Ranking sources of uncertainty in flood damage modelling: A case study on the cost-benefit analysis of a flood mitigation project in the Orb Delta, France

Répartition des sources d'incertitude dans la modélisation des dommages causés par les inondations : étude de cas sur l'analyse coût-bénéfice d'un projet d'atténuation des inondations dans le delta de l'Orb, en France

Saint Geours, N. ; Grelot, F. ; Bailly, J.S. ; Lavergne, C.

Type de document
Article de revue scientifique à comité de lecture
Langue
Anglais
Affiliation de l'auteur
IRSTEA MONTPELLIER UMR TETIS FRA ; IRSTEA MONTPELLIER UMR G-EAU FRA ; IRSTEA MONTPELLIER UMR TETIS FRA ; I3M UNIVERSITE MONTPELLIER 3 FRA
Année
2015
Résumé / Abstract
Les analyses coûts-avantages des plans de gestion des inondations exigent habituellement l'estimation des dommages annuels attendus sur une zone d'étude et reposent sur une chaîne de modélisation complexe, y compris la modélisation hydrologique, hydraulique et économique, ainsi que l'analyse spatiale fondée sur le système d'information géographique. Comme la plupart des évaluations fondées sur des modèles, ces approches sont imprégnées d'incertitude. Dans cet article, nous considérons comme une étude de cas l'ABC d'un ensemble de mesures structurelles de contrôle des crues sur le Delta de l'Orb, en France. Nous démontrons l'utilisation de l'analyse de sensibilité globale basée sur la variance pour (i) diffuser les sources d'incertitude à travers la chaîne de modélisation et évaluer leur impact global sur les résultats de l'analyse comparative et (ii) classer les sources d'incertitude en fonction de leur contribution à la variance Résultats de l'ABC. Toutes les sources d'incertitude expliquent une part importante de la variance globale de la production. Les résultats montrent que le classement des sources d'incertitude dépend non seulement du secteur économique considéré (logements privés, terrains agricoles, autres activités économiques), mais aussi d'un certain nombre d'effets de moyenne, contrôlés par le nombre et la surface des actifs considérés, Le nombre de types d'utilisation des terres ou le nombre de fonctions d'endommagement.
Cost-benefit analyses (CBA) of flood management plans usually require estimating expected annual flood damages on a study area and rely on a complex modelling chain, including hydrological, hydraulic and economic modelling, as well as geographic information system-based spatial analysis. As most model-based assessments, these CBA are fraught with uncertainty. In this paper, we consider as a case study the CBA of a set of flood control structural measures on the Orb Delta, France. We demonstrate the use of variance-based global sensitivity analysis to (i) propagate uncertainty sources through the modelling chain and assess their overall impact on the outcomes of the CBA, and (ii) rank uncertainty sources according to their contribution to the variance of the CBA outcomes. All uncertainty sources prove to explain a significant share of the overall output variance. Results show that the ranking of uncertainty sources depends not only on the economic sector considered (private housing, agricultural land, other economic activities), but also on a number of averaging-out effects controlled by the number and surface area of the assets considered, the number of land use types or the number of damage functions. © 2013 The Chartered Institution of Water and Environmental Management (CIWEM) and John Wiley & Sons Ltd.
Source
Journal of Flood Risk Management, vol. 8, num. 2, p. 161 - 176

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