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13 : Cours d'eau et crues - Géosciences


13 : Cours d'eau et crues - Géosciences

Effets du développement urbain sur les inondations

Par C.P. Konrad

Au cours du siècle dernier, les États-Unis sont devenus une société de plus en plus urbaine. Les changements d'affectation des sols associés au développement urbain affectent les inondations de plusieurs manières. L'enlèvement de la végétation et du sol, le nivellement de la surface du sol et la construction de réseaux de drainage augmentent le ruissellement vers les cours d'eau à cause des précipitations et de la fonte des neiges. En conséquence, le débit de pointe, le volume et la fréquence des crues augmentent dans les cours d'eau avoisinants. Les modifications apportées aux canaux des cours d'eau au cours du développement urbain peuvent limiter leur capacité à transporter les eaux de crue. Les routes et les bâtiments construits dans les zones inondables sont exposés à des risques accrus d'inondation, notamment les inondations et l'érosion, à mesure que les nouveaux aménagements se poursuivent. Les informations sur le débit des cours d'eau et la façon dont il est affecté par l'utilisation des terres peuvent aider les communautés à réduire leur vulnérabilité actuelle et future aux inondations.


Les inondations à Hickory Hills, dans l'Illinois, ont incité la construction d'un réservoir pour contrôler le ruissellement des zones en amont. Source : Loren Wobig, Bureau des ressources en eau de l'Illinois.

EFFETS HYDROLOGIQUES DU DEVELOPPEMENT URBAIN

Les cours d'eau sont alimentés par le ruissellement des précipitations et de la fonte des neiges se déplaçant sous forme d'écoulement terrestre ou souterrain. Les inondations se produisent lorsque de grands volumes de ruissellement s'écoulent rapidement dans les ruisseaux et les rivières. Le débit de pointe d'une inondation est influencé par de nombreux facteurs, notamment l'intensité et la durée des tempêtes et de la fonte des neiges, la topographie et la géologie des bassins hydrographiques, la végétation et les conditions hydrologiques précédant les tempêtes et la fonte des neiges.

L'utilisation des terres et d'autres activités humaines influencent également le débit de pointe des crues en modifiant la façon dont les précipitations et la fonte des neiges sont stockées sur la surface du sol et ruissellent dans les cours d'eau. Dans les zones non aménagées telles que les forêts et les prairies, les précipitations et la fonte des neiges s'accumulent et sont stockées sur la végétation, dans la colonne de sol ou dans les dépressions de surface. Lorsque cette capacité de stockage est remplie, le ruissellement s'écoule lentement à travers le sol en tant qu'écoulement souterrain. En revanche, les zones urbaines, où une grande partie de la surface terrestre est couverte de routes et de bâtiments, ont moins de capacité à stocker les précipitations et la fonte des neiges. La construction de routes et de bâtiments implique souvent l'élimination de la végétation, du sol et des dépressions de la surface du sol. Le sol perméable est remplacé par des surfaces imperméables telles que les routes, les toits, les parkings et les trottoirs qui stockent peu d'eau, réduisent l'infiltration d'eau dans le sol et accélèrent le ruissellement vers les fossés et les ruisseaux. Même dans les zones suburbaines, où les pelouses et autres aménagements paysagers perméables peuvent être courants, les précipitations et la fonte des neiges peuvent saturer les sols minces et produire un écoulement de surface, qui s'écoule rapidement. Des réseaux denses de fossés et de ponceaux dans les villes réduisent la distance que le ruissellement doit parcourir par voie terrestre ou par des voies d'écoulement souterraines pour atteindre les ruisseaux et les rivières. Une fois que l'eau pénètre dans un réseau de drainage, elle s'écoule plus rapidement que l'écoulement terrestre ou souterrain.

Avec une capacité de stockage d'eau moindre dans les bassins urbains et un ruissellement plus rapide, les cours d'eau urbains montent plus rapidement pendant les tempêtes et ont des débits de pointe plus élevés que les cours d'eau ruraux. De plus, le volume total d'eau déversé lors d'une crue a tendance à être plus important pour les cours d'eau urbains que pour les cours d'eau ruraux. Par exemple, le débit du ruisseau Mercer, un ruisseau urbain dans l'ouest de Washington, augmente plus tôt et plus rapidement, a un débit et un volume de pointe plus élevés pendant la tempête du 1er février 2000 et diminue plus rapidement que dans le ruisseau Newaukum, un ruisseau rural voisin. . Comme pour toute comparaison entre les cours d'eau, les différences de débit ne peuvent être attribuées uniquement à l'utilisation des terres, mais peuvent également refléter des différences dans la géologie, la topographie, la taille et la forme du bassin et les modèles de tempête.

Les effets hydrologiques du développement urbain sont souvent les plus importants dans les petits bassins hydrographiques où, avant le développement, une grande partie des précipitations tombant sur le bassin serait devenue un écoulement souterrain, rechargeant les aquifères ou se déversant dans le réseau hydrographique plus en aval. De plus, le développement urbain peut transformer complètement le paysage dans un petit bassin hydrographique, contrairement aux grands bassins fluviaux où les zones de végétation naturelle et de sol sont susceptibles d'être conservées.

EFFETS HYDRAULIQUES DES MODIFICATIONS DES CANAUX DE RUISSEAU ET DES PLAINES D'INONDATION

L'aménagement le long des canaux de cours d'eau et des plaines inondables peut modifier la capacité d'un canal à transporter l'eau et peut augmenter la hauteur de la surface de l'eau (également appelée étage) correspondant à un débit donné. En particulier, les structures qui empiètent sur la plaine inondable, comme les ponts, peuvent augmenter les inondations en amont en réduisant la largeur du chenal et en augmentant la résistance du chenal à l'écoulement. En conséquence, l'eau est à un stade plus élevé lorsqu'elle passe devant l'obstruction, créant un remous qui inondera une plus grande zone en amont.


Route emportée par une inondation en Virginie-Occidentale. Source : A. Rothstein, Farm Security Administration.

Les sédiments et les débris transportés par les eaux de crue peuvent resserrer davantage un canal et augmenter les inondations. Ce danger est le plus important en amont des ponceaux, des ponts ou d'autres endroits où les débris s'accumulent. Les petits chenaux des cours d'eau peuvent être remplis de sédiments ou obstrués par des débris, à cause de ponceaux sous-dimensionnés, par exemple. Cela crée un bassin fermé sans sortie pour le ruissellement. Bien que les canaux puissent être conçus pour transporter les eaux de crue et les débris rapidement en aval, les avantages locaux de cette approche doivent être mis en balance avec la possibilité d'une augmentation des inondations en aval.

L'érosion des cours d'eau urbains représente une autre conséquence du développement urbain. Les inondations fréquentes des cours d'eau urbains augmentent l'érosion des canaux et des berges. Lorsque les canaux ont été redressés et que la végétation a été retirée des berges des canaux, les vitesses d'écoulement augmenteront, permettant à un cours d'eau de transporter plus de sédiments. Dans de nombreuses zones urbaines, l'érosion des berges représente une menace permanente pour les routes, les ponts et autres structures qu'il est difficile de contrôler, même en durcissant les berges.

EFFETS DU DÉVELOPPEMENT URBAIN SUR LES DÉBITS ET LA FRÉQUENCE DES CRUES

Les conséquences courantes du développement urbain sont l'augmentation du débit de pointe et la fréquence des inondations. En règle générale, le débit maximal annuel dans un cours d'eau augmentera au fur et à mesure que le développement urbain se produira, bien que l'augmentation soit parfois masquée par une variation importante des tempêtes d'une année à l'autre, comme le montre le débit maximal annuel pour le ruisseau Mercer de 1960 à 2000. Dans En comparaison, le débit maximal annuel pour le ruisseau Newaukum rural a varié au cours de la période, mais n'a montré aucune tendance claire.

Les effets du développement dans les bassins urbains sont plus prononcés pour les tempêtes modérées suivant des périodes sèches. Pour les tempêtes plus importantes pendant les périodes humides, le sol des bassins ruraux devient saturé et des précipitations supplémentaires ou la fonte des neiges ruisselle autant que dans un bassin urbain.

L'augmentation relative du débit de pointe est plus importante pour les petites crues fréquentes que pour les grandes crues peu fréquentes.
Inonder
La fréquence
Chance que
pic d'inondation
la décharge sera
être dépassé
dans n'importe quelle année
Augmenter en
pic d'inondation
décharge
car
d'urbain
développement
2 ans50 pourcent100 à 600 pour cent
10 ans10 pourcent20 à 300 pour cent
100 ans1 pour cent10 à 250 pour cent

L'effet du développement urbain de la seconde moitié du 20e siècle sur les petites inondations est évident à Salt Creek, dans l'Illinois. À l'exception d'une crue exceptionnellement importante en 1987, les grandes crues ont augmenté d'environ 100 % (d'environ 1 000 pieds cubes par seconde à environ 2 000 pi 3 /s) tandis que les petites crues ont augmenté d'environ 200 % (d'environ 400 pi 3 /s à 1 200 pi 3 /s). Néanmoins, même une petite augmentation du débit de pointe d'une grande crue peut augmenter les dommages causés par les inondations.

La fréquence des inondations modérées peut augmenter considérablement après l'aménagement. La fréquence annuelle à laquelle le débit quotidien dépassait 1 000 pi 3 /s sur le bras nord-est de la rivière Anacostia dans le Maryland est passée d'une ou deux fois par an dans les années 1940 et 1950 à jusqu'à six fois par an dans les années 1990.


RÉDUIRE LES RISQUES D'INONDATION EN ZONE URBAINE


Les murs anti-inondation le long de Willow Creek à Rosemont, Illinois. Source : Kevin D. Richards, U.S. Geological Survey.

Il existe de nombreuses approches pour réduire les risques d'inondation dans les bassins en cours d'aménagement. Les zones identifiées comme sujettes aux inondations ont été utilisées pour des parcs et des terrains de jeux qui peuvent tolérer des inondations occasionnelles. Les bâtiments et les ponts ont été surélevés, protégés par des murs anti-inondation et des digues, ou conçus pour résister à des inondations temporaires. Les systèmes de drainage ont été étendus pour augmenter leur capacité de rétention et de transport des débits élevés, par exemple, en utilisant les toits et les parkings pour stocker l'eau. Des techniques qui favorisent l'infiltration et le stockage de l'eau dans la colonne de sol, telles que les tranchées d'infiltration, les chaussées perméables, les amendements du sol et la réduction des surfaces imperméables ont également été intégrées dans les développements résidentiels et commerciaux nouveaux et existants pour réduire le ruissellement de ces zones. Le ruissellement de saison des pluies d'un quartier de Seattle, dans l'État de Washington, a été réduit de 98 % en réduisant la largeur de la rue et en incorporant des rigoles végétalisées et des plantes indigènes dans l'emprise de la rue.

En réponse aux fréquentes inondations le long de la rivière Napa en Californie, la communauté locale a intégré bon nombre de ces approches dans un plan unique de protection contre les inondations qui devrait réduire les dommages causés par les inondations tout en aidant à restaurer l'écosystème fluvial. Le plan comprend la reconstruction de ponts, des retraits de digues, un mur anti-inondation, le déplacement de structures vulnérables, des bassins de rétention, des adductions d'eaux pluviales plus importantes et un canal de dérivation à haut débit.

L'U.S. Geological Survey, en coopération avec la ville de Charlotte et le comté de Mecklenburg, en Caroline du Nord, a développé un système d'information et de notification des inondations (FINS) pour répondre au besoin de notification rapide des conditions d'inondation dans les zones urbaines où les cours d'eau montent et descendent rapidement. FINS est basé sur un vaste réseau de stations de mesure du débit et des précipitations qui diffusent des informations quelques minutes après leur enregistrement par radiotélémétrie. Le système avertit automatiquement le service météorologique national et les intervenants d'urgence de la région lorsque les précipitations et le débit indiquent la probabilité d'inondations, ce qui donne à ces agences plus de temps pour émettre des avertissements et évacuer les zones si nécessaire.

CONCLUSIONS

L'urbanisation augmente généralement la taille et la fréquence des inondations et peut exposer les communautés à des risques d'inondation croissants. Les informations actuelles sur les débits fluviaux fournissent une base scientifique pour la planification et la gestion des inondations dans les zones urbaines. Étant donné que les cartes des risques d'inondation basées sur les données de débit d'il y a quelques décennies peuvent ne plus être exactes aujourd'hui, les gestionnaires des plaines inondables ont besoin de nouvelles données de débit de pointe pour mettre à jour les analyses de fréquence des crues et les cartes des crues dans les zones à urbanisation récente. Les stations de mesure du débit fournissent un enregistrement continu du débit qui peut être utilisé dans la conception de nouvelles infrastructures urbaines, notamment des routes, des ponts, des ponceaux, des canaux et des structures de détention. Les gestionnaires des eaux pluviales peuvent utiliser les informations sur les débits d'eau en combinaison avec les enregistrements de précipitations pour évaluer des solutions innovantes pour réduire le ruissellement des zones urbaines. Les stations de mesure du débit en temps réel, qui rendent les données sur le débit et les précipitations disponibles via Internet et d'autres réseaux de communication au fur et à mesure qu'elles sont enregistrées, offrent de multiples avantages dans les bassins versants urbains. En particulier, ils fournissent aux gestionnaires des inondations des informations pouvant guider les opérations de lutte contre les inondations et les actions d'urgence telles que les évacuations et les fermetures de routes.

LECTURE SUPPLÉMENTAIRE

Anderson, D.G., 1968, Effects of urban development on floods in Northern Virginia: U.S. Geological Survey Water-Supply Paper 2001-C, 22 p.

Bailey, J.F., Thomas, W.O., Wetzel, K.L. et Ross, T.J., 1989, Estimation des caractéristiques de fréquence des crues et des effets de l'urbanisation pour les cours d'eau dans la région de Philadelphie, en Pennsylvanie : U.S. Geological Survey Water-Resources Investigations Report 87-4194, 71 p.

Carter, R.W., 1961, Magnitude et fréquence des inondations dans les zones suburbaines : U.S. Geological Survey Professional Paper 424-B, p. 9-11.

Hollis, G.E., 1975, The effects of urbanization on floods of different recurrency interval: Water Resources Research, v. 11, no. 3, p. 431-435.

Horner, R.R., Lim, H. et Burges, S.J., 2002, Surveillance hydrologique des projets de gestion des eaux pluviales ultra-urbaines de Seattle : Université de Washington, Département de génie civil et environnemental, Water Resources Series Technical Report 170, 31 p.

James, J.D., 1965, Utilisation d'un ordinateur numérique pour estimer les effets du développement urbain sur les pics de crue : Water Resources Research, v. 1, no. 2, p. 223-234.

Konrad, CP, et Booth, DB, 2002, Tendances hydrologiques associées au développement urbain pour des cours d'eau sélectionnés dans l'ouest de Washington: US Geological Survey Water-Resources Investigations Report 02-4040, 40 p., consulté le 16 juillet 2003, http:/ /water.usgs.gov/pubs/wri/wri024040.

Leopold, L.B., 1968, Hydrology for urban land planning -- A guidebook of the hydrologic effects of urban land use: U.S. Geological Survey Circular 554, 18 p.

Sauer, V.B., Thomas, W.O., Jr., Stricker, V.A. et Wilson, K.V., Caractéristiques des inondations des bassins versants urbains aux États-Unis : U.S. Geological Survey Water-Supply Paper 2207, 63 p.

U.S. Geological Survey, 2003, données hydrologiques de l'USGS dans et autour du comté de Mecklenburg, Caroline du Nord, consultées le 27 octobre 2003, à l'adresse http://nc.water.usgs.gov/char/.

Zarriello, PJ, 1998, A Precipitation-runoff model for part of the Ninemile Creek watershed near Camillus, Onondaga County, New York : US Geological Survey Water-Resources Investigations Report 98-4201, 60 p., consulté le 16 juillet 2003, sur http://ny.water.usgs.gov/pubs/wri/wri984201.

POUR PLUS D'INFORMATIONS SUR.

Jaugeage des cours d'eau de l'U.S. Geological Survey et National Streamflow Information Program : http://water.usgs.gov/nsip

Conditions d'écoulement actuelles aux États-Unis : http://water.usgs.gov/waterwatch/

Auteur:

Christophe P. Konrad
--Hydrologue de recherche
US Geological Survey-Ressources en eau
1201, avenue Pacific, bureau 600
Tacoma, État de Washington 98402
Téléphone : 253-428-3600 ex. 2634
Courriel : [email protected]

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Pour plus d'informations sur les activités de l'USGS à Washington, visitez le site Page d'accueil du district de Washington de l'USGS.


13 : Ruisseaux et inondations

Météo en bref : inondation. Regardez sur la chaîne YouTube de NOAA Weather Partners»

Qu'est-ce que l'inondation ? Une inondation est un débordement d'eau sur des terres normalement sèches. Les inondations peuvent se produire lors de fortes pluies, lorsque les vagues de l'océan viennent sur le rivage, lorsque la neige fond rapidement ou lorsque des barrages ou des digues se brisent. Des inondations dommageables peuvent se produire avec seulement quelques centimètres d'eau, ou elles peuvent couvrir une maison jusqu'au toit. Les inondations peuvent se produire en quelques minutes ou sur une longue période, et peuvent durer des jours, des semaines ou plus. Les inondations sont les plus courantes et les plus répandues de toutes les catastrophes naturelles liées aux conditions météorologiques.

Les crues éclair sont les types d'inondations les plus dangereuses, car elles combinent le pouvoir destructeur d'une inondation avec une vitesse incroyable. Les crues éclair se produisent lorsque de fortes précipitations dépassent la capacité du sol à les absorber. Ils se produisent également lorsque l'eau remplit des ruisseaux ou des ruisseaux normalement secs ou que suffisamment d'eau s'accumule pour que les ruisseaux dépassent leurs rives, provoquant des montées d'eau rapides en peu de temps. Ils peuvent se produire dans les minutes qui suivent la pluie en cause, limitant le temps disponible pour avertir et protéger le public. Où et quand surviennent les inondations ? Les inondations se produisent dans tous les États et territoires des États-Unis et constituent une menace vécue partout dans le monde qui reçoit de la pluie. Aux États-Unis, les inondations tuent plus de personnes chaque année que les tornades, les ouragans ou la foudre. Quelles zones sont menacées par les crues éclair ? Des zones densément peuplées sont à haut risque de crues éclair. La construction de bâtiments, d'autoroutes, d'allées et de parcs de stationnement augmente le ruissellement en réduisant la quantité de pluie absorbée par le sol. Ce ruissellement augmente le potentiel de crue éclair.

Parfois, les cours d'eau à travers les villes et les villages sont acheminés sous terre dans les égouts pluviaux. Lors de fortes pluies, les égouts pluviaux peuvent être submergés ou obstrués par des débris et inonder les routes et les bâtiments à proximité. Points bas, tels que les passages inférieurs, les parkings souterrains, les sous-sols et les passages à niveau d'eau bas peuvent devenir des pièges mortels.

Zones proches des rivières sont menacés par les inondations. Les digues, appelées digues, sont souvent construites le long des rivières et sont utilisées pour empêcher les crues d'inonder les terres avoisinantes. En 1993, de nombreuses digues se sont rompues le long du fleuve Mississippi, provoquant des inondations dévastatrices. La ville de la Nouvelle-Orléans a connu des inondations dévastatrices massives quelques jours après l'arrivée de l'ouragan Katrina en 2005 en raison de l'échec des digues conçues pour protéger la ville.

Ruptures de barrage peut envoyer une soudaine poussée d'eau destructrice en aval. En 1889, une rupture de barrage en amont de Johnstown, en Pennsylvanie, a libéré un mur d'eau de 30 à 40 pieds qui a tué 2 200 personnes en quelques minutes.

Les montagnes et les collines escarpées produisent un ruissellement rapide, ce qui entraîne une montée rapide des cours d'eau. Les roches et les sols argileux peu profonds ne permettent pas à beaucoup d'eau de s'infiltrer dans le sol. Les sols saturés peuvent également entraîner des crues soudaines rapides. Camping ou loisirs le long des ruisseaux ou des rivières peut être un risque s'il y a des orages dans la région. Un ruisseau de seulement 6 pouces de profondeur dans les zones montagneuses peut se transformer en une rivière déchaînée de 10 pieds de profondeur en moins d'une heure si un orage persiste sur une zone pendant une période prolongée. Parfois, les orages qui produisent les fortes précipitations peuvent se produire bien en amont de la zone touchée, ce qui rend plus difficile la reconnaissance d'une situation dangereuse.

Des précipitations très intenses peuvent provoquer des inondations même sur des sols secs. En Occident, la plupart canyons, petits ruisseaux et arroyos secs ne sont pas facilement reconnaissables comme source de danger. Les précipitations en cause peuvent se produire en amont du canyon et les randonneurs peuvent être piégés par la montée rapide des eaux. Les eaux de crue peuvent transporter des débris en mouvement rapide qui présentent des risques importants pour la vie.

Les autres emplacements à haut risque comprennent zones brûlées récentes dans les montagnes, et les zones urbaines de la chaussée et des toits qui améliorent le ruissellement.

Embouteillages et fonte des neiges peut contribuer à provoquer des crues éclair. Un manteau neigeux épais augmente le ruissellement produit par la fonte des neiges. Les fortes pluies printanières tombant sur la fonte des neiges peuvent provoquer des crues soudaines. La fonte du manteau neigeux peut également contribuer aux inondations causées par les embâcles sur les ruisseaux et les rivières. D'épaisses couches de glace se forment souvent sur les ruisseaux et les rivières pendant l'hiver. La fonte de la neige et/ou la pluie chaude s'écoulant dans les cours d'eau peuvent soulever et briser cette glace, ce qui permet à de gros morceaux de glace de se coincer contre les ponts ou d'autres structures. Cela fait monter rapidement l'eau derrière l'embâcle. Si l'eau est soudainement libérée, de graves crues soudaines pourraient se produire en aval. D'énormes morceaux de glace peuvent être poussés sur le rivage et à travers les maisons et les bâtiments.

Terminologie de la messagerie du service météorologique national

FLASH FLOOD WATCH ou FLOOD WATCH Des crues éclair ou des inondations sont possibles dans la zone de surveillance désignée — soyez vigilant. AVERTISSEMENT DE CRUE FLASH ou AVERTISSEMENT D'INONDATION Une crue soudaine ou une inondation a été signalée ou est imminente — prenez les précautions nécessaires immédiatement ! Allez plus haut !

Faites demi-tour, ne vous noyez pas ! Aux États-Unis, la plupart des décès dus aux crues soudaines sont dus à des véhicules circulant sur des routes inondées. AVIS URBAIN ET PETIT RUISSEAU Des inondations se produisent dans les petits cours d'eau, les rues et les zones basses, telles que les passages inférieurs des voies ferrées et les égouts pluviaux urbains. DÉCLARATION D'INONDATION FLASH ou DÉCLARATION D'INONDATION Informations de suivi concernant une crue éclair/un événement d'inondation.

Ce que nous faisons : Afin d'évaluer les outils de prévision, nous avons besoin d'observations de crues soudaines. Le NSSL a rassemblé des observations de crues éclair à partir des mesures de débit automatisées de l'USGS, des rapports d'observateurs formés du NWS et de l'expérience d'analyse et de vérification des risques graves (SHAVE) du NSSL. Cette base de données est disponible à des fins de recherche communautaire.


Géographie 1010 – Chapitre 13- Ruisseaux et inondations

Parmi les caractéristiques suivantes, lesquelles ne sont généralement PAS associées aux ruisseaux et aux rivières de montagne ?

serpente
rapides
cascades
canyons incisés dans le substrat rocheux

Laquelle des caractéristiques suivantes peut être formée par dépôt le long d'un cours d'eau à faible gradient ?

lac Oxbow
banque de coupe
barre de points
Aucun d'eux.

Le substratum rocheux et les sédiments d'un cours d'eau sont plus sensibles à l'érosion s'ils sont

situé dans une partie turbulente de la rivière.
dans l'eau lente dans un tourbillon.
dans un site abrité des clastes venant en sens inverse.
entièrement composé de gros clastes qui affectent le débit du cours d'eau.

situé dans une partie turbulente de la rivière.

Que se passe-t-il généralement lorsque les affluents rejoignent la rivière principale?

la quantité de décharge augmente
la charge sédimentaire totale augmente
la vitesse de l'eau augmente
la taille du canal augmente
Tous ces.

À quel site le long de ce cours d'eau une berge coupée se formerait-elle ?

Laquelle des affirmations suivantes concernant les flux n'est PAS vraie ?

Le niveau de base est l'altitude la plus basse à laquelle un cours d'eau peut s'éroder.

Les cours d'eau ne réagissent généralement pas à un changement climatique.

Un cours d'eau abrupt élevé au-dessus du niveau de base érodera généralement son chenal.

Certains cours d'eau peuvent simplement transporter des matériaux au lieu d'éroder ou de déposer des matériaux.

Les cours d'eau ne réagissent généralement pas à un changement climatique.

Lequel des éléments suivants est correctement appelé une inondation ?

si l'eau se répand dans la plaine inondable
lorsque l'eau est à 1 mètre sous le haut du canal
quand un méandre est coupé et forme un lac
lorsque tout le fond du canal est recouvert d'eau

si l'eau se répand dans la plaine inondable

Laquelle des affirmations suivantes est vraie concernant la manière dont un cours d'eau érode la matière ?

L'abrasion est concentrée sur le côté amont des obstructions.

L'érosion se produit également sur les deux côtés d'un virage.

La turbulence de l'eau est moins importante que la température, qui affecte la viscosité.

L'eau ne peut s'éroder que si elle transporte des sédiments.

L'abrasion est concentrée sur le côté amont des obstructions.

Lequel des éléments suivants n'est PAS associé aux ruisseaux tressés ?
une vaste plaine couverte de sédiments
une gamme de tailles de sédiments, y compris le sable et le gravier
méandres coupés
une réserve abondante de sédiments

Laquelle des tailles de sédiments suivantes est susceptible d'être principalement transportée au fond du lit du cours d'eau ?
sable fin
matières dissoutes
particules d'argile collantes
cailloux et galets

Lequel des éléments suivants peut avoir un effet significatif sur une rivière ?

changements climatiques
types de substrat rocheux dans la rivière
monte et descend le niveau de la mer
tectonique
Tous ces.

Quel type de flux est représenté sur cette figure ?

Que pouvez-vous conclure en comparant les hydrogrammes de gauche et de droite, chacun représentant le même laps de temps ?

Le diagramme de gauche a une décharge de crête plus élevée.

Aucun des deux graphiques ne montre une véritable inondation.

Le diagramme de droite représente un événement plus rapide, comme une crue éclair.

Le diagramme de gauche a une décharge de crête plus élevée.

Laquelle des caractéristiques de cette photographie aérienne est une barre de points ?

Qu'est-ce que le débit d'un cours d'eau s'il a une largeur de 10 mètres, une profondeur de 2 mètres et une vitesse de 2 mètres par seconde ? (Équation = largeur x profondeur x mps)

40 mètres cubes par seconde
120 mètres cubes par seconde
14 mètres cubes par seconde
22 mètres cubes par seconde
400 mètres cubes par seconde

40 mètres cubes par seconde

Laquelle des caractéristiques suivantes n'est PAS formée par le dépôt d'un cours d'eau ?
une plaine inondable
une chute d'eau
un delta
de vastes plaines à côté d'un ruisseau tressé

Laquelle des caractéristiques de cette photographie aérienne est un lac de bras morts ?

Laquelle des conditions suivantes est une condition favorisant le dépôt de sédiments ?

une augmentation de la teneur en sel de l'eau
une augmentation de la turbulence de l'eau
une diminution de la pente du ruisseau
une diminution de la taille des grains lorsqu'un clast se brise en deux morceaux
une augmentation de la vitesse de l'eau

une diminution de la pente du ruisseau

Quel type de ruisseau est représenté sur cette photo ?

ruisseau tressé
un ruisseau dont le canal principal a une sinuosité élevée
un esker
ruisseau sinueux

Lequel des éléments suivants accompagne l'urbanisation (remplacement des fermes et des espaces ouverts par des villes) ?

Le ruissellement devient plus étalé dans le temps, augmentant la quantité d'inondations.


Contenu

Une vraie

Les inondations peuvent se produire sur des zones plates ou basses lorsque l'eau est fournie par les précipitations ou la fonte des neiges plus rapidement qu'elle ne peut s'infiltrer ou ruisseler. L'excédent s'accumule sur place, parfois à des profondeurs dangereuses. Le sol de surface peut devenir saturé, ce qui arrête efficacement l'infiltration, lorsque la nappe phréatique est peu profonde, comme une plaine inondable, ou à cause des pluies intenses d'un ou d'une série d'orages. L'infiltration est également lente à négligeable à travers le sol gelé, la roche, le béton, le pavage ou les toits. Les inondations de surface commencent dans les zones plates comme les plaines inondables et dans les dépressions locales non reliées à un canal de cours d'eau, car la vitesse de l'écoulement de surface dépend de la pente de la surface. Les bassins endoréiques peuvent subir des inondations de surface pendant les périodes où les précipitations dépassent l'évaporation. [4]

Riverine (Manche)

Les inondations se produisent dans tous les types de cours d'eau et de cours d'eau, des plus petits cours d'eau éphémères dans les zones humides aux canaux normalement secs dans les climats arides aux plus grands fleuves du monde. Lorsqu'un écoulement de surface se produit sur des champs labourés, il peut en résulter une inondation boueuse où les sédiments sont captés par le ruissellement et transportés sous forme de matières en suspension ou de charge de fond. Des inondations localisées peuvent être causées ou exacerbées par des obstacles au drainage tels que des glissements de terrain, de la glace, des débris ou des barrages de castors.

Les crues à augmentation lente se produisent le plus souvent dans les grands fleuves avec de grands bassins versants. L'augmentation du débit peut être le résultat de précipitations soutenues, d'une fonte rapide des neiges, de moussons ou de cyclones tropicaux. Cependant, les grands fleuves peuvent connaître des crues rapides dans les zones au climat sec, car ils peuvent avoir de grands bassins, mais les petits canaux fluviaux et les précipitations peuvent être très intenses dans des zones plus petites de ces bassins.

Les crues rapides, y compris les crues éclair, se produisent plus souvent sur des rivières plus petites, des rivières avec des vallées escarpées, des rivières qui coulent sur une grande partie de leur longueur sur un terrain imperméable ou des chenaux normalement secs. La cause peut être des précipitations convectives localisées (orages intenses) ou une libération soudaine d'un bassin de retenue en amont créé derrière un barrage, un glissement de terrain ou un glacier. Dans un cas, une crue éclair a tué huit personnes profitant de l'eau un dimanche après-midi à une cascade populaire dans un canyon étroit. Sans aucune précipitation observée, le débit est passé d'environ 50 à 1 500 pieds cubes par seconde (1,4 à 42 m 3 /s) en une minute seulement. [5] Deux inondations plus importantes se sont produites sur le même site en une semaine, mais personne n'était à la cascade ces jours-là. L'inondation mortelle a résulté d'un orage sur une partie du bassin de drainage, où les pentes rocheuses abruptes et nues sont courantes et le sol mince était déjà saturé.

Les crues éclair sont le type d'inondation le plus courant dans les canaux normalement secs des zones arides, connues sous le nom d'arroyos dans le sud-ouest des États-Unis et de nombreux autres noms ailleurs. Dans ce cadre, la première eau de crue à arriver est épuisée car elle mouille le lit du ruisseau sablonneux. Le bord d'attaque de la crue avance donc plus lentement que les débits plus tardifs et plus élevés. En conséquence, la branche ascendante de l'hydrogramme devient de plus en plus rapide au fur et à mesure que la crue se déplace vers l'aval, jusqu'à ce que le débit soit si important que l'épuisement dû au mouillage du sol devienne insignifiant.

Estuarienne et côtière

Les inondations dans les estuaires sont généralement causées par une combinaison d'ondes de tempête causées par les vents et une faible pression barométrique et de grosses vagues rencontrant des débits fluviaux élevés en amont.

Les zones côtières peuvent être inondées par des ondes de tempête combinées à des marées hautes et à de grandes vagues en mer, entraînant des vagues dépassant les défenses contre les inondations ou, dans les cas graves, par des tsunamis ou des cyclones tropicaux. Une onde de tempête, provenant d'un cyclone tropical ou d'un cyclone extratropical, entre dans cette catégorie. Les recherches du NHC (National Hurricane Center) expliquent : « L'onde de tempête est une montée d'eau supplémentaire générée par une tempête, en plus des marées astronomiques prévues. L'onde de tempête ne doit pas être confondue avec la marée de tempête, qui est définie comme le niveau d'eau augmentation due à la combinaison de l'onde de tempête et de la marée astronomique. Cette élévation du niveau de l'eau peut provoquer des inondations extrêmes dans les zones côtières, en particulier lorsque l'onde de tempête coïncide avec la marée de printemps, entraînant des marées de tempête atteignant jusqu'à 20 pieds ou plus dans certains cas. [6]

Inondations urbaines

Les inondations urbaines sont l'inondation de terres ou de biens dans un environnement bâti, en particulier dans les zones plus densément peuplées, causée par des précipitations dépassant la capacité des systèmes de drainage, tels que les égouts pluviaux. Bien qu'elles soient parfois déclenchées par des événements tels que des crues éclair ou la fonte des neiges, les inondations urbaines sont une condition, caractérisée par ses impacts répétitifs et systémiques sur les communautés, qui peuvent se produire indépendamment du fait que les communautés touchées se trouvent ou non dans des plaines inondables désignées ou à proximité de tout plan d'eau. [7] Mis à part le débordement potentiel des rivières et des lacs, la fonte des neiges, les eaux pluviales ou l'eau rejetée par les conduites d'eau endommagées peuvent s'accumuler sur la propriété et dans les emprises publiques, s'infiltrer à travers les murs et les planchers des bâtiments, ou refouler dans les bâtiments par les conduites d'égout, toilettes et lavabos.

Dans les zones urbaines, les effets des inondations peuvent être exacerbés par les rues et routes pavées existantes, qui augmentent la vitesse de l'écoulement de l'eau. Les surfaces imperméables empêchent les précipitations de s'infiltrer dans le sol, provoquant ainsi un ruissellement de surface plus élevé qui peut dépasser la capacité de drainage locale. [8]

Le débit des crues dans les zones urbanisées constitue un danger tant pour la population que pour les infrastructures. Certaines catastrophes récentes incluent les inondations de Nîmes (France) en 1998 et de Vaison-la-Romaine (France) en 1992, les inondations de la Nouvelle-Orléans (États-Unis) en 2005, et les inondations de Rockhampton, Bundaberg, Brisbane au cours de la période 2010-2011. été au Queensland (Australie). Les débits de crue en milieu urbain ont été étudiés relativement récemment malgré plusieurs siècles d'inondations. [9] Certaines recherches récentes ont examiné les critères d'évacuation en toute sécurité des personnes dans les zones inondées. [dix]

Catastrophique

Les inondations fluviales catastrophiques sont généralement associées à des défaillances d'infrastructure majeures telles que l'effondrement d'un barrage, mais elles peuvent également être causées par la modification du canal de drainage à la suite d'un glissement de terrain, d'un tremblement de terre ou d'une éruption volcanique. Les exemples incluent les inondations et les lahars. Les tsunamis peuvent provoquer des inondations côtières catastrophiques, résultant le plus souvent de tremblements de terre sous-marins.

Facteurs de pente ascendante

La quantité, l'emplacement et le moment où l'eau atteint un canal de drainage à partir des précipitations naturelles et des rejets contrôlés ou non contrôlés du réservoir déterminent le débit aux emplacements en aval. Some precipitation evaporates, some slowly percolates through soil, some may be temporarily sequestered as snow or ice, and some may produce rapid runoff from surfaces including rock, pavement, roofs, and saturated or frozen ground. The fraction of incident precipitation promptly reaching a drainage channel has been observed from nil for light rain on dry, level ground to as high as 170 percent for warm rain on accumulated snow. [11]

Most precipitation records are based on a measured depth of water received within a fixed time interval. La fréquence of a precipitation threshold of interest may be determined from the number of measurements exceeding that threshold value within the total time period for which observations are available. Individual data points are converted to intensité by dividing each measured depth by the period of time between observations. This intensity will be less than the actual peak intensity if the durée of the rainfall event was less than the fixed time interval for which measurements are reported. Convective precipitation events (thunderstorms) tend to produce shorter duration storm events than orographic precipitation. Duration, intensity, and frequency of rainfall events are important to flood prediction. Short duration precipitation is more significant to flooding within small drainage basins. [12]

The most important upslope factor in determining flood magnitude is the land area of the watershed upstream of the area of interest. Rainfall intensity is the second most important factor for watersheds of less than approximately 30 square miles or 80 square kilometres. The main channel slope is the second most important factor for larger watersheds. Channel slope and rainfall intensity become the third most important factors for small and large watersheds, respectively. [13]

Time of Concentration is the time required for runoff from the most distant point of the upstream drainage area to reach the point of the drainage channel controlling flooding of the area of interest. The time of concentration defines the critical duration of peak rainfall for the area of interest. [14] The critical duration of intense rainfall might be only a few minutes for roof and parking lot drainage structures, while cumulative rainfall over several days would be critical for river basins.

Downslope factors

Water flowing downhill ultimately encounters downstream conditions slowing movement. The final limitation in coastal flooding lands is often the ocean or some coastal flooding bars which form natural lakes. In flooding low lands, elevation changes such as tidal fluctuations are significant determinants of coastal and estuarine flooding. Less predictable events like tsunamis and storm surges may also cause elevation changes in large bodies of water. Elevation of flowing water is controlled by the geometry of the flow channel and, especially, by depth of channel, speed of flow and amount of sediments in it [13] Flow channel restrictions like bridges and canyons tend to control water elevation above the restriction. The actual control point for any given reach of the drainage may change with changing water elevation, so a closer point may control for lower water levels until a more distant point controls at higher water levels.

Effective flood channel geometry may be changed by growth of vegetation, accumulation of ice or debris, or construction of bridges, buildings, or levees within the flood channel.

Coincidence

Extreme flood events often result from coincidence such as unusually intense, warm rainfall melting heavy snow pack, producing channel obstructions from floating ice, and releasing small impoundments like beaver dams. [15] Coincident events may cause extensive flooding to be more frequent than anticipated from simplistic statistical prediction models considering only precipitation runoff flowing within unobstructed drainage channels. [16] Debris modification of channel geometry is common when heavy flows move uprooted woody vegetation and flood-damaged structures and vehicles, including boats and railway equipment. Recent field measurements during the 2010–11 Queensland floods showed that any criterion solely based upon the flow velocity, water depth or specific momentum cannot account for the hazards caused by velocity and water depth fluctuations. [9] These considerations ignore further the risks associated with large debris entrained by the flow motion. [dix]

Some researchers have mentioned the storage effect in urban areas with transportation corridors created by cut and fill. Culverted fills may be converted to impoundments if the culverts become blocked by debris, and flow may be diverted along streets. Several studies have looked into the flow patterns and redistribution in streets during storm events and the implication on flood modelling. [17]

Primary effects

The primary effects of flooding include loss of life and damage to buildings and other structures, including bridges, sewerage systems, roadways, and canals.

Floods also frequently damage power transmission and sometimes power generation, which then has knock-on effects caused by the loss of power. This includes loss of drinking water treatment and water supply, which may result in loss of drinking water or severe water contamination. It may also cause the loss of sewage disposal facilities. Lack of clean water combined with human sewage in the flood waters raises the risk of waterborne diseases, which can include typhoid, giardia, cryptosporidium, cholera and many other diseases depending upon the location of the flood.

"This happened in 2000, as hundreds of people in Mozambique fled to refugee camps after the Limpopo River flooded their homes. They soon fell ill and died from cholera, which is spread by unsanitary conditions, and malaria, spread by mosquitoes that thrived on the swollen river banks." [18]

Damage to roads and transport infrastructure may make it difficult to mobilize aid to those affected or to provide emergency health treatment.

Flood waters typically inundate farm land, making the land unworkable and preventing crops from being planted or harvested, which can lead to shortages of food both for humans and farm animals. Entire harvests for a country can be lost in extreme flood circumstances. Some tree species may not survive prolonged flooding of their root systems. [19]

Loss of life

Below is a list of the deadliest floods worldwide, showing events with death tolls at or above 100,000 individuals.

Nombre de morts Événement Lieu Année
2,500,000–3,700,000 [20] 1931 Inondations en Chine Chine 1931
900,000–2,000,000 Inondation du fleuve Jaune en 1887 Chine 1887
500,000–700,000 crue du fleuve Jaune de 1938 Chine 1938
231,000 Banqiao Dam failure, result of Typhoon Nina. Approximately 86,000 people died from flooding and another 145,000 died during subsequent disease. Chine 1975
230,000 2004 Indian Ocean tsunami Indonésie 2004
145,000 1935 Yangtze river flood Chine 1935
100,000+ St. Felix's flood, storm surge Pays-Bas 1530
100,000 Hanoi and Red River Delta flood Nord Vietnam 1971
100,000 1911 Yangtze river flood Chine 1911

Secondary and long-term effects

Economic hardship due to a temporary decline in tourism, rebuilding costs, or food shortages leading to price increases is a common after-effect of severe flooding. The impact on those affected may cause psychological damage to those affected, in particular where deaths, serious injuries and loss of property occur.

Urban flooding can cause chronically wet houses, leading to the growth of indoor mold and resulting in adverse health effects, particularly respiratory symptoms. [21] Urban flooding also has significant economic implications for affected neighborhoods. In the United States, industry experts estimate that wet basements can lower property values by 10–25 percent and are cited among the top reasons for not purchasing a home. [22] According to the U.S. Federal Emergency Management Agency (FEMA), almost 40 percent of small businesses never reopen their doors following a flooding disaster. [23] In the United States, insurance is available against flood damage to both homes and businesses. [24]

Floods can also be a huge destructive power. When water flows, it has the ability to demolish all kinds of buildings and objects, such as bridges, structures, houses, trees, cars. For example, in Bangladesh in 2007, a flood was responsible for the destruction of more than one million houses. And yearly in the United States, floods cause over $7 billion in damage. [1]

Avantages

Floods (in particular more frequent or smaller floods) can also bring many benefits, such as recharging ground water, making soil more fertile and increasing nutrients in some soils. Flood waters provide much needed water resources in arid and semi-arid regions where precipitation can be very unevenly distributed throughout the year and kills pests in the farming land. Freshwater floods particularly play an important role in maintaining ecosystems in river corridors and are a key factor in maintaining floodplain biodiversity. [25] Flooding can spread nutrients to lakes and rivers, which can lead to increased biomass and improved fisheries for a few years.

For some fish species, an inundated floodplain may form a highly suitable location for spawning with few predators and enhanced levels of nutrients or food. [26] Fish, such as the weather fish, make use of floods in order to reach new habitats. Bird populations may also profit from the boost in food production caused by flooding. [27]

Periodic flooding was essential to the well-being of ancient communities along the Tigris-Euphrates Rivers, the Nile River, the Indus River, the Ganges and the Yellow River among others. The viability of hydropower, a renewable source of energy, is also higher in flood prone regions.

In the United States, the National Weather Service gives out the advice "Turn Around, Don't Drown" for floods that is, it recommends that people get out of the area of a flood, rather than trying to cross it. At the most basic level, the best defense against floods is to seek higher ground for high-value uses while balancing the foreseeable risks with the benefits of occupying flood hazard zones. [28] : 22–23 Critical community-safety facilities, such as hospitals, emergency-operations centers, and police, fire, and rescue services, should be built in areas least at risk of flooding. Structures, such as bridges, that must unavoidably be in flood hazard areas should be designed to withstand flooding. Areas most at risk for flooding could be put to valuable uses that could be abandoned temporarily as people retreat to safer areas when a flood is imminent.

Planning for flood safety involves many aspects of analysis and engineering, including:

  • observation of previous and present flood heights and inundated areas,
  • statistical, hydrologic, and hydraulic model analyses,
  • mapping inundated areas and flood heights for future flood scenarios,
  • long-term land use planning and regulation, and construction of structures to control or withstand flooding,
  • intermediate-term monitoring, forecasting, and emergency-response planning, and
  • short-term monitoring, warning, and response operations.

Each topic presents distinct yet related questions with varying scope and scale in time, space, and the people involved. Attempts to understand and manage the mechanisms at work in floodplains have been made for at least six millennia. [29] [ page nécessaire ]

In the United States, the Association of State Floodplain Managers works to promote education, policies, and activities that mitigate current and future losses, costs, and human suffering caused by flooding and to protect the natural and beneficial functions of floodplains – all without causing adverse impacts. [30] A portfolio of best practice examples for disaster mitigation in the United States is available from the Federal Emergency Management Agency. [31]

Contrôler

In many countries around the world, waterways prone to floods are often carefully managed. Defenses such as detention basins, levees, [32] bunds, reservoirs, and weirs are used to prevent waterways from overflowing their banks. When these defenses fail, emergency measures such as sandbags or portable inflatable tubes are often used to try to stem flooding. Coastal flooding has been addressed in portions of Europe and the Americas with coastal defenses, such as sea walls, beach nourishment, and barrier islands.

In the riparian zone near rivers and streams, erosion control measures can be taken to try to slow down or reverse the natural forces that cause many waterways to meander over long periods of time. Flood controls, such as dams, can be built and maintained over time to try to reduce the occurrence and severity of floods as well. In the United States, the U.S. Army Corps of Engineers maintains a network of such flood control dams.

In areas prone to urban flooding, one solution is the repair and expansion of man-made sewer systems and stormwater infrastructure. Another strategy is to reduce impervious surfaces in streets, parking lots and buildings through natural drainage channels, porous paving, and wetlands (collectively known as green infrastructure or sustainable urban drainage systems (SUDS)). Areas identified as flood-prone can be converted into parks and playgrounds that can tolerate occasional flooding. Ordinances can be adopted to require developers to retain stormwater on site and require buildings to be elevated, protected by floodwalls and levees, or designed to withstand temporary inundation. Property owners can also invest in solutions themselves, such as re-landscaping their property to take the flow of water away from their building and installing rain barrels, sump pumps, and check valves.

In some areas, the presence of certain species (such as beavers) can be beneficial for flood control reasons. Beavers build and maintain beaver dams which will reduce the height of flood waves moving down the river (during periods of heavy rains), and will reduce or eliminate damage to human structures, [33] [34] at the cost of minor flooding near the dams (often on farmland). Besides this, they also boost wildlife populations and filter pollutants (manure, fertilisers, slurry). [35] UK environment minister Rebecca Pow stated that in the future the beavers could be considered a "public good" and landowners would be paid to have them on their land. [36]

A series of annual maximum flow rates in a stream reach can be analyzed statistically to estimate the 100-year flood and floods of other recurrence intervals there. Similar estimates from many sites in a hydrologically similar region can be related to measurable characteristics of each drainage basin to allow indirect estimation of flood recurrence intervals for stream reaches without sufficient data for direct analysis.

Physical process models of channel reaches are generally well understood and will calculate the depth and area of inundation for given channel conditions and a specified flow rate, such as for use in floodplain mapping and flood insurance. Conversely, given the observed inundation area of a recent flood and the channel conditions, a model can calculate the flow rate. Applied to various potential channel configurations and flow rates, a reach model can contribute to selecting an optimum design for a modified channel. Various reach models are available as of 2015, either 1D models (flood levels measured in the channel) or 2D models (variable flood depths measured across the extent of a floodplain). HEC-RAS, [37] the Hydraulic Engineering Center model, is among the most popular software, if only because it is available free of charge. Other models such as TUFLOW [38] combine 1D and 2D components to derive flood depths across both river channels and the entire floodplain.

Physical process models of complete drainage basins are even more complex. Although many processes are well understood at a point or for a small area, others are poorly understood at all scales, and process interactions under normal or extreme climatic conditions may be unknown. Basin models typically combine land-surface process components (to estimate how much rainfall or snowmelt reaches a channel) with a series of reach models. For example, a basin model can calculate the runoff hydrograph that might result from a 100-year storm, although the recurrence interval of a storm is rarely equal to that of the associated flood. Basin models are commonly used in flood forecasting and warning, as well as in analysis of the effects of land use change and climate change.

Flood forecasting

Anticipating floods before they occur allows for precautions to be taken and people to be warned [39] so that they can be prepared in advance for flooding conditions. For example, farmers can remove animals from low-lying areas and utility services can put in place emergency provisions to re-route services if needed. Emergency services can also make provisions to have enough resources available ahead of time to respond to emergencies as they occur. People can evacuate areas to be flooded.

In order to make the most accurate flood forecasts for waterways, it is best to have a long time-series of historical data that relates stream flows to measured past rainfall events. [40] Coupling this historical information with real-time knowledge about volumetric capacity in catchment areas, such as spare capacity in reservoirs, ground-water levels, and the degree of saturation of area aquifers is also needed in order to make the most accurate flood forecasts.

Radar estimates of rainfall and general weather forecasting techniques are also important components of good flood forecasting. In areas where good quality data is available, the intensity and height of a flood can be predicted with fairly good accuracy and plenty of lead time. The output of a flood forecast is typically a maximum expected water level and the likely time of its arrival at key locations along a waterway, [41] and it also may allow for the computation of the likely statistical return period of a flood. In many developed countries, urban areas at risk of flooding are protected against a 100-year flood – that is a flood that has a probability of around 63% of occurring in any 100-year period of time.

According to the U.S. National Weather Service (NWS) Northeast River Forecast Center (RFC) in Taunton, Massachusetts, a rule of thumb for flood forecasting in urban areas is that it takes at least 1 inch (25 mm) of rainfall in around an hour's time in order to start significant ponding of water on impermeable surfaces. Many NWS RFCs routinely issue Flash Flood Guidance and Headwater Guidance, which indicate the general amount of rainfall that would need to fall in a short period of time in order to cause flash flooding or flooding on larger water basins. [42]

In the United States, an integrated approach to real-time hydrologic computer modelling utilizes observed data from the U.S. Geological Survey (USGS), [43] various cooperative observing networks, [44] various automated weather sensors, the NOAA National Operational Hydrologic Remote Sensing Center (NOHRSC), [45] various hydroelectric companies, etc. combined with quantitative precipitation forecasts (QPF) of expected rainfall and/or snow melt to generate daily or as-needed hydrologic forecasts. [41] The NWS also cooperates with Environment Canada on hydrologic forecasts that affect both the US and Canada, like in the area of the Saint Lawrence Seaway.

The Global Flood Monitoring System, "GFMS", a computer tool which maps flood conditions worldwide, is available online. Users anywhere in the world can use GFMS to determine when floods may occur in their area. GFMS uses precipitation data from NASA's Earth observing satellites and the Global Precipitation Measurement satellite, "GPM". Rainfall data from GPM is combined with a land surface model that incorporates vegetation cover, soil type, and terrain to determine how much water is soaking into the ground, and how much water is flowing into streamflow.

Users can view statistics for rainfall, streamflow, water depth, and flooding every 3 hours, at each 12-kilometer gridpoint on a global map. Forecasts for these parameters are 5 days into the future. Users can zoom in to see inundation maps (areas estimated to be covered with water) in 1-kilometer resolution. [46] [47]

Myths and religion

Flood myths (great, civilization-destroying floods) are widespread in many cultures.

Flood events in the form of divine retribution have also been described in religious texts. As a prime example, the Genesis flood narrative plays a prominent role in Judaism, Christianity and Islam.

The word "flood" comes from the Old English flod, a word common to Germanic languages (compare German Flut, Dutch vloed from the same root as is seen in flow, float also compare with Latin fluctus, flumen).


13: Streams and Floods

Floods are a natural part of the water cycle, but they can be terrifying forces of destruction. Put most simply, a flood is an overflow of water in one place. Floods can occur for a variety of reasons, and their effects can be minimized in several different ways. Perhaps unsurprisingly, floods tend to affect low-lying areas most severely. Floods usually occur when precipitation falls more quickly than that water can be absorbed into the ground or carried away by rivers or streams. Waters may build up gradually over a period of weeks, when a long period of rainfall or snow-melt fills the ground with water and raises stream levels.

Flash floods are sudden and unexpected, taking place when very intense rains fall over a very brief period. A flash flood may do its damage miles from where the rain actually falls if the water travels far down a dry streambed so that the flash flood occurs far from the location of the original storm.

Heavily vegetated lands are less likely to experience flooding. Plants slow down water as it runs over the land, giving it time to enter the ground. Even if the ground is too wet to absorb more water, plants still slow the water’s passage and increase the time between rainfall and the water’s arrival in a stream this could keep all the water falling over a region to hit the stream at once. Wetlands act as a buffer between land and high water levels and play a key role in minimizing the impacts of floods. Flooding is often more severe in areas that have been recently logged.

When a dam breaks along a reservoir, flooding can be catastrophic. High water levels have also caused small dams to break, wreaking havoc downstream. People try to protect areas that might flood with dams, and dams are usually very effective. People may also line a river bank with levees, high walls that keep the stream within its banks during floods. A levee in one location may just force the high water up or downstream and cause flooding there. The New Madrid Overflow in the image above was created with the recognition that the Mississippi River sometimes simply cannot be contained by levees and must be allowed to flood.Not all the consequences of flooding are negative. Rivers deposit new nutrient-rich sediments when they flood and so floodplains have traditionally been good for farming. Flooding as a source of nutrients was important to Egyptians along the Nile River until the Aswan Dam was built in the 1960s. Although the dam protects crops and settlements from the annual floods, farmers must now use fertilizers to feed their crops.

Floods are also responsible for moving large amounts of sediments about within streams. These sediments provide habitats for animals, and the periodic movement of sediment is crucial to the lives of several types of organisms. Plants and fish along the Colorado River, for example, depend on seasonal flooding to rearrange sand bars.


In 2011 alone, there were 58 Federal flood disaster declarations, costing over $8 billion and caused 113 deaths, both exceeded the 30–year averages.

A homeowner with a 30-year mortgage in a 100-year flood area has a 1 in 4 chance that such a flood will occur and more than double the chance of being damaged by a flood than by a fire.
Floods can happen everywhere, it just depends on whether the risk is high, medium, or low: people outside of “high-risk” areas (or the “100-year” floodplain) actually file over 20% of the flood insurance claims and receive one-third of disaster assistance for flooding.


Explorez plus de sciences :

Below are other science projects associated with USGS flood information and activities.

Water Data Visualizations

Water data visualizations are provocative visuals and captivating stories that inform, inspire, and empower people to address our Nation's most pressing water issues. USGS data science and visualization experts use visualizations to communicate water data in compelling and often interactive ways when static images or written narrative can’t effectively communicate the interconnectivity and.

Rapid Deployment Gages (RDGs)

Rapid Deployment Gages (RDGs) are fully-functional streamgages designed to be deployed quickly and temporarily to measure and transmit stream stage data in emergency situations.

StreamStats: Streamflow Statistics and Spatial Analysis Tools for Water-Resources Applications

StreamStats provides access to spatial analytical tools that are useful for water-resources planning and management, and for engineering and design purposes. The map-based user interface can be used to delineate drainage areas, get basin characteristics and estimates of flow statistics, and more. Available information varies from state to state.

Water Science School

Welcome to the U.S. Geological Survey's (USGS) Water Science School. We offer information on many aspects of water, along with pictures, data, maps, and an interactive center where you can give opinions and test your water knowledge.

Surge, Wave, and Tide Hydrodynamics (SWaTH) Network

During large coastal storms, the storm surge and waves are the main cause of destruction and landscape change, transporting saline water, sediment, and debris inland. The USGS, in collaboration with stakeholders, has constructed a national Surge, Wave, and Tide Hydrodynamics (SWaTH) Network for the Atlantic, Eastern Pacific, and Central Pacific. SWaTH monitors and documents the height, extent.

USGS Flood Event Viewer: Providing Hurricane and Flood Response Data

During large, short-term floods, the USGS collects additional data to help document these high-water events. This data is uploaded to the USGS Short-Term Network (STN) for long-term archival, and served out to the public through the USGS Flood Event Viewer (FEV) which provides convenient, map-based access to storm-surge and other event-based data.

Historical Flooding

The USGS provides practical, unbiased information about the Nation's rivers and streams that is crucial in mitigating hazards associated with floods. This site provides information about the USGS activities, data, and services provided during regional high-flow events, such as hurricanes or multi-state flooding events. The USGS response to these events is typically managed by the National.

Flood Inundation Mapping (FIM) Program

Floods are the leading cause of natural-disaster losses in the U.S. More than 75 percent of declared Federal disasters are related to floods, and annual flood losses average almost $8 billion with over 90 fatalities per year. Although the amount of fatalities has declined due to improved early warning systems, economic losses continue to rise with increased urbanization in flood-hazard areas.

Below are publications associated with USGS flood information and activities.

Preliminary stage and streamflow data at selected U.S. Geological Survey streamgages in New England for the floods of April 2019

The combination of rainfall and snowmelt in northern New England and rainfall in southern New England resulted in minor to major flooding from April 15 to 24, 2019, according to stage and streamflow data collected at 63 selected U.S. Geological Survey (USGS) streamgages. A typical USGS streamgage measures and records stream stage and estimates.

Kiah, Richard G. Smith, Brianna A. Stasulis, Nicholas W.

Identifying and preserving high-water mark data

High-water marks provide valuable data for understanding recent and historical flood events. The proper collection and recording of high-water mark data from perishable and preserved evidence informs flood assessments, research, and water resource management. Given the high cost of flooding in developed areas, experienced hydrographers, using the.

Koenig, Todd A. Bruce, Jennifer L. O'Connor, Jim McGee, Benton D. Holmes, Robert R. Hollins, Ryan Forbes, Brandon T. Kohn, Michael S. Schellekens, Mathew Martin, Zachary W. Peppler, Marie C.

100-Year flood–it's all about chance

In the 1960's, the United States government decided to use the 1-percent annual exceedance probability (AEP) flood as the basis for the National Flood Insurance Program. The 1-percent AEP flood was thought to be a fair balance between protecting the public and overly stringent regulation. Because the 1-percent AEP flood has a 1 in 100 chance of.


When discussing floods, it’s important to understand what they are. Let’s start with a flooding definition.

UNE inonder is an overflow of water that submerges land that is usually dry. Floods are an area of study in the discipline of hydrology. They are the most common and widespread natural severe weather event.

Floods can look very different because flooding covers anything from a few inches of water to several feet. They can also come on quickly or build gradually. To better answer the question of “What is a flood?” we’ll answer what each specific type of flooding event is.

According to our friends at the National Severe Storms Laboratory, there are five types of floods. Ils comprennent:

River Flood

Coastal Flood

Storm Surge

Inondations intérieures

Flash Flood

As you can infer from the list above, flooding can happen anywhere, including both coastal and inland locations. Let’s take a detailed look at the different types of floods.

What is a River Flood?

The first type of flooding we will explore is river flooding.

What is River Flooding?

UNE river flood occurs when water levels rise over the top of river banks. This flooding can happen in all river and stream channels. This includes everything from small streams to the world’s largest rivers.

Causes of River Flooding

River flooding typically happens for four reasons. Ils sont:

Excessive rain from tropical storm systems making landfall

Persistent thunderstorms over the same area for extended periods

Combined rainfall and snowmelt

Ice jam

More on Riverine Floods

River floods can happen suddenly or slowly. Sudden river flooding events occur more often on smaller rivers, rivers with steep valleys, rivers that flow for much of their length over impermeable terrain, and normally dry channels.

On the other hand, low-rising river floods typically occur in large rivers with large catchment areas. In case you didn’t know this already, a catchment area is any area of land where precipitation collects and runs off into a common outlet.

What is a Coastal Flood?

The next type of flood you should know about is a coastal flood.

What is Coastal Flooding?

UNE coastal flood is the inundation of normally dry land areas along the coast with seawater.

Causes of Coastal Flooding

Coastal flooding is typically a result of a combination of sea tidal surges, high winds, and barometric pressure.

These conditions typically come from storms at sea like:

Tropical cyclones

Tsunami

Higher-than-average tides

What is Storm Surge?

Another type of flooding that is often associated with coastal flooding is storm surge.

What is Storm Surge?

Storm surge is an abnormal rise in water level in coastal areas over and above the regular astronomical tide.

Causes of Storm Surge

Storm surge is always a result meteorological storms that cause higher than normal tides on the coast. There are three parts of a storm that create this surge. Ils sont:

Wind

Vagues

Low atmospheric pressure

Learn about storm surge from one of our expert meteorologists, Andrew Rosenthal in the below snippet from our weather safety warmup webinar on hurricanes:

More on Storm Surge

Storm surge is an extremely dangerous form of flooding. It can flood large coastal areas at the same time. It can also cause flooding very quickly.

Extreme flooding occurs when storm surge happens at the same time as high tide. This can cause storm tides to reach over 2o feet!

Our meteorologists always stress that storm surge is the most dangerous aspect of any tropical system. It poses the most threat to both life and property. In the past, we’ve seen truly devastating storm surge impacts. For example, storm surge took the lives (directly and indirectly) of over 1,500 people during Hurricane Katrina.

What is Inland Flooding?

The next type of flood on our list is an inland flood. Some organizations refer to inland flooding as urban flooding. A flash flood is also a type of inland flood.

What is an Inland Flood?

Une inland flood is flooding that occurs inland or not in a coastal area. Therefore, coastal flooding and storm surge are not inland floods.

Causes of Inland Flooding

Rainfall is almost always to blame for inland floods. Rain causes inland flooding in two ways. It can happen with steady rainfall over several days or it can happen because of a short and intense period of rainfall.

Snowmelt also causes inland floods, although rainfall is a more common cause.

Another way inland flooding happens is when water ways get blocked by debris, ice, or dams.

More on Inland Floods

Inland floods are often worse in urban areas because there isn’t anywhere for the water to go. The following urban features can create urban flooding or make inland floods worse:

Paved roads and streets

Low-capacity drainage equipment

Dense buildings

Low amounts of green space

What is a Flash Flood?

The most well-known and deadly type of flood is a flash flood.

What is a Flash Flood?

UNE flash flood is flooding that begins within 6 hours, and often within 3 hours, of heavy rainfall (or other cause).

What Causes Flash Floods?

Flash floods can happen for several reasons.

Most flash floods happen after extremely intense rainfall from severe thunderstorms over a short period of time (normally 6 hours or less). There are two key elements to determine is flash flooding is likely:

Rainfall rate

Rainfall duration

Flash floods also happen when damns break, when levees fail, or when an ice jam releases a large amount of water.

Dangers of Flash Floods

Flash flooding is the #1 severe weather killer in the United States.

Flash floods are extremely powerful. They have enough force to roll boulders, tear trees from the ground, destroy buildings and bridges, and scour out new channels. This type of flood is characterized by raging torrents that rip through river beds, urban streets, or canyons, wiping out everything in their paths. With heights reaching 30 feet, flash floods can completely cover communities.

Another reason why flash flooding is so dangerous is that it can happen with little to no warning. This is especially true when dams or levees break.

The National Weather Service recommends knowing your area’s flood risk before a flash flooding event happens. They also recommend having a family or business disaster plan ready in the case of a flash flood.


Streams and Watersheds

A watershed is the land area that drains rainfall into streams. Flooding often occurs in urban watersheds when water enters the area too quickly to be absorbed into the land. In addition, higher volumes of stormwater runoff can cause bank erosion, increased nutrient/sediment loads, decline in water quality, and degraded aquatic habitats.

Stream restoration practices can be implemented to mitigate flooding and redirect the water flow into the stream&rsquos center where less erosion occurs. Strategies to consider include streambank and floodplain restoration, as well as live staking and planting woody vegetation to improve stream health.

In this section, learn more about flood control methods. Advice is available on topics such as green solutions for watersheds and investigation of stream health.


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