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Réseau canadien du CRSNG en recherche sur la prévision et la gestion des crues (réseau FloodNet)

Défi

Parmi les dangers naturels au Canada qui influent sur la vie, la propriété, l’économie, les réseaux d’alimentation en eau des collectivités et de l’industrie et l’environnement, les inondations sont l’un des plus courants et des plus largement répartis. Au Québec, le déluge du Saguenay survenu en 1996 est la première catastrophe naturelle du Canada; il a causé des dommages de plus de 1 milliard de dollars. En 1997, le bassin versant de la rivière Rouge a causé l’« inondation du siècle », la pire qu’avait connue le Manitoba depuis 1852. Une autre inondation très importante – dont les couts sont estimés à environ 1,2 milliard de dollars – s’est produite dans cette province en 2011. En juin 2013, les rivières Bow et Elbow situées dans le Sud de l’Alberta ont connu des crues sans précédent qui ont engendré des couts estimés à 6 milliards de dollars. Il s’agissait de la pire catastrophe naturelle enregistrée dans cette province.

D’importantes inondations se produisent au Canada et dans de nombreux autres pays. Bien qu’il soit impossible de les éliminer, des mesures peuvent être mises en place pour en réduire les répercussions sur les personnes et la société. Pour que ces mesures soient efficaces, il faut bien connaitre leur fréquence, concevoir une infrastructure permanente pour s’en protéger et avoir la capacité de les prédire avec une grande précision et dans un délai suffisant pour permettre la mise en œuvre de mesures de protection temporaires, par exemple les évacuations et les digues de sacs de sable.

On n’insistera jamais assez sur la nécessité d’améliorer les outils de prévision des inondations et la capacité de les gérer au Canada. Pour trouver une solution qui sera efficace ici, il faut déployer un effort national concerté, semblable aux initiatives réalisées récemment aux États‑Unis et en Europe, afin d’accroitre les connaissances sur les inondations et leurs répercussions et d’élaborer un système avancé, adaptable et pertinent pour les conditions canadiennes qui permettra de les prédire et de lancer des alertes précoces. C’est ce qui est au cœur du programme de recherche du Réseau canadien du CRSNG en recherche sur la prévision et la gestion des crues (réseau FloodNet).

Structure du réseau

Il s’agit d’un réseau de recherche multidisciplinaire auquel participent activement des utilisateurs finaux tels que les prévisionnistes opérationnels des crues. La collaboration entre des experts d’établissements postsecondaires, des scientifiques du gouvernement et des utilisateurs finaux est un point fort essentiel du réseau FloodNet; grâce à cette collaboration, les connaissances et la technologie créées répondront aux besoins des utilisateurs. Le réseau permettra de coordonner et d’optimiser les ressources et l’expertise en vue de gérer les inondations causées par la crue des rivières au Canada. L’amélioration des prévisions sur les inondations et de leur gestion comporte d’énormes avantages, notamment la réduction des dommages, des retombées socioéconomiques et de la détresse humaine, ainsi que la protection des personnes et du bétail, des réseaux d’alimentation en eau des collectivités et de l’environnement. De plus, les étudiants et les stagiaires postdoctoraux qui recevront une formation dans le cadre du programme de recherche acquerront les compétences uniques et très spécialisées requises pour travailler dans ce domaine en forte demande au Canada.

Les quatre thèmes du programme de recherche du réseau FloodNet seront explorés dans le cadre de 21 projets qui se situent au carrefour du génie et de l’hydrologie statistique, de la science et de la technologie de l’environnement, ainsi que de la technologie de l’information et des communications. Au total, 21 professeurs de 12 universités et 30 partenaires de 29 organisations publiques et privées – notamment les principaux centres de prévisions hydrologiques du Canada et leurs principaux prévisionnistes des crues – se sont unis pour créer le réseau FloodNet.

Le centre administratif du réseau FloodNet est situé à la McMaster University à Hamilton (Ontario).

Objectifs de la recherche

Le réseau FloodNet créera des connaissances, des outils et des technologies de pointe qui aideront la population du Canada à mieux affronter les inondations. Pour ce faire, il se penchera sur des problèmes complexes de recherche fondamentale et appliquée qu’il a regroupés sous les quatre thèmes interreliés suivants.

Thème 1   Les régimes des crues au Canada : Apprendre du passé et se préparer à l’avenir

Les travaux du thème 1 permettront de faire progresser nos connaissances sur les régimes des crues au Canada (passés, présents et prévus) et d’élaborer des lignes directrices pour la conception de l’infrastructure.
Thème 2 Quantifier et réduire l’incertitude des prévisions sur les inondations

Le thème 2 porte sur les défis associés à la réduction et à la quantification de l’incertitude des prévisions dans le cadre de la gestion des ressources hydriques.
Thème 3 Élaboration du système adaptable canadien pour prédire les inondations et lancer des alertes précoces

Les travaux qui s’inscrivent dans ce thème visent à faire progresser nos connaissances sur les systèmes de prévision des inondations et à améliorer la capacité de prédire les inondations au Canada, un objectif important du réseau FloodNet.
Thème 4 Analyse des risques associés aux retombées physiques, socioéconomiques et environnementales des inondations

Ces travaux permettront d’obtenir des données très utiles qui amélioreront notre connaissance des retombées sociales, économiques et environnementales des inondations.


Résultats

La création de connaissances et de technologies visant à améliorer la prévision et la gestion des inondations comporte de nombreux avantages. Voici des exemples de résultats qui seront obtenus grâce aux travaux du réseau FloodNet :

  • des outils manuels et statistiques pour analyser la fréquence des inondations au Canada; il faut des procédures officielles pour réaliser ces analyses (thème 1);
  • de nouvelles lignes directrices et procédures pour mettre à jour les courbes d’intensité, de durée et de fréquence (IDF); en raison des changements survenus dans l’intensité et la fréquence des phénomènes météorologiques extrêmes, il faut mettre à jour les courbes IDF utilisées pour la conception technique; les ingénieurs municipaux ont un urgent besoin de ces renseignements (thème 1);
  • un nouveau cadre d’optimisation pour l’exploitation de multiples réservoirs; l’exploitation optimale de multiples réservoirs en vue de réduire les inondations en aval nécessite de solides techniques d’optimisation; ce cadre constituera un outil pour l’exploitation des réservoirs d’alimentation en eau et des réservoirs hydroélectriques (thème 2);
  • un outil d’évaluation du système de prévision et des lignes directrices pour l’utilisation des prévisions d’ensemble dans un système opérationnel de prévision des inondations; les prévisionnistes hydrologiques souhaitant utiliser les nouvelles techniques de prévisions d’ensemble auront besoin de cet outil et de ces lignes directrices (thème 2);
  • un système canadien adaptable et avancé pour prédire les inondations et lancer des alertes précoces en cas d’inondations, qui accroitra la capacité du Canada à prédire les inondations, ce qui sera utile pour les atténuer; les technologies intégrées, par exemple le système de communication de poste à poste et les algorithmes de traitement de l’information spatiale en temps réel, pourraient mener à la création d’entreprises dérivées et donc d’emplois hautement spécialisés au Canada (thème 3);
  • un outil d’estimation des données pour régler le problème commun de la pénurie de réseaux de surveillance; cet outil sera utile à une vaste gamme d’utilisateurs, notamment les scientifiques du gouvernement et de l’industrie, les hydrologues et les ingénieurs opérationnels et les chercheurs (thème 3);
  • des indicateurs de la vulnérabilité des grandes régions métropolitaines aux inondations urbaines; il est essentiel que les municipalités connaissent les effets éventuels de futurs phénomènes météorologiques extrêmes sur les réseaux d’évacuation urbains; ces connaissances les aideront à mieux planifier la mise à niveau et l’entretien de l’infrastructure (thème 4);
  • de nouvelles connaissances pour mieux comprendre les effets des inondations sur les terres agricoles et les écosystèmes aquatiques; ces renseignements sont essentiels à la gestion et à la protection adéquates des terres agricoles et de la qualité de l’eau de surface (thème 4);
  • des indicateurs intégrés de la vulnérabilité aux inondations à des fins de planification et de prise de décisions; les indicateurs globaux, notamment les effets socioéconomiques des inondations, seront particulièrement utiles aux intervenants et aux décideurs; ils indiqueront non seulement le risque d’inondation pour une région donnée, mais aussi le ratio couts‑avantages associé au fait de vivre dans une zone inondable (thème 4).

Renseignements
Kurt C. Kornelsen
Gestionnaire du réseau
Tél. : 905‑525‑9140, poste 20438
Courriel : floodnet@mcmaster.ca

Paulin Coulibaly
Chercheur principal
Tél. : 905-525-9140, poste 23354
Courriel : couliba@mcmaster.ca

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