Hydrometeorological ensemble forecasts evaluation for flash floods using impacts data
Evaluation de prévisions hydrométéorologiques d’ensemble des crues soudaines à partir de données sur les impacts
Résumé
Flash floods are responsible each year for deaths and important material da-mages. In France, these events mainly concern the small rivers of the Mediterranean area. Inthe last years, important evolutions of the models and methods for the short-range forecas-ting of flash floods have been achieved. In this work, three new products of ensemble rainfallforecasts have been used as input data of a hydrological forecasting chain based on the highlydistributed Cinecar model. The forecasts have been evaluated based on a methodologicalframework specifically designed for the event-based evaluation, and the representation of im-pacts and end-users decision-making. This methodology was applied to three flash floods thatoccurred in 2018 in the Aude, Ard`eche and Var regions. The methodology is first based onan adaptation of the ROC curve construction, for a spatial evaluation of the anticipation ofdischarge thresholds exceedances. Ensemble impacts-based forecasts are then obtained fromthe discharge forecasts and a catalogue of flood scenarios, and are evaluated with the samemethodological framework based on the ROC curves. The impact-based forecasts were alsoevaluated from an emergency service point of view, with a specific attention to the ability ofthe impact-based forecasts to support relevant decision-making. This work allowed to high-light the performance of these three short-range rainfall ensembles for flash flood forecastingpurpose, but also to propose an interesting methodological framework, which can be usefulfor event-based evaluations, even if this framework remains perfectible. Finally, the transi-tion to impact-based forecasts has shown the interest of using this kind of information forthe management of this type of event
Les crues soudaines (ou crues-éclair) sont responsables chaque année de décès et d’importants dégâts matériels. En France, ce type d´événement concerne principalement l’arc méditerranéen et ses petits cours d’eau. Depuis plusieurs années, d’importantes évolutions sur les différents modèles et m´méthodes mobilisées pour la prévision immédiate des crues- éclair ont été obtenues. Dans ce travail, trois nouveaux produits de prévisions d’ensemble de pluie ont ´été utilisés comme données d’entrée d’une chaîne de prévision hydrologique basée sur le modèle distribué Cinécar. Les prévisions ont été évaluées à partir d’un cadre méthodologique pensé pour l’évaluation événementielle, ainsi que la prise en compte des impacts et des prises de d´décision des utilisateurs. Cette m´méthodologie a ´été appliquée sur trois cas de crues soudaines survenues en 2018 dans l’Aude, l’Ardèche et le Var. Elle repose tout d’abord sur une adaptation de la méthodologie de construction des courbes ROC, pour évaluer spatialement l’anticipation de dépassement de seuils de débits. A partir des prévisions de d´débits et d’un catalogue de scénario d’inondation, des prévisions d’ensemble d’impacts sont ensuite obtenues et `a leur tour ´évaluées avec le même cadre m´méthodologique basé sur les courbes ROC. Les prévisions d’impacts ont finalement été évaluées du point de vue de leur capacité à déclencher des prises de décisions pertinentes et efficaces d’un service de secours (SDIS de l’Aude). L’ensemble de ce travail a permis de mettre en ´évidence les performances des trois ensembles de prévisions immédiates de pluie pour la prévision des crues-éclair, mais aussi de proposer un cadre m´méthodologique intéressant `a exploiter dans le cadre d’´évaluations événementielles, même si ce cadre reste encore perfectible. Enfin, le passage à des prévisions d’impacts a montré l’intérêt de l’utilisation de ce genre d’information pour la gestion de ce type d’´événement
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