Numéro |
Climatologie
Volume 9, 2012
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Page(s) | 83 - 107 | |
DOI | https://doi.org/10.4267/climatologie.339 | |
Publié en ligne | 9 octobre 2015 |
Quels liens entre climatologie, occupation des sols et inondations dans le bassin versant de l’Yzeron (ouest Lyonnais) ? Apport de l’analyse conjointe de données hydroclimatiques et d’images satellitaires trés haute résolution
Relationships between climatology, land cover and flooding in the Yzeron catchment (western Lyon, France)? Interest of a combined analysis using hydro-climatological data and land cover mapping using very high resolution images
1
Université de Lyon, UMR CNRS 5600 EVS, 18, rue Chevreul, F-69364 Lyon cedex, France
2
Irstea, UR HHLY, 5 Rue de la Doua – CS 70077, 69626 Villeurbanne Cedex Lyon, France
a saida.kermadi@univ-lyon2.fr
b isabelle.braud@irstea.fr
Le bassin versant de l’Yzeron, situé en périphérie immédiate de la ville de Lyon, est un bassin représentatif des bassins versants périurbains français. Il connaît, depuis les années 1970, une augmentation importante de son urbanisation. Ces dernières années, des crues importantes, entraînant des inondations à l’aval du bassin versant ont marqué les esprits, posant la question de l’impact des modifications de l’occupation des sols dans le bassin versant sur le régime des crues. Dans cet article, nous utilisons l’analyse combinée de données hydroclimatiques (pluie, température, évapotranspiration de référence - ET0, débits) et de cartes de l’occupation des sols dérivées d’images satellites SPOT à haute et très haute résolution pour aborder cette question. L’analyse des débits montre l’existence d’une évolution du régime des crues, avec une augmentation significative des crues sub-seuils pour des durées de 1,5 h, 3 h, 6 h, 12 h et 36 h sur la période 1970-2010. L’analyse de l’échantillon de crues obtenue par cette analyse débit – durée – fréquence montre que les crues les plus importantes sont plutôt liées à des épisodes ayant conduit à un cumul de pluie important (> 80 mm en quelques jours). Une corrélation significative est aussi obtenue entre débit de base et coefficient de ruissellement, ce qui montre que ces crues peuvent être associées à des écoulements sur surfaces saturées. Les évolutions du climat (pluviométrie, température, ET0) ne permettent pas d’expliquer l’augmentation des crues observées. En revanche, l’occupation des sols entre 1990 et 2008 montre une augmentation des surfaces imperméables qui passent de 15,2% de la surface totale du bassin en 1990 à 18,2% en 1999 et 22,6% en 2008. Cette évolution de l’imperméabilisation est mise en regard de l’accroissement de la population du bassin sur cette même période. Enfin, nous illustrons la réponse hydrologique du bassin versant avec deux épisodes pour lesquels le rôle de l’occupation des sols est différent. Le premier, celui du 02/12/2003 est typique d’une réponse par saturation du bassin, avec une contribution majeure des zones rurales, suite à des cumuls pluviométriques importants. Le second, celui du 09/08/2009 représente un orage d’été, très court mais avec des intensités importantes, conduisant essentiellement à une réponse rapide des zones urbaines et pour lequel l’occupation des sols joue un rôle majeur.
Abstract
The Yzeron catchment, located in the suburbs of Lyon, France, is representative of French periurban catchments. Urbanization in this catchment has been increasing since the 1970s. In the last years, important events, leading to flooding downstream of the catchment, can be noticed. This raises the question of the impact of land cover change in the catchment on the flooding regime. In this paper, we combine analyses of hydroclimatological data (rainfall, temperature, reference evapotranspiration ET0, discharge) and land cover maps, derived from high and very high resolution SPOT satellite images to address this question. The discharge series analysis shows an evolution of the flood regime, with a significant increase of sub-threshold floods for durations 1,5, 3, 6, 12 and 36h during the 1970-2010 period. The analysis of the floods sample, obtained from this discharge-duration-frequency analysis, shows that the most important floods are mostly related to events with a high cumulative rainfall (> 80 mm in a few days). A significant correlation is found between the base flow and the runoff coefficient, which shows that those floods can be associated with runoff on saturated surfaces. The climate series analysis (rainfall, temperature, ET0) do not explain the observed flood increase. On the other hand, the land cover maps of 1990 and 2008 show an increase of impervious areas which represent 15,2% of the total catchment area in 1990, 18,2% in 1999 and 22,6% in 2008. This change in the imperviousness is linked with the increase of the catchment population during the same period. Finally, we present two events, which illustrate the different catchment hydrological response in relation to land cover influence. The first one, from 2003/12/02 is typical of a response produced by soil saturation, with a major contribution of rural areas, produced by large cumulative rainfall. The second event, from 2009/08/09, is a typical summer thunderstorm, very short but with high rainfall intensities, leading mostly to a quick response from urban areas and for which land cover has a major role.
Mots clés : Périurbain / débit / précipitations / télédétection / inondation / occupation des sols
Key words: Suburban / discharge / rainfalls / remote sensing / flooding / land cover
© Association internationale de climatologie 2012
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