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ARCEAU

© Irstea

Aléas et risques liés au cycle de l'eau

Au sommaire

En bref

Le thème de recherche rassemble  : 

  • 71 personnes dont 59 chercheurs, ingénieurs  et techniciens
  • 57 publications de rang A en moyenne par an
 

Axes scientifiques

  • Compréhension des processus liés au cycle de l'eau et des matières associés et fonctionnement des bassins versants
  • Quantification des risques liés à l'eau et à sa qualité, prédétermination et prévision des évènements extrêmes, dans un contexte de changement global
  • La gestion des ressources en eau et la nécessaire adaptation face à un environnement non stationnaire et à des besoins qui évoluent

Édito : L'eau, entre préservation et gestion des risques

Vazken Andréassian, Directeur-adjoint scientifique de ARCEAU- © Irstea - M.-L. DegaudezIndispensable à la vie, l’eau est paradoxalement à l’origine d’aléas provoquant chaque année de nombreux dégâts humains et matériels (inondations, sécheresses, pollutions). Et pourtant, aussi impressionnants ces événements soient-ils, l’eau reste une ressource fragile sur laquelle pèsent une concurrence d’usages exacerbée et l’incertitude de changements globaux avérés mais encore mal compris. C’est tout autant sur la gestion des ressources en eau que sur la prévention des risques associés que travaillent les chercheurs du TR Arceau. Avec, en toile de fond, une réglementation nationale et européenne de plus en plus exigeante sur la nécessité de préserver la qualité des milieux aquatiques et de protéger les hommes et leurs installations contre les inondations.

D’un point de vue scientifique, les défis abondent : comment stocker, analyser et exploiter des données toujours plus nombreuses et hétérogènes ? Comment construire des modèles et garantir leur validité ? Comment prévoir les conséquences, à différentes échelles de temps et d’espace, des changements globaux liés aux phénomènes climatiques et anthropiques ? Comment mieux cerner et gérer les risques liés aux pollutions diffuses ? Comment anticiper des événements extrêmes – c’est-à-dire dont la périodicité dépasse le siècle, voire le millénaire – alors que les données mesurées manquent cruellement ?

Autant de questions auxquelles les scientifiques d’Irstea apportent des réponses au fil de leurs recherches. Leur expertise est reconnue dans le domaine du développement et de la validation des modèles hydrologiques (débits) et hydrauliques (vitesses et hauteurs d’eau), ainsi qu’en matière de prévision des crues, avec notamment deux outils opérationnels en France : GRP pour les rivières jaugées et Aiga pour les rivières non instrumentées. Leur expertise est également appréciée au niveau national en matière de caractérisation et de limitation des pollutions. Ils ont également acquis une reconnaissance internationale qui se traduit par la très bonne visibilité de leurs travaux sur les extrêmes hydrologiques, leur réseau de collaborations avec les États-Unis et l’Australie, ainsi que la présence de plusieurs chercheurs en tant qu’éditeurs associés dans des revues de référence.

Si nos avancées élargissent peu à peu le champ des connaissances, elles ont aussi et surtout vocation à répondre aux besoins des acteurs économiques et des décideurs politiques, désireux d’élaborer des stratégies d’adaptation concrètes, pour aujourd’hui et pour demain.

Quelques exemples de recherches 

Risque inondation : estimer le niveau des crues extrêmes

 
 

Risque inondation : prévoir les crues pour mieux alerter

 

Les zones tampons humides artificielles

 

Hall hydraulique : des crues au labo
 

Interview d'un partenaire

Une plateforme au service de l'anticipation

Depuis janvier 2016, une plateforme web co-développée par Irstea propose aux collectivités locales et aux services de l’État de la région Provence-Alpes-Côte d’Azur des alertes en temps réel sur les aléas naturels liés aux pluies.

Cette plateforme se révèle particulièrement utile dans le département des Hautes-Alpes, mal couvert par les radars météorologiques. "Grâce aux données d’une grande précision, nous pouvons anticiper les phénomènes de crues pour gagner du temps sur l’évacuation des campings situés en bordure de torrents, indique Pierre-Yves Lecordix, directeur adjoint de la direction départementale des territoires (DDT) des Hautes-Alpes. Conscients de l’intérêt de ces alertes, nous avons souhaité faire partie des expérimentateurs de la plateforme dès 2011. La prise en main a été assez simple et nous avons également pu échanger avec d’autres expérimentateurs lors des rencontres animées par Irstea."

En vue du passage à la version opérationnelle, trois journées d’information et de formation ont été proposées aux acteurs de la prévention des risques et de la gestion de crise (élus, techniciens, agents des services de l’État). Quant à l’avenir, la DDT des Hautes-Alpes a déjà quelques attentes en tête. "La distinction entre pluie et neige nous permettrait d’utiliser la plateforme pour gérer les risques hivernaux, estime Pierre-Yves Lecordix. Par ailleurs, l’intégration des données des radars italiens pourrait améliorer l’anticipation des phénomènes transfrontaliers."
 

Observatoire scientifique

 
Un observatoire à travers les âges
 
Depuis plus de 50 ans, Irstea recueille des données hydrologiques et biogéochimiques grâce à un observatoire situé en région parisienne.
 
Composé des bassins versants du Grand Morin, du Petit Morin et de l’Orgeval, ORACLE comporte un réseau de mesures complet permettant aux chercheurs d’Irstea de suivre sur le long terme l’évolution de la zone critique en réponse au changement climatique et à l’occupation des sols (pollution agricole, urbanisation…). Régulièrement soumis à des crues subites et violentes, il contribue également à la validation des modèles de prévision des événements hydrologiques extrêmes. Les mesures recueillies (plusieurs millions par mois !) sont archivées dans la base de données des observatoires en hydrologie (BDOH), gérée par Irstea.

Né en 1962 et de fait doyen des observatoires hydrologiques en France, ORACLE n’en est pas moins tourné vers l’avenir. Il accueille ainsi depuis 2015 un laboratoire dédié au suivi de la qualité de l’eau à haute fréquence (toutes les minutes) et des équipements de mesure de l’évapotranspiration acquis dans le cadre du projet CRITEX. Il sera par ailleurs intégré à la future infrastructure de recherche OZCAR et fait partie des 18 sites d’études du projet d’infrastructure européenne eLTER.