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International audience; While intense runoff should be defined as a set of erosion, transport and deposition processes that occur according to topography, soil and land use, it is complicated to have a direct metric or metrics during an event. This is all the more impractical as the areas of intense runoff are not known, as may be the case for river overflow, and are obviously not continuous from upstream to downstream on the slopes. The evaluation of intense runoff patterns then suffers from the lack of observational data and it is necessary to use approximate, post-event information, that is a final result of what has happened. The term "proxy" is used to describe this type of information. We are interested in this work to describe several types of proxies, propose a way to use them to evaluate predictive mapping of intense runoff processes. Proxies of a point, linear and surface nature are presented through several case studies. The limitations of these data are discussed and the use of additional information to better assess the predictive nature of the maps is discussed.; Si l'on convient de définir le ruissellement intense comme un ensemble de processus d'érosion, de transport et dépôts qui se réalisent au gré de la topographie, de la pédologie et des usages du sol, il est compliqué d'en avoir une ou des métriques directes pendant un événement. Cela est d'autant moins faisable que les zones de passage du ruissellement intense ne sont pas connues, comme cela peut être le cas pour le débordement d'un cours d'eau, et ne sont à l'évidence pas continus d'amont en aval dans les versants. L'évaluation des modèles de ruissellement intense souffre alors du manque de données d'observation et il est nécessaire de recourir à des informations approchées, post événement, qui sont des résultantes finales de ce qui s'est passé. Le terme de « proxy » est utilisé pour décrire ce type d'information. Nous nous intéressons dans ce travail à décrire plusieurs types de proxy, proposons une manière de les utiliser pour évaluer les cartographies prédictives des processus du ruissellement intense. Les proxy de natures ponctuelle, linéaire et surfacique sont présentés au travers de plusieurs cas d'étude. Les limites de ces données sont discutées et le recours à des informations complémentaires pour mieux évaluer le caractère prédictif des cartographies est abordé.

International audience; Floods are one of the main natural hazards in the world and cause a lot of damages on urban areas. The management of urban floods by runoff is a field of investigation with scientific difficulties (characterization of the hazard and flow dynamics), the sealing of the soil is always changing due to developments, limiting the infiltration of water into the soil, this may leads to saturation and overflow of the sewer system. In an urban flood, interaction between surface runoff and flow into the sewage network can take place. The consideration of this interaction is necessary to understand the phenomenon of urban flooding. In urban areas, during floods, water is mainly concentrated in the streets. However, if the water level is large enough, and the sewer system is saturated, exchanges take place from the drains towards the streets (overflow). Often these exchanges are the main cause of urban flooding. Understanding the flow through the drains in drainage and overflow cases is very important and need to be studied. The results show that this phenomenon generates complex flows in the street, characterized by strong secondary currents in the cross section.; Les inondations sont l'un des principaux dangers naturels dans le monde et causent de nombreux dégâts dans les zones urbaines. La gestion des inondations urbaines par ruissellement est un domaine d'investigation avec des difficultés scientifiques (caractérisation des aléas et dynamique des écoulements), l'imperméabilité du sol est en constante évolution en raison des aménagements, limitant les infiltrations d'eau dans le sol, pouvant conduire à saturation et débordement du réseau d'assainissement. En cas d'inondation urbaine, une interaction entre le ruissellement de surface et l'écoulement dans le réseau d'assainissement peut avoir lieu. La prise en compte de cette interaction est nécessaire pour comprendre le phénomène des inondations urbaines. Dans les zones urbaines, pendant les inondations, l'eau est principalement concentrée dans les rues. Toutefois, si le niveau d'eau est suffisamment élevé et que le réseau d'assainissement est saturé, des échanges vont avoir lieu des avaloirs vers les rues (débordement). Ces échanges sont souvent la cause principale des inondations urbaines. Comprendre l'échange de débit à travers les avaloirs dans le cas de débordement est très important et doit être étudié. Une étude expérimentale sur un modèle urbain pour un cas de débordement a été faite. Les résultats montrent que ce phénomène engendre des écoulements complexes dans la rue, caractérisés par des forts courants secondaires dans la section transversale.

International audience; Le code ARFAN (Areal RainFall Analyses) est développé pour l'analyse de chroniques de pluie ponctuelles à pas de temps fixe. Il estime des chroniques de bassin avec la méthode des polygones de Thiessen, recalculés à chaque fois qu'un pluviomètre entre ou sort d'une période de lacune. Il calcule des moyennes glissantes sur des chroniques ponctuelles ou de bassin, et les échantillonne par les méthodes des maximums annuels et sup-seuil afin d'obtenir des courbes Intensité-durée-Fréquence. Pour l'analyse sup-seuil, l'interface interactive facilite l'inspection des événements sélectionnés, pour identifier des événements à rejeter. Sur ces événements, centrés et normés, une forme « moyenne » est également calculée. Ainsi, le code fournit des éléments utiles pour construire des « pluies de projet probabilisées », objets largement utilisés en ingénierie comme entrée d'un modèle de calcul des écoulements, réputé donner en sortie la zone inondable pour la période de retour étudiée. Le code, ouvert, peut être adapté pour comparer des méthodes et inclure d'autres traitements selon les besoins. Paradoxalement, notre objectif est surtout de comparer les approches « par événement » aux approches par simulation continue, bien plus pertinentes car prenant en compte la variabilité spatiale et temporelle des phénomènes d'inondations, qui sont déterminants en particulier pour le dimensionnement d'ouvrages de prévention des inondations.

[Departement_IRSTEA]Eaux [TR1_IRSTEA]ARCEAU [ADD1_IRSTEA]Hydrosystèmes et risques naturels; National audience; Le code ARFAN (« Areal RainFall ANalyses ») permet l'analyse multidurées de chroniques de pluie à pas de temps fixe. Il peut traiter les chroniques ponctuelles, ou des « pluies de bassin » qui en sont déduites (méthode des polygones de Thiessen 'dynamique' recalculant les coefficients de pondération en fonction des lacunes, calcul géostatistique par simulations conditionnelles, permettant d'estimer l'incertitude [code externe SAMPO]). L'échantillonnage est réalisé en maxima annuels et par dépassement de seuils (avec contrôle du choix du seuil et des critères d'indépendance, et validation de l'échantillon obtenu). L'ajustement des lois de probabilité reconnues donne les quantiles. Répéter sur la chronique moyennée sur plusieurs durées produit les courbes Intensité-durée-Fréquence décrivant le régime des pluies fortes (de bassin le cas échéant). Ces IdF sont classiquement utilisées pour construire des « pluies de projet probabilistes », moyennant le choix a priori d'une forme, symétrique ou non (triangle, double triangle, hyétogramme « moyen »). Cependant, cet objet est subjectif et très réducteur. La pluie « de bassin » suppose une hypothèse d'homogénéité spatiale des pluies ; or la variabilité temporelle et spatiale des phénomènes est considérable y compris au sein du bassin, et gouverne l'effet concret de tous dispositifs. Une stratégie de gestion des crues, basée ou non sur des ouvrages à dimensionner, doit considérer cette variabilité des phénomènes. Un progrès possible est de travailler par simulation continue : générer des chroniques de débit à partir de longues chroniques de champs de pluie stochastiques. La méthode est plus exigeante à mettre en oeuvre, mais restitue une variabilité riche et réaliste, nécessaire pour évaluer véritablement l'aléa d'inondation et l'effet d'ouvrages sur cet aléa. ARFAN est un outil de recherche ouvert et évolutif, destiné à tester des méthodes. Une version stable sera aussi disponible pour des utilisations pédagogiques et à l'attention des services de l'État et des bureaux d'étude. Ces travaux bénéficient du soutien du Ministère français chargé de l'Environnement (convention Multirisques) et de partenariats (PHC franco-algérien Tassili ; université autonome de Querétaro, Mexique). SAMPO a été soutenu par divers acteurs (ANR Floodscale, CCR, EdF, Sintef).

National audience; The QGIS plugin "Surcotes" permit to pass from a map of a well known flood to an extreme flood map.; Dans le cas où on dispose d'une carte d'une inondation de référence, mais pas du modèle de calcul, la méthode des surcotes permet d'estimer la zone inondée supplémentaire pour un débit supérieur au débit de référence. Le principe de calcul est l'application de la formule du régime uniforme dans quelques sections en travers de la vallée puis une interpolation en niveau d'eau afin d'établir la limite de la zone inondée par confrontation avec un modèle numérique de terrain. L'outil maintenant librement disponible se présente comme un plugin de Q-GIS, ce qui permet de visualiser les résultats et de choisir ainsi le meilleur paramétrage. La méthode repose sur la capacité de l'utilisateur à sélectionner tronçons et profils représentatifs et à caler leurs paramètres pour s'ajuster à la carte de référence. L'établissement d'une nouvelle carte d'inondation pour un autre débit s'effectue ensuite automatiquement avec un éventuel ajustement des paramètres aux caractéristiques de la vallée. Les limitations d'une telle méthode sont bien connues : nécessité d'une propagation de l'inondation selon un axe de vallée et absence d'aménagements ou de singularités topographiques qui écartent la ligne d'eau de celle du régime uniforme. La portée de ces limitations est ici réduite par l'utilisation d'une base constituée par une carte d'inondation de référence. Les erreurs sont donc limitées car, d'une part, le calcul ne porte que sur l'extension de la zone inondée et d'autre part, l'ajustement du modèle à la carte de référence oblige à choisir un jeu de paramètres qui puisse en partie compenser l'écart entre la vallée réelle et le canal idéal où le régime uniforme serait installé. En outre, l'utilisateur a le choix entre deux variantes de calcul, ce qui lui permet d'avoir une estimation de l'incertitude due à la méthode de calcul utilisée. Le plugin Surcotes est donc adapté à l'établissement de cartes des inondations extrêmes (dans le sens, plus rares que les crues référencées) que ce soit dans le cadre d'une étude préliminaire (diagnostic ou aménagement) ou d'une gestion de crise, cas où l'examen de multiples scénarios est privilégié par rapport à la précision sur l'extension de l'inondation d'un scénario.

National audience; In a context of sustainable and integrated development, it would be desirable to limit the use of civil engineering in flood risk management and favour solutions that are more respectful of ecosystems. However, not all authors agree on the effectiveness of actions by pouring on runoff to mitigate flooding. To address these disagreements, we first present some keys to understanding runoff phenomena, which are more complex than they appear to be to understand and quantify, especially at the watershed level that is appropriate for a flood prevention strategy. Then, it appears that actions by pouring, including hedges, laminate runoff to a certain intensity, and that generalizations should be wary of. It is not a question of excluding actions by paying, but rather of specifying their limits. Finally, the notion of interest or effectiveness must be placed in a multi-objective context. The actors have different priorities. It is up to them to define together their multi-criteria analysis methodology, as well as criteria for each of the effects - hydrological (on erosion, local or downstream flooding, water quantity and quality), heritage, environmental....; Dans un contexte de développement durable et intégré, il serait souhaitable de limiter le recours au génie civil en gestion du risque inondation et privilégier des solutions plus respectueuses des écosystèmes. Cependant, tous les auteurs ne sont pas d'accord sur l'efficacité des actions en versant sur le ruissellement pour atténuer les inondations. Pour appréhender ces désaccords, nous présentons d'abord quelques clés de compréhension des phénomènes de ruissellement, plus complexes qu'il n'y paraît à comprendre et à quantifier, surtout à l'échelle du bassin versant qui convient pour une stratégie de prévention des inondations. Ensuite, il apparaît que les actions en versant, dont les haies, laminent les ruissellements jusqu'à une certaine intensité, et qu'il faut se méfier des généralisations. Il ne s'agit pas d'écarter les actions en versant, mais bien d'en préciser les limites. Enfin, il faut replacer la notion d'intérêt ou d'efficacité dans un contexte multi-objectifs. Les acteurs ont des priorités différentes. Il leur appartient de définir ensemble leur méthodologie d'analyse multi-critères, ainsi que des critères pour chacun des effets - hydrologiques (sur l'érosion, les inondations locales ou à l'aval, la quantité et la qualité de l'eau), patrimoniaux, environnementaux...

Connaissance et prévention des risques naturels et hydrauliques Ces travaux bénéficient du soutien du Ministère chargé de l'environnement, de l'énergie et de la mer par décision de subvention n°21367400 DECEMBRE 2019

The risk assessment for extreme floods is a key point to anticipate and to dimension a set of measures to improve the resilience of the territories. Because extreme floods are not observed, the calculation of hazard in the flooded areas comes from an extrapolation of models calibrated on more frequent events. The simplified approach called "Additional Depths Method" guesses the knowledge of a rare flood for which the flooded areas are considered to be accurately estimated.The limits of the extreme flooded areas are drawn starting from the water elevation interpolated between the values obtained at a set of cross sections. This simplified method is encapsulated in a plug-in of the QGIS software.; Le rapport indique les développements de l'année 2018 sur la méthode des surcotes. Le plugin "surcotes" pour Qgis permet de cartographier la crue extrême en supposant une crue de référence bien connue et en extrapolant à partir de la topographie et du débit de pointe.

National audience; Les projets impliquant l'ingénierie écologique sont, la plupart du temps, mono-objectifs, alors que répondre à plusieurs finalités est souvent la vocation et la plus-value de l'ingénierie écologique. Cet ouvrage à destination des décideurs de la gestion de l'eau et des milieux aquatiques, met en évidence, pour les projets d'ingénierie écologique appliqués aux milieux aquatiques, les bénéfices ainsi que les bénéficiaires associés, en mettant l'accent sur le caractère multi-bénéfices de ces projets. En effet, les actions d'ingénierie écologique peuvent engendrer divers bénéfices, c'est-à-dire des gains, des profits ou des avantages d'ordres écologique, social ou économique. Elles sont multifonctionnelles et génèrent ainsi plusieurs bénéfices d'ampleurs différentes pour plusieurs bénéficiaires. Lors de la conception d'un projet d'ingénierie écologique, l'identification des bénéfices (et des inconvénients) qui pourront être développés par la solution préconisée, qu'ils soient écologiques, sociaux ou économiques, est importante. Ces bénéfices peuvent être qualitatifs ou quantitatifs. Ils peuvent également être évalués monétairement ou non. L'identification des bénéficiaires potentiels d'un projet passe par une identification des changements de fonctionnement du milieu, à l'origine des préjudices subis par des personnes. L'identification, la caractérisation et la priorisation des bénéficiaires peut permettre de définir le ou les plus importants pour les décideurs. La présentation de 17 retours d'expériences vient illustrer quatre sous-chapitres de cet ouvrage dont l'objet est de mettre en avant le caractère multi-bénéfices des projets d'ingénierie écologique à travers quatre grands types d'actions, correspondant chacun à un domaine d'application de l'ingénierie écologique : la restauration du lit d'un cours d'eau et la lutte contre les inondations, la gestion des eaux pluviales en milieu urbain et péri-urbain, l'amélioration de la qualité de l'eau des milieux aquatiques à l'interface péri-urbain/agricole, la création d'habitats en zone portuaire le long des petits fonds côtiers.

National audience; Les inondations, phénomènes physiques aléatoires naturels, bénéfiques pour certains écosystèmes, peuvent causer des dégâts matériels, perturber les transports et les services (eau potable, électricité...), et parfois mettre en danger des vies humaines. Des dispositions constructives et des règles de bon sens permettent de réduire ces conséquences, en complément d'infrastructures pour réduire la submersion des zones à enjeu. Bien dimensionner ces ouvrages commence par la définition de bons indicateurs d'efficacité. Nous soulignerons ensuite l'intérêt mais aussi les difficultés posées par les stratégies intégrées, multi-objectifs, que la compétence GEMAPI va contribuer à généraliser.

International audience; A method based on GIS data is used to estimate the soil loss on the Ksob watershed.

International audience; "Flood control" policies have now shifted to "integrated flood risk management", which should also blend nicely within "water management" and "sustainable development". Thus, flood risk reduction strategies are one element to define in coordination with others in a broader picture. From a practical point of view, the relevance of flood management projects must now be examined under several angles. This is where Multi-Criteria Analysis is useful: they assess objectively the impact of projects through different indicators, either to guide decision-making by the project manager, or even to obtain final authorizations and/or funding. Here, we advocate that it could be used as guidance throughout all the stages of the project, to ensure informed decisions at each step, from the definition of the project broad lines to the choices of technical details. We propose here a practical method to define the best compromise between the different disciplines involved by the project, and all along the process. The idea is to make the best use of the competences of each involved person, including technical staffs. Co-conception implies the active participation of all. Therefore, our approach insists that first the objectives have to be explicit and shared, and that solutions must be found to discuss and compare the means of action, using common conceptual and operational views. Our approach still has to be implemented for full-scale studies, in real and varied contexts, to test and improve the method to a fully operational stage. Only then can "guidelines' be written, but always allowing much freedom in the implementation. Future implementations should be followed closely, certainly not to control the process, but to capitalize on the experience. Social sciences should be closely associated to the project, to analyze the paths towards solutions: how different specialists collaborate, which were the expected and unexpected misunderstandings at the beginning, how they were identified and solved, how compromises were made, how each specialist around the table really influenced the final version of the project. Of course, each project is different, but feed-back analysis can always bring insight to the delicate art of project management and help identify obstacles and solutions for fruitful co-conception.

L’application de la méthode IRIP sur le bassin versant de la Lézarde, reconnu pour l’importance de ses inondations par ruissellement, a permis de disposer d’un certain nombre de données terrain déjà existantes. Les différentes comparaisons effectuées entre ces données et les résultats obtenus par IRIP sont très encourageants, et ont permis d’avancer dans l’évaluation de la méthode en mettant en évidence la diversité des utilisations possibles de cette dernière. En particulier, il semble important de souligner les potentialités d’application d’IRIP dans un contexte d’aménagement du territoire (implantation d’ouvrages de régulation des eaux pluviales, voire les dimensionner) ou de gestion opérationnelle de crise (prévision des zones touchées par le ruissellement, application aux coupures de voiries). De manière plus générale, il apparaît que la méthode IRIP permet d’appréhender efficacement le fonctionnement global du ruissellement intense à l’échelle d’un bassin versant, et que les informations apportées présentent un intérêt notable pour des gestionnaires tels que le SMBV Pointe de Caux ou la CODAH. L’application de la méthode sur d’autres bassins versants, sur lesquels la dynamique du ruissellement est moins bien connue, pourrait donc a priori permettre une meilleure compréhension des processus locaux à l’origine des inondations par ruissellement intense des pluies.

National audience; La Directive Inondation impose aux pays membres de l'Union Européenne un diagnostic du risque inondation sur l'ensemble du territoire, et l'établissement de cartes d'aléa pour trois périodes de retour sur les Territoires à Risque d'Inondation, identifiés comme prioritaires. Les travaux de cartographie comportent donc des volets techniques sur l'hydrologie (comment construire un hydrogramme de crue représentatif d'une période de retour, la « centennale » par exemple), sur l'hydraulique (quel code de calcul pour des inondations étendues en lit majeur, comment caler le modèle...) ou encore sur le traitement de données topographiques (pour construire la géométrie du modèle). Toutefois, il ne faut pas négliger la phase de cartographie : les cartes doivent être informatives et claires pour des acteurs locaux ou pour le public. Nous proposons ici d'identifier des sources d'ambiguïté nécessitant clarification, comme : •l'objectif de la carte et son échelle, les variables représentées ; •la définition d'une période de retour ; •est-ce que la zone inondée tient compte des infrastructures existantes (digues, barrages), et de la possibilité de rupture ; •comment interpréter les zones inondables autour des confluences : dans les cartes monofréquences, les modélisations sont conduites de manière indépendante dans chaque tronçon ; la zone inondée après une confluence n'est pas la conséquence de la somme des zones inondées à l'amont •le domaine étudié : les points situés hors zone inondable peuvent-ils être soumis à d'autres sources d'inondation (affluents non modélisés, ruissellement, débordement de réseaux.. ). Nous proposons ensuite quelques moyens pour faire passer ces explications, tirés notamment d'expériences d'autres pays européens. Un titre et une légende claire, des symboles astucieux, des encadrés dans la carte sont autant de moyen d'aider le lecteur. Pour un public plus curieux, ou pour des acteurs locaux, il est possible d'approfondir certains points. Nous comparerons une carte monofréquence et un événement réel, ce dernier avec des périodes de retour estimées différentes sur les affluents et d'éventuels incidents. Cette mise en parallèle donne du recul, et met en évidence l'intérêt des cartes monofréquence en diagnostic et leurs limites pour la gestion de crise. En perspective, nous évoquerons des travaux de recherche visant à remplacer les approches actuelles, basées sur un hydrogramme supposé représentatif d'une période de retour, par une simulation continue. On réintègre ainsi les variabilités spatiale et temporelle de la pluie, fondamentales dans la genèse de la crue mais plus encore sur l'efficacité des mesures structurelles.

International audience; Structural measures for flood mitigation mpact the river ecosystems and functions.Therefore, projects need authorizations and are expertized. Ideally, ecology experts should be involved earlier, throughout the design process; practically collaboration is laborious between specialists with different background and objectives. The authors therefore adapted “riverscapes” to facilitate discussions. Biologists defi ne riverscapes by a cross-section, a list of features including artifi cialization, and describe the resulting expected processes and biodiversity. Riverscapes are ranked, with an explanation of the factors differentiating the levels. Then, to select the most relevant technical solutions, the local effects are measured by the loss of riverscape levels induced. Our method was tested for dry dam design in mountainous rivers, and the riverscape hierarchy closely followed the imperviousness gradient. We present here the prerequisites for a generalization to various contexts. The riverscape should be understood as a reach, rather than defined by just one typical cross section, and extended sideways to include at least the riparian vegetation, and possibly floodplain features. Descriptors should be added, for instance sediment descriptors or functional units. Finally, the ranking method should be refi ned to promote the diversity of sub-types, for instance by replacing the absolute rank by a relative rank to the local natural situation. Finally, to be operational, the methodology must be confronted to the criteria used by the authorities in charge of validating projects; we shall therefore list there requirements, mainly derived in Europe from the WFD and make sure they are taken into account through the process.

National audience; De tout temps l'homme a aménagé l'environnement naturel pour l'adapter à ses besoins. Au cours des deux derniers siècles cet aménagement s'est souvent fait contre la nature, considérée comme inconstante et parfois dangereuse. Ce mode d'action, même s'il a été efficace dans un premier temps, se traduit aujourd'hui par une multitude de problèmes environnementaux : dérégulation des écosystèmes, pollution des milieux naturels, difficultés de plus en plus grande à mobiliser les ressources pourtant indispensables associées à l'eau. L'ingénierie écologique consiste au contraire à considérer la nature comme un partenaire plutôt que comme un adversaire. Appliquée aux écosystèmes aquatiques, elle part du principe simple qu'un milieu en bonne santé peut rendre davantage de services, y compris sociétaux, qu'un milieu dégradé. L'objectif de cet ouvrage est ainsi de montrer qu'agir par la nature et pour la nature permet de répondre à des demandes sociétales diverses, allant de la préservation de la qualité physico-chimique de l'eau à la valorisation des berges des rivières en passant par la protection contre les inondations. La présentation d'une trentaine d'exemples extrêmement diversifiés vient illustrer trois chapitres plus généraux dont l'objet est de clarifier les grands principes qui doivent être appliqués pour être efficace et pertinent.

The 2007/60/CE European directive establishes the cartography of natural hazards. However this directive does not take into account the phenomenon of flooding by runoff water. Runoff water floods hazard is a natural phenomenon still misunderstood by the scientific community. The runoff water is in itself an ambiguous term and its calculation by land measures is difficult to implement. The IRIP method is a multi-scale, cartographic runoff water indicator which takes this hazard into account. This method consists of three maps: a product map, an accumulate map and a transfer map. In order to consolidate the IRIP runoff water approach, these three maps need to be verified and validated by on-site collected data. To that purpose, researches have been conducted in the Azergues, Gardon and Nartuby’s catchment. Once validated, the data will contribute to a development of the IRIP method through a possible coupling between this method and a rain-flow model to quantifying runoff water.; La directive européenne 2007/60/CE prévoit la cartographie des aléas naturels. Cette directive semble omettre phénomène de ruissellement. L’aléa inondation par ruissellement intense est un phénomène naturel encore mal appréhendé par la communauté scientifique. Par définition, la notion de ruissellement est toujours ambigüe et sa caractérisation par mesure in situ est difficile à mettre en oeuvre. La méthode IRIP est un indicateur cartographique de l’aléa ruissellement intense pluvial multi-échelle permettant de caractériser cet aléa. Cette méthode produit trois cartes : une carte de production, une carte d’accumulation et une carte de transfert du ruissellement. Afin de pouvoir consolider l’approche du ruissellement par la méthode IRIP, les cartes produites ont besoin d’être vérifiées et validées par des données recueillies sur le terrain. Pour cela, un travail a été réalisé sur le bassin versant de l’Azergues, du Gardon et de la Nartuby. Les données validées permettront par la suite le développement de la méthode à travers un possible couplage de celle-ci avec des modèles pluies-débits afin de quantifier le ruissellement.

The 2007/60/CE European directive establishes the cartography of natural hazards. However this directive does not take into account the phenomenon of flooding by runoff water. Runoff water floods hazard is a natural phenomenon still misunderstood by the scientific community. The runoff water is in itself an ambiguous term and its calculation by land measures is difficult to implement. The IRIP method is a multi-scale, cartographic runoff water indicator which takes this hazard into account. This method consists of three maps: a product map, an accumulate map and a transfer map. In order to consolidate the IRIP runoff water approach, these three maps need to be verified and validated by on-site collected data. To that purpose, researches have been conducted in the Azergues, Gardon and Nartuby’s catchment. Once validated, the data will contribute to a development of the IRIP method through a possible coupling between this method and a rain-flow model to quantifying runoff water.; La directive européenne 2007/60/CE prévoit la cartographie des aléas naturels. Cette directive semble omettre phénomène de ruissellement. L’aléa inondation par ruissellement intense est un phénomène naturel encore mal appréhendé par la communauté scientifique. Par définition, la notion de ruissellement est toujours ambigüe et sa caractérisation par mesure in situ est difficile à mettre en oeuvre. La méthode IRIP est un indicateur cartographique de l’aléa ruissellement intense pluvial multi-échelle permettant de caractériser cet aléa. Cette méthode produit trois cartes : une carte de production, une carte d’accumulation et une carte de transfert du ruissellement. Afin de pouvoir consolider l’approche du ruissellement par la méthode IRIP, les cartes produites ont besoin d’être vérifiées et validées par des données recueillies sur le terrain. Pour cela, un travail a été réalisé sur le bassin versant de l’Azergues, du Gardon et de la Nartuby. Les données validées permettront par la suite le développement de la méthode à travers un possible couplage de celle-ci avec des modèles pluies-débits afin de quantifier le ruissellement.

National audience; La Gestion Intégrée des Inondations est un principe largement affiché, mais dans la pratique il demeure difficile de concilier les objectifs de réduction de dommages et de préservation de l'environnement. Trop souvent, les biologistes sont appelés pour donner leur avis sur un projet déjà ficelé techniquement ; il est alors délicat de faire des modifications majeures. Nous plaidons donc pour la co-conception des aménagements, dans laquelle toutes les compétences seraient mises à contribution afin de proposer le meilleur compromis, adapté aux cahier des charges et au contexte local. Dans un travail de co-conception, les spécialistes doivent travailler ensemble ; or, en règle générale, leurs compétences, langages et objectifs sont différents. Nous proposons donc d'utiliser la notion de "riverscapes", ou paysages aquatiques, pour définir le contexte naturel et les effets attendus des aménagements. Il s'agit de définir une typologie hiérarchisée de riverscapes, qui va inclure les descriptions biologique et géomorphologique, en précisant les processus et fonctions de chaque type. Il ne s'agit pas d'apporter de nouvelles connaissances, mais de formaliser à l’adresse des autres spécialistes intervenant dans le projet les connaissances existantes nécessaires et suffisantes pour amorcer des discussions techniques. Ces types seront une référence pour caractériser l'état naturel et l'évolution que l'aménagement lui fera subir. En parallèle, les contraintes hydrologiques et de génie civil seront explicitées ; il restera donc à choisir, tout au long du tronçon, les solutions techniques respectant ces contraintes et dégradant le moins le niveau de riverscape. Ensuite, les riverscapes "de référence" choisis en commun servent de base pour réfléchir à des améliorations locales, en fonction du contexte naturel et des possibilités techniques. Nous avons développé la réflexion, d'abord limitée à des ouvrages ponctuels comme les barrages à pertuis ouvert, à des schémas plus larges. Les riverscapes doivent alors être plus complexes, incluant davantage de variables, et avec plusieurs types de niveau équivalent : on ne cherchera plus alors seulement le "meilleur type possible" par tronçon, mais il faudra également encourager la diversité par l'hétérogénéité de types équivalents. Notre approche et son cadre conceptuel ayant été validés par deux publications scientifiques, nous préparons une application pour le Syndicat du bassin versant de l'Odet, le Sivalodet. Cette mise en pratique sera l'occasion d'observer comment des intervenants de compétences diverses vont s'approprier la méthode et la mettre en pratique ; cela nous permettra de formuler la méthode pour la transférer efficacement aux opérationnels.

International audience; Knowledge about river functions and river restoration is increasing, and yet few flood management project studies take properly ecology into account from early design stages. Indeed, design studies and environmental impact studies are traditionally carried out successively, as distinct stages. Our purpose is therefore to help people with different backgrounds and objectives, who are not used to working together, to define a common objective and to improve collectively the design. We propose a typology based on riverscapes, summarizing for all possible types -natural and artificial- the information relevant for a fruit-ful dialog for design proposals. The riverscapes hierarchy is used to define the best attainable riverscape for each stretch with respect to the civil engineering constraints. Riverscapes types are then a basis on which further improvements can be discussed. We present here the approach on existing dry dams of Polish Silesia, where the riverscape could be easily ranked according to the percentage of river artificialisation and with only one hydraulic structure is involved. Subsequent developments are being made to enlarge the approach to broader schemes with more possible riverscape types.

National audience; Politiques, scientifiques et opérationnels s'accordent à présent sur la nécessité d'une gestion intégrée du risque d'inondation à l'échelle du bassin versant. Cette formulation est en fait le fruit de longues réflexions, en France et ailleurs. En effet, il a fallu renoncer à « lutter » contre les inondations pour envisager de les « gérer », s'accorder sur la définition du risque, imaginer des méthodes de diagnostic du risque, organiser des structures permettant de raisonner à l'échelle du bassin versant... Concrètement, il faut définir une stratégie coordonnée, en jouant sur les deux volets du risque d'inondation, l'aléa et la vulnérabilité. Chacun d'eux est un champ d'investigation passionnant. Le diagnostic objectif des dommages est également un sujet complexe : il faut évaluer les dégâts, mais aussi les dommages indirects -pertes d'exploitation...-, et toutes les autres conséquences non immédiatement monétarisables des inondations et des aménagements. L' « économie écologique » est par exemple une discipline en plein essor, qui ne va pas sans controverses. Nous nous intéresserons plus spécifiquement aux actions portant sur l'aléa, au service de cette stratégie globale. Nous avons besoin d'une méthode de diagnostic d'efficacité d'un aménagement, à l'échelle du bassin, pour en évaluer la pertinence et comparer des solutions. Nous examinerons quelques questions cruciales : comment définir les objectifs de l'aménagement, quels sont les choix techniques possibles, faut-il modéliser tout le bassin versant et comment, quels sont les indicateurs d'efficacité pertinents et comment les représenter de manière claire. Nous illustrerons par quelques méthodes déjà opérationnelles ou en cours de développement. Nos travaux conduisent à formuler des recommandations, les principales étant que le diagnostic doit être fait à l'échelle du bassin et sur une gamme d'événements représentatifs du régime et de sa variabilité, et que l'analyse coût-bénéfice est un outil précieux pour de définir des indicateurs objectifs, éventuellement spatialisés, particulièrement utiles comme aide à la décision.

International audience; River restoration is a fed by the increasing knowledge on the relationships between geomorphological contexts, habitats, biodiversity, and river systems functions. The same knowledge could really improve the design to minimize the impact of flood mitigation projects on the environment, and yet are not conceived for biodiversity preservation. Later, biologists can suggest changes and only after the computations. We state flood mitigation project designs should be multidisciplinary from early stages to achieve a good compromise between flood protection and biodiversity preservation. This approach needs to share common conceptual views between the different specialists, supported by the consideration of riverscapes and their associated biodiversity. Biologists describe the potential biodiversity, including a rough view of processes, of a set of relevant riverscape types, including trained reaches, and classify them. Comparing the shift of types caused by different technical solutions will then guide the choices. We defined a riverscape typology on Polish mountain rivers and dry dams. We checked that referring to the typology facilitates negotiations to adapt bed armouring to what is necessary for dry dams and river training, and to discuss further adaptations in cross-sections. The conclusions drawn in one context are not necessarily valid elsewhere. The present riverscape typology just formulates the results of a careful local analysis to be easily used a support for concrete and quick actions, and also act as a basis for more detailed multidisciplinary research.

Dependly on the the land-use management, there are different technics of river training. The main aim of river training is floods mitigation. However, these activities often were done without any respect on the basic principle on keeping the ecological continuity of river corridor. In the current paper we present four types of trained river cross-sections, depend on their shapes, the material which forms them, and the condition for fauna and flora. There are also performed the patterns of the regulated channels, which are located in the different kind of urban area. For the selected trained river courses, which are located in the Upper Wisła catchment, the possibility of restoration has been analyzed.

National audience; La directive Européenne sur les Inondations traduit dans la réglementation un constat largement partagé dans la communauté scientifique internationale : « les inondations sont des phénomènes naturels qui ne peuvent être évités, mais il est possible d'en réduire les conséquences négatives par des mesures coordonnées à l'échelle d'un bassin hydrographique. ». Il faut donc composer avec le risque, et ce à l'échelle du bassin. Plusieurs méthodes existent pour quantifier le risque, et ses deux composantes, l'aléa et la vulnérabilité. La plus fine est l'analyse économétrique qui exprime la vulnérabilité par des courbes d'endommagement (notamment hauteur/dommage), l'aléa par des cartes de submersion et le risque par les Dommages Moyens Annualisés qui en découlent. Pour réduire le risque, il est ensuite possible d'intervenir et sur la vulnérabilité et sur l'aléa. Nous développerons le volet de gestion de l'aléa, et montrerons que pour cela la diversité des ouvrages est grande, en versants ou en cours d'eau. Dans un premier temps, nous évoquerons les représentations graphiques proposées pour convaincre les opérationnels que l'échelle du régime est la seule pertinente pour décrire l'effet d'un aménagement, et a fortiori pour comparer deux options. Mais des indicateurs purement hydrologiques ne sont pas suffisants pour la prise de décision : nous montrerons l'intérêt d'intégrer des calculs d'évaluation économique dès les phases de dimensionnement. Ensuite, nous présenterons les problèmes posés par l'évaluation des d'effets d'ouvrages divers répartis sur un bassin versant, et notamment la définition d'un scénario d'apport à l'échelle du bassin. Nous décrirons deux méthodes rencontrées dans des projets récents, et évoquerons une méthode que nous développons : utiliser des jeux de scénarios fournis par un générateur stochastique de champs de pluie hétérogènes. Ce générateur peut fournir à volonté des scénarios réalistes, permettant de couvrir la variabilité inter-événements (régime) et intra-événement (hétérogénéité spatiale notamment). La réflexion sur le développement à terme d'une chaîne d'outils opérationnelle est très riche d'enseignement, sur la méthodologie de modélisation mais aussi sur le choix et la représentation des indicateurs d'efficacité, et donc des besoins en données afférents. En particulier, l'utilisation d'un grand nombre de scénarios d'apport n'est possible qu'avec des modélisations hydrologiques simplifiées ; pour une modélisation plus fine il faudra limiter la taille des jeux de scénario. Nos premiers résultats illustrent la variabilité de l'effet d'écrêtement estimé quand on travaille avec des sous-ensembles. En conséquence, nous devrons définir des jeu de scénarios représentatifs du régime, avec toutes les difficultés de prise en compte d'événements extrêmes.

International audience; Dialog between designers of flood mitigation techniques and biologists is essential to minimize ecological effects on rivers. For a successful cooperation, a tool is needed to highlight the relationships between hydrology, geomorphologic contexts, habitats, and biodiversity. Riverscapes, ranked according to their ecological potential, can convey information about those relationships. On a test-case, a mountain river of Polish Lower-Silesia, we defined four types and four sub-types of riverscapes, based on the stream-bed structure, with mention of the associated biodiversity. Then, we listed dry dams design constraints for the upstream part, the dam itself, and the dowstream area. For each stretch, a riverscape type/sub-type was set as the best attainable objective regarding these constraints. Riverscape types can then be the support to discuss further adaptations. This study sets up the approach, and will be improved in the future in more complex contexts.

National audience; Les inondations urbaines (et péri-urbaines) demeurent les catastrophes naturelles les plus coûteuses et au-delà un problème à maîtriser pour aboutir à des villes durables et résilientes dans le contexte des fluctuations climatiques, le développement de l'urbanisation et autres changements d'usage des sols.

Les forts cumuls de précipitations, qui sont maintenant plus fréquents, sont la cause principale des dommages aux infrastructures et aux propriétés. La protection contre les inondations doit encore être développée, mais avec une attention pour l'écologie et en gardant une continuité de l'eau et des sédiments dans le lit de la rivière. Le principe des barrages à pertuis ouvert est efficace pour laminer les crues, avec un minimum de perturbations de la continuité du lit mineur et de ses écoulements, hors crue. Dans cet article nous analysons l'efficacité de quelques barrages du Sud de la France pendant des événements de crue.

In order to protect the areas against the effects of flood and drought, we need to slow down the outflow in the scale of the whole catchment. The stream- and river-training are one of many possibilities of floods and droughts mitigation. However, these activiteies were often done without any respect of the basic principles of keeping the eocological continuity of river corridor. In the paper, we propose improving the activities in the rivers and stream channels, in order to alleviate effects of the technical training.

This paper aims at sharing feedback about dry dams. These structures are efficient to mitigate floods, while little disruption of the continuity of the main channel and its flows outside the flood periods. Five sets of dams are presented here. They were selected so as encompass the diversity of the structures and of the problems. The oldest structures are presented first. These are dams built in the beginning of the twentieth century in Poland and in the USA, which are still in operation today. Then, recent realisations in France are presented. Large dams in Gard catchment and small dams upstream the nearby town of Nîmes are described, with analyses of behaviour during intense floods. Finally, small dams in Seine-Maritime allow to address the issue of an efficiency diagnostic at catchment's scale, when both dams and stakes are spread out. This article gives key references for further information about structures design.

National audience; We designed a small-scale schematic catchment model for a science exhibition open to all, for disseminating knowledge about flood generation, defining notions like vulnerability and hazard, and for observing the results and the limits of structural mitigation measures. This successful experience may be fitted for communicating on real-life development projects, provided it is adapted to the client's objectives and the audience's expectations. However, such a catchment model is not an accurate and comprehensive scale model and can only reproduce qualitative properties of streamflows. Keeping that in mind, we further investigate three potential uses: supporting discussion within a small group, helping communicating on an on-going study, and displaying features of a detailed project.; Nous avons conçu une animation grand public autour d'une maquette schématique de bassin versant, pour transmettre de manière ludique des connaissances sur la genèse des inondations, définir des notions comme la vulnérabilité et l'aléa, et visualiser les effets et les limites de méthodes structurelles. Cette expérience réussie est transposable à des missions de communication autour de projets d'aménagement réels, à condition de l'adapter aux objectifs du maître d'ouvrage et aux attentes du public visé. Il importe de garder à l'esprit qu'une maquette n'est pas un modèle réduit fidèle pour éviter la surinterprétation des écoulements observés. Nous approfondissons la réflexion pour trois exemples de contexte d'utilisation possible : un atelier de réflexion en petit groupe, une mission d'accompagnement d'une étude, et enfin la présentation d'un projet détaillé.

This paper aims at sharing feedback about dry dams. These structures are efficient to mitigate floods, while little disruption of the continuity of the main channel and its flows outside the flood periods. Five sets of dams are presented here. They were selected so as encompass the diversity of the structures and of the problems. The oldest structures are presented first. These are dams built in the beginning of the twentieth century in Poland and in the USA, which are still in operation today. Then, recent realisations in France are presented. Large dams in Gard catchment and small dams upstream the nearby town of Nîmes are described, with analyses of behaviour during intense floods. Finally, small dams in Seine-Maritime allow to address the issue of an efficiency diagnostic at catchment's scale, when both dams and stakes are spread out. This article gives key references for further information about structures design., L'objet de cet article est de partager le produit d'analyses de retours d'expériences de barrages à pertuis ouverts. Ces ouvrages sont efficaces pour laminer les crues et perturbent peu la continuité du lit mineur et les écoulements en dehors des épisodes de crue. Nous présentons ici cinq ensembles de barrages, sélectionnés de manière à donner un aperçu de la diversité des ouvrages construits et des problèmes rencontrés. Les ouvrages les plus anciens sont commentés en premier. Il s'agit de barrages construits au début du vingtième siècle en Pologne et aux États-Unis, et qui sont toujours opérationnels. Ensuite, nous nous intéressons à des réalisations récentes en France. Les grands barrages du département du Gard et les petits barrages de la ville de Nîmes sont présentés, avec quelques analyses de comportement lors d'événements hydrologiques intenses. Enfin, les petits barrages de Seine-Maritime permettent de poser le problème du diagnostic d'efficacité des barrages à l'échelle du bassin, quand les ouvrages et les enjeux sont disséminés. Cet article rappelle également quelques références utiles pour la conception et le dimensionnement d'ouvrages.

Floods are the most common natural disasters in France. With increasing urbanization, more and more inhabited areas are vulnerable involving damages which are an economic charge all the more significant as the events are violent and frequent. To overcome the wrenching impacts of these phenomena, the scientific and technical research is turned towards the technique of the dynamic flood retention. This special issue is based on the latest scientific and technical breakthroughs and the experience feedback stored up for several years. The objective of this special issue is to present the necessary technical knowledge to local decision makers in order to design floods prevention measures and to make development projects reducing flood consequences., Les inondations représentent l'un des risques majeurs de catastrophes naturelles en France. Avec l'urbanisation croissante, de plus en plus de zones habitées sont vulnérables entraînant des dommages dont le coût économique est d'autant plus important que ces événements sont violents et de plus en plus fréquents. Pour pallier autant que possible aux effets dévastateurs de ces phénomènes, les recherches se sont orientées sur les techniques de rétention et de ralentissement des flux d'eau. Ce numéro spécial est donc la traduction technique des dernières avancées scientifiques dans ce domaine et des retours d'expériences accumulés depuis quelques années. Il permet d'apporter à l'ensemble des acteurs locaux de la décision publique, les connaissances techniques nécessaires pour mettre en place des plans de prévention des crues et de réaliser des projets d'aménagement adéquats pour en limiter les conséquences.

Autres; Ce document est un exposé présenté au MEDAD à l'occasion de la Réunion de coordination nationale des services impliqués dans la mise en ½uvre des programmes d'actions de prévention des risques (16 Octobre 2007). Il s'agit de définir le ralentissement dynamique et son intérêt dans une gestion intégrée des inondations pertinente à l'échelle du bassin. L'accent est mis sur les mesures de type « rétention », dont l'effet sur les inondations est à la fois significatif et susceptible d'être quantifié. Au travers d'exemples, nous présentons les précautions à suivre pour la gestion de projets de mitigation en général (caractériser l'effet sur le régime et non sur une 'crue de projet' unique) et les difficultés spécifiques des approches RD (définition de scénarios à l'échelle du bassin versant, modélisation d'écoulements en lit majeur). Les travaux présentés sont effectués dans le cadre d'une convention de recherche MEDAD-DE/Cemagref.

Ce document est un exposé présenté au MEDAD à l'occasion de la Réunion de coordination nationale des services impliqués dans la mise en ½uvre des programmes d'actions de prévention des risques (16 Octobre 2007). Il s'agit de définir le ralentissement dynamique et son intérêt dans une gestion intégrée des inondations pertinente à l'échelle du bassin. L'accent est mis sur les mesures de type « rétention », dont l'effet sur les inondations est à la fois significatif et susceptible d'être quantifié. Au travers d'exemples, nous présentons les précautions à suivre pour la gestion de projets de mitigation en général (caractériser l'effet sur le régime et non sur une 'crue de projet' unique) et les difficultés spécifiques des approches RD (définition de scénarios à l'échelle du bassin versant, modélisation d'écoulements en lit majeur). Les travaux présentés sont effectués dans le cadre d'une convention de recherche MEDAD-DE/Cemagref.

This report presents the results of the EcoNet Project N°08157VL, funded by the French Ministry of Foreign Affairs, called Simulation of the effect of dry dams on flood mitigation at catchment scale. The Partners are the Cemagref of Lyon, Cracow University of Technology and the University of Ljubljana. The introduction gives the objectives of this projects, focused on dry dams, which are a good compromise between the requirements of flood mitigation and environment. The first part presents the synthesis of feed-back collected on dry dams of the three countries, including one-century old dry dams in Polish Silesia which are still in operation. The synthesis proposes a cross-comparison between dam features (outlet dimensions, bowl...) and efficiency criteria (flood mitigation, environment...). A study of the effects on environment led to somme suggestions of guidelines for future projects. The second part is devoted to the assessment at cathment scale. A Polish hydrological distributed model, WISTOO, was implemented in a french watershed, the Yzeron. The aim was to better understand its behaviour and the dominant processes, in order to prepare simulations to forecast the effect of differents scenarios (dry dams, urbanization...). The report presents the results of model calibration ; the work is going on in 2006. This topic will be further studied in 2006, in particular through a Ph-D thesis on the diagnostic of the effect of many small hydraulic structures built in a watershed. The appendix presents the program of the Final Meeting organised in Lyon on the 24/11/2005. The results of the cooperation during this EcoNet Program were presented. Invited conferences, focusing on civil engineering and environment requirements, opened new perspectives for pluri-disciplinary studies and integrated project design ; the summary of the final discussions (in English) is given at the end of this appendix., Ce rapport présente les résultats obtenus à l'issue des deux années du Projet EcoNet N°08157VL, intitulé Simulation de l'effet de barrages secs sur la régulation des crues d'un bassin versant. Les partenaires du projet sont, outre le Cemagref de Lyon, l'Université Polytechnique de Cracovie et l'Université de Ljubljana. L'introduction rappelle les objectifs du projet, centré sur l'étude des barrages secs, ouvrage assurant un bon compromis entre efficacité de laminage et respect du milieu naturel. La première partie est consacrée à la synthèse des analyses de retour d'expérience sur des barrages secs, dont des barrages secs de Silésie Polonaise construits il y a plus d'un siècle et toujours fonctionnels. La synthèse présente un croisement entre les composants importants des barrages (pertuis, cuvette...) et des critères de fonctionnement (laminage des crues, environnement...). L'étude des effets sur le milieu a permis de proposer des pistes pour de futures recommandations pour la construction de nouveaux barrages. La seconde partie est consacrée à l'évaluation d'aménagements à l'échelle du bassin. Un modèle hydrologique distribué Polonais, WISTOO, a été implémenté sur un bassin versant Français, l'Yzeron, pour mieux en comprendre les fonctionnements et étudier son évolution sous différents scénarios. Le rapport présente les résultats de calage du modèle. Le travail se poursuit en 2006. D'autres travaux sur ce même thème sont programmés en 2006, avec notamment une thèse sur le diagnostic d'effets d'aménagement répartis à l'échelle d'un bassin. En annexe se trouve le programme du séminaire de restitution organisé à Lyon le 24/11/2005 à l'occasion de la réunion de clôture. Des exposés ont présenté les résultats de la collaboration dans le cadre d'Econet. Des conférences invitées, assurées par des spécialistes en génie civil et en écologie, ont permis d'élargir le sujet et d'entamer une réflexion pluridisciplinaire, dont le résumé en anglais est également joint à la fin de l'annexe.

This document was initiated following the "Fête de la science 2003" a French national event about sciences: "How can researches convey their knowledge about floods to a large public (adults, children)? We wrote this document with the aim to propose different issues based on different experiences led at the Cemagref of Lyon. It provides educational tools (physical model, works on pictures, little experiences) that can be useful for teachers and researchers., Ce document a été initié suite à un constat établi après la « Fête de la Science 2003 » : « Comment faire pour qu`un public, en particulier composé d`enfants, puissent acquérir des notions de bases sur le fonctionnement des hydro-systèmes et s`interroger par la suite sur le sujet ? ». Pour cela, il nous est apparu essentiel de rassembler nos expériences et connaissances au sein de ce document et de les synthétiser sous la forme d`un module. Ce module, de par sa construction sous forme de séquences, offre la possibilité d`être enrichi par de nouvelles expériences.