Extrêmes hydro-météorologiques et exposition sur les routes : Contribution à MobRISK : modèle de simulation de l'exposition des mobilités quotidiennes aux crues rapides

Flash floods are considered as ones of the most dangerous natural hazard due to their rapidness and suddenness that leave little time for exposed people to protect themselves. Although the relatively small spatial extension of those events, several studies showed strong human impacts regarding the number of affected people. Recently, daily mobility is pointed at as important social factor increasing individual exposure and vulnerability to flash flooding : almost half of the victims are motorists trapped while travelling on flooded roads. Therefore, several studies have been conducted for assessing roads’ sensitivity to flooding in the Gard area, frequently exposed to sever flash flood events.This thesis goes a step further by integrating social dimension in order to quantify and analyze road users’ exposure to flash flood during their itineraries. It contributes to the development of MobRISK : A simulation model for assessing motorists’ exposure to roads submersion by integrating individual travel-activity patterns and behavioral adaptation regarding weather disruptions. In order to assess population exposure to September 2002 flash flood event, we conducted an application of MobRISK in a study area located in the north-ouest of the Gard department.The results show that risk of flooding is mainly located in principal road links with considerable traffic load. However, a lag time between the timing of roads’ submersion and persons crossing these roads contributes to reduce the potential vehicle-related fatal accidents. It is also found that socio-demographic variables have significant effect on individual exposure and that young working males are the most exposed persons to road flooding. Finally, different behavior scenarios are built and tested by integrating individual travel adaptation decisions regarding perceived weather disruptions. The comparison of motorists’ exposure for each scenario highlights the important role of risk attitudes and threat evaluation processes on reducing population exposure.Thus, the proposed model demonstrates the benefits of considering spatiotemporal dy- namics of population exposure to flash flood and presents an important improvement in exposure assessment methods. Such improved characterization of road users’ exposure can present valuable information for flood risk management services and emergency planning.Les crues rapides sont considérées parmi les catastrophes naturelles les plus dangereuses en raison de leur imprévisibilité et la rapidité de leurs dynamiques spatio-temporelles. Même si ces évènements touchent généralement des petites étendues spatiales, elles causent un nombre important de victimes. Les différentes analyses des impacts des crues rapides pointent la mo- bilité quotidienne comme un facteur principal augmentant l’exposition et la vulnérabilité des individus : près de la moitié des victimes sont des automobilistes surpris par les submersions des routes durant leurs trajets quotidiens. C’est dans ce contexte que plusieurs travaux ont été conduits afin de développer des outils de prévision des coupures des routes par submersion dans le département du Gard, fréquemment exposé à des évènements hydro-météorologiques extrêmes. Ces études ont permis d’identifier les points de coupure, situés aux niveaux des intersections routes/rivières, vulnérables aux crues rapides et de développer des méthodes d’estimation du risque de submersion des routes.Cette thèse s’inscrit dans la continuité de ces travaux dans le but de quantifier et de caractériser l’exposition des individus aux crues rapides durant leurs mobilités. Pour cela, nous avons contribué au développement de MobRISK : un modèle de simulation de l’ex- position des automobilistes aux submersions des routes lors d’évènements de crues rapides. Une première application de MobRISK est présentée dans le but d’évaluer l’exposition d’une population d’un zone d’étude, située au nord-ouest du Gard, à l’évènement de crue rapide des 8-9 Septembre 2002.Les résultats de ce cas d’étude ont permis d’identifier un décalage entre les dynamiques temporelles du trafic simulé au niveau des points de coupure et des niveaux de submersion de ces points. Ce décalage temporel a probablement constitué un facteur de réduction du nombre de victimes sur la route. La combinaison des estimations de submersion des routes avec le trafic simulé a permis de localiser les routes qui ont présenté le plus de danger pour les automobilistes lors de cet évènement. Ensuite, l’évaluation de l’exposition individuelle aux submersions routières a permis d’identifier les profils socio-démographiques des automobilistes les plus exposés constitués majoritairement de jeunes actifs de sexe masculin.Enfin, différents scénarios de comportements en situation de crise ont été construits et tes- tés à travers l’intégration des décisions d’adaptation des déplacements face aux perturbations environnementales. La comparaison des effets des scénarios de comportements a permis de souligner le rôle important des règles adoptées dans les prises de décision et dans l’évaluation du danger dans la réduction l’exposition des automobilistes.Au final, cette thèse souligne les potentialités et les performances de MobRISK comme un outil innovant et prometteur pour la simulation de l’exposition sociale aux crues

Extrêmes hydro-météorologiques et exposition sur les routes : Contribution à MobRISK : modèle de simulation de l'exposition des mobilités quotidiennes aux crues rapides

Flash floods are considered as ones of the most dangerous natural hazard due to their rapidness and suddenness that leave little time for exposed people to protect themselves. Although the relatively small spatial extension of those events, several studies showed strong human impacts regarding the number of affected people. Recently, daily mobility is pointed at as important social factor increasing individual exposure and vulnerability to flash flooding : almost half of the victims are motorists trapped while travelling on flooded roads. Therefore, several studies have been conducted for assessing roads’ sensitivity to flooding in the Gard area, frequently exposed to sever flash flood events.This thesis goes a step further by integrating social dimension in order to quantify and analyze road users’ exposure to flash flood during their itineraries. It contributes to the development of MobRISK : A simulation model for assessing motorists’ exposure to roads submersion by integrating individual travel-activity patterns and behavioral adaptation regarding weather disruptions. In order to assess population exposure to September 2002 flash flood event, we conducted an application of MobRISK in a study area located in the north-ouest of the Gard department.The results show that risk of flooding is mainly located in principal road links with considerable traffic load. However, a lag time between the timing of roads’ submersion and persons crossing these roads contributes to reduce the potential vehicle-related fatal accidents. It is also found that socio-demographic variables have significant effect on individual exposure and that young working males are the most exposed persons to road flooding. Finally, different behavior scenarios are built and tested by integrating individual travel adaptation decisions regarding perceived weather disruptions. The comparison of motorists’ exposure for each scenario highlights the important role of risk attitudes and threat evaluation processes on reducing population exposure.Thus, the proposed model demonstrates the benefits of considering spatiotemporal dy- namics of population exposure to flash flood and presents an important improvement in exposure assessment methods. Such improved characterization of road users’ exposure can present valuable information for flood risk management services and emergency planning.Les crues rapides sont considérées parmi les catastrophes naturelles les plus dangereuses en raison de leur imprévisibilité et la rapidité de leurs dynamiques spatio-temporelles. Même si ces évènements touchent généralement des petites étendues spatiales, elles causent un nombre important de victimes. Les différentes analyses des impacts des crues rapides pointent la mo- bilité quotidienne comme un facteur principal augmentant l’exposition et la vulnérabilité des individus : près de la moitié des victimes sont des automobilistes surpris par les submersions des routes durant leurs trajets quotidiens. C’est dans ce contexte que plusieurs travaux ont été conduits afin de développer des outils de prévision des coupures des routes par submersion dans le département du Gard, fréquemment exposé à des évènements hydro-météorologiques extrêmes. Ces études ont permis d’identifier les points de coupure, situés aux niveaux des intersections routes/rivières, vulnérables aux crues rapides et de développer des méthodes d’estimation du risque de submersion des routes.Cette thèse s’inscrit dans la continuité de ces travaux dans le but de quantifier et de caractériser l’exposition des individus aux crues rapides durant leurs mobilités. Pour cela, nous avons contribué au développement de MobRISK : un modèle de simulation de l’ex- position des automobilistes aux submersions des routes lors d’évènements de crues rapides. Une première application de MobRISK est présentée dans le but d’évaluer l’exposition d’une population d’un zone d’étude, située au nord-ouest du Gard, à l’évènement de crue rapide des 8-9 Septembre 2002.Les résultats de ce cas d’étude ont permis d’identifier un décalage entre les dynamiques temporelles du trafic simulé au niveau des points de coupure et des niveaux de submersion de ces points. Ce décalage temporel a probablement constitué un facteur de réduction du nombre de victimes sur la route. La combinaison des estimations de submersion des routes avec le trafic simulé a permis de localiser les routes qui ont présenté le plus de danger pour les automobilistes lors de cet évènement. Ensuite, l’évaluation de l’exposition individuelle aux submersions routières a permis d’identifier les profils socio-démographiques des automobilistes les plus exposés constitués majoritairement de jeunes actifs de sexe masculin.Enfin, différents scénarios de comportements en situation de crise ont été construits et tes- tés à travers l’intégration des décisions d’adaptation des déplacements face aux perturbations environnementales. La comparaison des effets des scénarios de comportements a permis de souligner le rôle important des règles adoptées dans les prises de décision et dans l’évaluation du danger dans la réduction l’exposition des automobilistes.Au final, cette thèse souligne les potentialités et les performances de MobRISK comme un outil innovant et prometteur pour la simulation de l’exposition sociale aux crues

Hydro-meteorlogical extreme events & Road users' exposure : Contribution to MobRISK : a model for simulating motorists' exposure to flash flood

Les crues rapides sont considérées parmi les catastrophes naturelles les plus dangereuses en raison de leur imprévisibilité et la rapidité de leurs dynamiques spatio-temporelles. Même si ces évènements touchent généralement des petites étendues spatiales, elles causent un nombre important de victimes. Les différentes analyses des impacts des crues rapides pointent la mo- bilité quotidienne comme un facteur principal augmentant l’exposition et la vulnérabilité des individus : près de la moitié des victimes sont des automobilistes surpris par les submersions des routes durant leurs trajets quotidiens. C’est dans ce contexte que plusieurs travaux ont été conduits afin de développer des outils de prévision des coupures des routes par submersion dans le département du Gard, fréquemment exposé à des évènements hydro-météorologiques extrêmes. Ces études ont permis d’identifier les points de coupure, situés aux niveaux des intersections routes/rivières, vulnérables aux crues rapides et de développer des méthodes d’estimation du risque de submersion des routes.Cette thèse s’inscrit dans la continuité de ces travaux dans le but de quantifier et de caractériser l’exposition des individus aux crues rapides durant leurs mobilités. Pour cela, nous avons contribué au développement de MobRISK : un modèle de simulation de l’ex- position des automobilistes aux submersions des routes lors d’évènements de crues rapides. Une première application de MobRISK est présentée dans le but d’évaluer l’exposition d’une population d’un zone d’étude, située au nord-ouest du Gard, à l’évènement de crue rapide des 8-9 Septembre 2002.Les résultats de ce cas d’étude ont permis d’identifier un décalage entre les dynamiques temporelles du trafic simulé au niveau des points de coupure et des niveaux de submersion de ces points. Ce décalage temporel a probablement constitué un facteur de réduction du nombre de victimes sur la route. La combinaison des estimations de submersion des routes avec le trafic simulé a permis de localiser les routes qui ont présenté le plus de danger pour les automobilistes lors de cet évènement. Ensuite, l’évaluation de l’exposition individuelle aux submersions routières a permis d’identifier les profils socio-démographiques des automobilistes les plus exposés constitués majoritairement de jeunes actifs de sexe masculin.Enfin, différents scénarios de comportements en situation de crise ont été construits et tes- tés à travers l’intégration des décisions d’adaptation des déplacements face aux perturbations environnementales. La comparaison des effets des scénarios de comportements a permis de souligner le rôle important des règles adoptées dans les prises de décision et dans l’évaluation du danger dans la réduction l’exposition des automobilistes.Au final, cette thèse souligne les potentialités et les performances de MobRISK comme un outil innovant et prometteur pour la simulation de l’exposition sociale aux crues.Flash floods are considered as ones of the most dangerous natural hazard due to their rapidness and suddenness that leave little time for exposed people to protect themselves. Although the relatively small spatial extension of those events, several studies showed strong human impacts regarding the number of affected people. Recently, daily mobility is pointed at as important social factor increasing individual exposure and vulnerability to flash flooding : almost half of the victims are motorists trapped while travelling on flooded roads. Therefore, several studies have been conducted for assessing roads’ sensitivity to flooding in the Gard area, frequently exposed to sever flash flood events.This thesis goes a step further by integrating social dimension in order to quantify and analyze road users’ exposure to flash flood during their itineraries. It contributes to the development of MobRISK : A simulation model for assessing motorists’ exposure to roads submersion by integrating individual travel-activity patterns and behavioral adaptation regarding weather disruptions. In order to assess population exposure to September 2002 flash flood event, we conducted an application of MobRISK in a study area located in the north-ouest of the Gard department.The results show that risk of flooding is mainly located in principal road links with considerable traffic load. However, a lag time between the timing of roads’ submersion and persons crossing these roads contributes to reduce the potential vehicle-related fatal accidents. It is also found that socio-demographic variables have significant effect on individual exposure and that young working males are the most exposed persons to road flooding. Finally, different behavior scenarios are built and tested by integrating individual travel adaptation decisions regarding perceived weather disruptions. The comparison of motorists’ exposure for each scenario highlights the important role of risk attitudes and threat evaluation processes on reducing population exposure.Thus, the proposed model demonstrates the benefits of considering spatiotemporal dy- namics of population exposure to flash flood and presents an important improvement in exposure assessment methods. Such improved characterization of road users’ exposure can present valuable information for flood risk management services and emergency planning

Assigning travel- activity patterns based on socio-demographics for flood risk assessment

International audienc

Les mobilités domicile-travail sous la menace des crues soudaines

International audienc

Assessment of commuters’ daily exposure to flash flooding over the roads of the Gard region, France

International audienc

MobRISK: a model for assessing the exposure of road users to flash flood events

International audienceRecent flash flood impact studies highlight that road networks are often disrupted due to adverse weather and flash flood events. Road users are thus particularly exposed to road flooding during their daily mobility. Previous exposure studies, however, do not take into consideration population mobility. Recent advances in transportation research provide an appropriate framework for simulating individual travel-activity patterns using an activity-based approach. These activity-based mobility models enable the prediction of the sequence of activities performed by individuals and locating them with a high spatial-temporal resolution. This paper describes the development of the MobRISK microsimulation system: a model for assessing the exposure of road users to extreme hydrometeorological events. MobRISK aims at providing an accurate spatiotemporal exposure assessment by integrating travel-activity behaviors and mobility adaptation with respect to weather disruptions. The model is applied in a flash-flood-prone area in southern France to assess motorists' exposure to the September 2002 flash flood event. The results show that risk of flooding mainly occurs in principal road links with considerable traffic load. However , a lag time between the timing of the road submersion and persons crossing these roads contributes to reducing the potential vehicle-related fatal accidents. It is also found that sociodemographic variables have a significant effect on individual exposure. Thus, the proposed model demonstrates the benefits of considering spatiotemporal dynamics of population exposure to flash floods and presents an important improvement in exposure assessment methods. Such improved characterization of road user exposures can present valuable information for flood risk management services

The October 2015 flash floods in south-eastern France: discharge estimations and comparison with other flash-floods documented in the Hymex project

EGU2016, European Geosciences Union, VIENNE, AUTRICHE, 17-/04/2016 - 22/04/2016On the 3rd of October 2015, an outstanding hydrometeorological event hit the Mediterranean coast in the Alpes-Maritimes region in south-eastern France. Despite this rainstorm event was very short in time (approximatively 2 hours of intense rainfall), it caused a large rainfall accumulation reaching up to 180 mm. Intense flash floods were observed on all rivers of the affected area, including mostly small watersheds of less than 60 km². They caused 21 fatalities and particularly high damages because of the density of urban areas located in the downstream coastal part of the affected area. The towns of Mandelieu, Cannes, and Antibes were particularly affected. On several watersheds, the reported floods seem be the largest observed from human memory, and may therefore become reference events for flood risk prevention. A post event survey was organised in the framework of the Hymex project in order to document the characteristics of the floods which occurred in a large majority on ungauged rivers, and also destroyed some of the existing stream gauges. A total of 36 peak discharge values were estimated, enabling a detailed description of observed hydrological reactions. This dataset confirms the very large peak discharge values, which remain however significantly below the magnitude of other recent floods observed in other regions of France, and below the existing envelope curves. It may also be observed that the magnitude of this new event is relatively close to what was observed in june 2010 in the nearby Var region. These two events, both being among the largest observed locally from human memory, suggest that the position of the envelope curve should be lower in this eastern part of the French Mediterranean coast, if compared to the Cevennes region which fixes up to now the position of the envelope curve for the whole French territory. A rainfall-runoff analysis of this flood is now in progress to confirm that the runoff rates are not particularly high if compared to what is generally observed in natural watersheds. This should confirm that these floods are in a large extent "natural" floods which affected particularly exposed and densely populated areas located in the downstream part of the watersheds, even if local surface runoff has also probably contributed to the damages observed in these dense urban areas. The proposed communication will include the presentation of the characteristics and consequences of the flood event, the peak discharges dataset obtained from a post-event survey, the results of the rainfall-runoff analysis, and the comparison of this event with existing envelope curves and other recent flood events observed in France, illustrating the regional contrasts which appear based on these datasets