribstein, Pietro Bernardara
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Hydrologie de l'extrême
• Date : Soutenance en 2013
• Etablissement(s) : Paris 6

Mots clés

Mots clés contrôlés

Inondations

Pluie

Changements climatiques

Mots clés libres

Schadex

Pluies extrêmes

Crues extrêmes

Résumé

Depuis 2006, Électricité de France (EDF) applique une nouvelle approche hydroclimatologique de prédétermination des pluies et crues extrêmes, la méthode SCHADEX, pour le dimensionnement des évacuateurs de crues de ses barrages. Dans un contexte de changement climatique global, l’application de la méthode SCHADEX en conditions non-stationnaires est un sujet d’intérêt majeur pour les hydrologues d’EDF. Aussi, l’objectif scientifique des travaux de thèse entrepris a été d’évaluer la capacité de la méthode SCHADEX à prendre en compte l’information contenue dans les simulations du climat futur, pour estimer les crues extrêmes du futur. Une analyse de sensibilité menée en temps présent sur plusieurs bassins versants a, dans un premier temps, révélé la grande sensibilité des estimations SCHADEX à l’aléa pluie forte et à la transformation pluie-débit réalisée par le modèle hydrologique utilisé. Des sorties récentes de modèles climatiques ont été analysées, et ont permis de déterminer des fréquences d’occurrences futures d’épisodes pluvieux, ainsi que des conditions futures de saturation des bassins versants. L’exercice final consistant à incorporer ces différentes évolutions futures au sein de la méthode SCHADEX a montré la difficulté de quantifier l’impact du changement climatique sur les crues extrêmes, du fait de processus qui s’additionnent (diminution des débits extrêmes due à la fois à l’évolution des fréquences d’occurrences d’épisodes pluvieux et à l’évolution des conditions de saturation des bassins versants) et d’autres qui s’opposent (augmentation des débits extrêmes due à l’augmentation de l’intensité future des épisodes pluvieux).

Since 2006, Électricité de France (EDF) applies a new hydroclimatological method for extreme rainfall and flood estimation, the SCHADEX method, used for the design of dam spillway. In a context of global climate change, the SCHADEX method application in non-stationary conditions is a subject of interest for the EDF hydrologists. Thus, the scientific goal of the PhD thesis work has been to evaluate the SCHADEX method ability to take into account future climate simulations for quantifying the evolution of extreme floods. A sensitivity analysis performed over several catchments as a first step has shown the extreme flood estimations are particularly sensitive to the heavy rainfall hazard and to the rainfall-runoff transformation performed. New outputs of General Circulation Models have been then analyzed and used in order to estimate future rainfall event frequencies and future catchment saturation conditions. These different future evolutions have been used as inputs of the SCHADEX method and highlighted the difficulty of quantifying the impact of climate change on extreme floods, since several process are additive (decreasing of the extreme floods due to both future rainfall event frequency and future catchment saturation conditions), while other process are opposed (increasing of the extreme floods due to the increase of future rainfall event intensity).