Comprendre et prévoir les crues
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Les crues causent chaque année en Suisse plus de 300 millions de francs de dommages en moyenne. Des cartes de dangers, des pronostics, des abris et des interventions d’urgence coordonnées de manière optimale sont nécessaires pour les éviter le plus possible. Nous élaborons depuis plus de cent ans des bases scientifiques à cet effet.
En Suisse, les crues représentent le risque naturel avec les dommages matériels les plus élevés: lors de la crue d’août 2005, ceux-ci ont avoisiné 3 milliards de francs, soit nettement plus que pour tous les événements naturels survenus avant cette date et enregistrés systématiquement depuis 1972.
La gestion des risques vise à limiter les dommages en ne construisant pas sur des zones à risques et en rendant davantage d’espaces de liberté aux eaux. Si ces mesures ne suffisent pas, de nouveaux ouvrages de protection sont créés. Par ailleurs, des cartes de dangers sont nécessaires, et de nos recherches découlent les données et les méthodes nécessaires à leur élaboration.
Par exemple, nous analysons depuis plus de quarante ans des torrents de montagne abrupts. Grâce à des systèmes de mesures spécialement développés, nous explorons les flux d’eau, les matériaux charriés et le manteau neigeux dans l’Alptal (SZ). Aucun autre torrent ne fait l’objet d’études aussi poussées dans le monde entier.
Prévision des crues
Dans le groupe Prévisions hydrologiques, nous mettons au point des modèles informatiques et des systèmes d’alarme opérationnels pour l’avertissement des crues. De plus, nous analysons les événements actuels, d’une part, et utilisons, d’autre part, nos longues séries de mesures, tirées par exemple de notre base de données sur les dommages dus aux intempéries, afin d’améliorer les prévisions hydrologiques à l’aide de simulations et de statistiques.
La fonte des neiges peut jouer un rôle important dans la formation d’une crue. Au SLF, nous exploitons un service hydronivologique opérationnel (OSHD), qui analyse la répartition spatiale et quantitative de la neige en Suisse et la quantité qui fondra. Les responsables peuvent ainsi notamment baisser le niveau des barrages en temps opportun afin d’éviter des crues.
Crues de la Sihl: un système d’alerte précoce pour Zurich
Lorsque nous rentrons dans nos modèles des données telles que les débits actuels ou les cartes de neige par satellite, nous pouvons détecter les crues suffisamment tôt. Nous exploitons un tel système d’alerte précoce des crues depuis septembre 2008 pour la ville de Zurich et la vallée de la Sihl (IFKIS-Sihl). La sécurité de la ville et de la gare principale de Zurich s’en trouve améliorée. La situation était particulièrement critique lors des travaux de la gare sur la Löwenstrasse de 2008 à 2011.
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29.11.2018
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(Nouvelles) publications
This thesis is an outcome of a joint research project between Geobrugg AG and the Swiss Federal Institute for Forest, Snow and Landscape Research (WSL), in order to investigate the use of flexible ring net barriers to retard or stop debris flows.
WSL Berichte 44
2016
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In der vorliegenden Medienanalyse wird die Wahrnehmung und Thematisierung von Flussrenaturierungen bzw. -revitalisierungen in unterschiedlichen Zeitungstiteln der Kantone Bern und Wallis über den Zeitraum von 2000 bis 2013 rekonstruiert. Im Zentrum der Arbeit steht das Verstehen dieser medienöffentlichen Prozesse.
WSL Berichte 36
2015
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Thème central Magazine du WSL Diagonale, 1/14: Une prévention efficace requiert des connaissances. Comment la recherche appréhende-t-elle les défis complexes en gestion des risques?
Speich, M.J.R.; Zappa, M.; Lischke, H., 2018: Sensitivity of forest water balance and physiological drought predictions to soil and vegetation parameters – A model-based study. Environmental Modelling and Software, 102: 213-232. doi: 10.1016/j.envsoft.2018.01.016
Liu, J.; Arend, M.; Yang, W.; Schaub, M.; Ni, Y.; Gessler, A.; Jiang, Z.; Rigling, A.; Li, M., 2017: Effects of drought on leaf carbon source and growth of European beech are modulated by soil type. Scientific Reports, 7: 42462 (9 pp.). doi: 10.1038/srep42462
Steeb, N.; Rickenmann, D.; Badoux, A.; Rickli, C.; Waldner, P., 2017: Large wood recruitment processes and transported volumes in Swiss mountain streams during the extreme flood of August 2005. Geomorphology, 279: 112-127. doi: 10.1016/j.geomorph.2016.10.011
Gostner, W.; Paternolli, M.; Schleiss, A.J.; Scheidegger, C.; Werth, S., 2017: Gravel bar inundation frequency: an important parameter for understanding riparian corridor dynamics. Aquatic Sciences, 79: 825-839. doi: 10.1007/s00027-017-0535-2
Fan, L.; Lehmann, P.; McArdell, B.; Or, D., 2017: Linking rainfall-induced landslides with debris flows runout patterns towards catchment scale hazard assessment. Geomorphology, 280: 1-15. doi: 10.1016/j.geomorph.2016.10.007
Golly, A.; Turowski, J.M.; Badoux, A.; Hovius, N., 2017: Controls and feedbacks in the coupling of mountain channels and hillslopes. Geology, 45, 4: 307-310. doi: 10.1130/G38831.1
Fischer, B.M.C.; Stähli, M.; Seibert, J., 2017: Pre-event water contributions to runoff events of different magnitude in pre-alpine headwaters. Hydrology Research, 48, 1: 28-47. doi: 10.2166/nh.2016.176
Würzer, S.; Jonas, T.; Wever, N.; Lehning, M., 2016: Influence of initial snowpack properties on runoff formation during rain-on-snow events. Journal of Hydrometeorology, 17, 6: 1801-1815. doi: 10.1175/JHM-D-15-0181.1
Rickenmann, D.; Badoux, A.; Hunzinger, L., 2016: Significance of sediment transport processes during piedmont floods: the 2005 flood events in Switzerland. Earth Surface Processes and Landforms, 41, 2: 224-230. doi: 10.1002/esp.3835
Comiti, F.; Lucía, A.; Rickenmann, D., 2016: Large wood recruitment and transport during large floods: a review. Geomorphology, 269: 23-39. doi: 10.1016/j.geomorph.2016.06.016
Badoux, A.; Andres, N.; Techel, F.; Hegg, C., 2016: Natural hazard fatalities in Switzerland from 1946 to 2015. Natural Hazards and Earth System Science, 16, 12: 2747-2768. doi: 10.5194/nhess-16-2747-2016
Griessinger, N.; Seibert, J.; Magnusson, J.; Jonas, T., 2016: Assessing the benefit of snow data assimilation for runoff modeling in Alpine catchments. Hydrology and Earth System Sciences, 20, 9: 3895-3905. doi: 10.5194/hess-20-3895-2016
Balbi, S.; Villa, F.; Mojtahed, V.; Hegetschweiler, K.T.; Giupponi, C., 2016: A spatial Bayesian network model to assess the benefits of early warning for urban flood risk to people. Natural Hazards and Earth System Science, 16, 6: 1323-1337. doi: 10.5194/nhess-16-1323-2016
Buchecker, M.; Ogasa, D.; Maidl, E., 2016: How well do the wider public accept integrated flood risk management? An empirical study in two Swiss Alpine valleys. Environmental Science and Policy, 55: 309-317. doi: 10.1016/j.envsci.2015.07.021
Stähli, M.; Graf, C.; Scheidl, C.; Wyss, C.R.; Volkwein, A., 2015: Experimentelle Erkundung von Wildbächen, Murgängen, Hangrutschungen und Steinschlag: aktuelle Beispiele der WSL. Geographica Helvetica, 70, 1: 1-9. doi: 10.5194/gh-70-1-2015
Kienzler, P.; Andres, N.; Näf-Huber, D.; Zappa, M., 2015: Herleitung extremer Niederschläge und Hochwasser im Einzugsgebiet des Sihlsees für einen verbesserten Hochwasserschutz der Stadt Zürich. Hydrologie und Wasserbewirtschaftung, 59, 2: 48-58. doi: 10.5675/HyWa_2015,2_1
Peña, J.C.; Schulte, L.; Badoux, A.; Barriendos, M.; Barrera-Escoda, A., 2015: Influence of solar forcing, climate variability and modes of low-frequency atmospheric variability on summer floods in Switzerland. Hydrology and Earth System Sciences, 19, 9: 3807-3827. doi: 10.5194/hess-19-3807-2015
Jochner, M.; Turowski, J.M.; Badoux, A.; Stoffel, M.; Rickli, C., 2015: The role of log jams and exceptional flood events in mobilizing coarse particulate organic matter in a steep headwater stream. Earth Surface Dynamics, 3, 3: 311-320. doi: 10.5194/esurf-3-311-2015
Heimann, F.U.M.; Rickenmann, D.; Böckli, M.; Badoux, A.; Turowski, J.M.; Kirchner, J.W., 2015: Calculation of bedload transport in Swiss mountain rivers using the model sedFlow: proof of concept. Earth Surface Dynamics, 3, 1: 35-54. doi: 10.5194/esurf-3-35-2015
Rickli, C.; Graf, F., 2014: Wildbachsperren aus Fichte und Tanne: Festigkeit und Pilzbefall in den ersten Jahren. Schweizerische Zeitschrift für Forstwesen, 165, 4: 79-86. doi: 10.3188/szf.2014.0079
Schirmer, M.; Luster, J.; Linde, N.; Perona, P.; Mitchell, E.A.D.; Barry, D.A.; Hollender, J.; Cirpka, O.A.; Schneider, P.; Vogt, T.; Radny, D.; Durisch-Kaiser, E., 2014: Morphological, hydrological, biogeochemical and ecological changes and challenges in river restoration – the Thur River case study. Hydrology and Earth System Sciences, 18, 6: 2449-2462. doi: 10.5194/hess-18-2449-2014
Shrestha, J.; Niklaus, P.A.; Pasquale, N.; Huber, B.; Barnard, R.L.; Frossard, E.; Schleppi, P.; Tockner, K.; Luster, J., 2014: Flood pulses control soil nitrogen cycling in a dynamic river floodplain. Geoderma, 228-229: 14-24. doi: 10.1016/j.geoderma.2013.09.018
Turowski, J.M.; Badoux, A.; Bunte, K.; Rickli, C.; Federspiel, N.; Jochner, M., 2013: The mass distribution of coarse particulate organic matter exported from an Alpine headwater stream. Earth Surface Dynamics, 1, 1: 1-11. doi: 10.5194/esurf-1-1-2013
Turowski, J.M.; Badoux, A.; Leuzinger, J.; Hegglin, R., 2013: Large floods, alluvial overprint, and bedrock erosion. Earth Surface Processes and Landforms, 38, 9: 947-958. doi: 10.1002/esp.3341
Shrestha, J.; Niklaus, P.A.; Frossard, E.; Samaritani, E.; Huber, B.; Barnard, R.L.; Schleppi, P.; Tockner, K.; Luster, J., 2012: Soil nitrogen dynamics in a river floodplain mosaic. Journal of Environmental Quality, 41, 6: 2033-2045. doi: 10.2134/jeq2012.0059
Rotach, M.W.; Arpagaus, M.; Dorninger, M.; Hegg, C.; Montani, A.; Ranzi, R., 2012: Uncertainty propagation for flood forecasting in the Alps: different views and impacts from MAP D-PHASE. Natural Hazards and Earth System Science, 12, 8: 2439-2448. doi: 10.5194/nhess-12-2439-2012
Huber, B.; Luster, J.; Bernasconi, S.M.; Shrestha, J.; Graf Pannatier, E., 2012: Nitrate leaching from short-hydroperiod floodplain soils. Biogeosciences, 9, 11: 4385-4397. doi: 10.5194/bg-9-4385-2012
Batlle-Aguilar, J.; Brovelli, A.; Luster, J.; Shrestha, J.; Niklaus, P.A.; Barry, D.A., 2012: Analysis of carbon and nitrogen dynamics in riparian soils: model validation and sensitivity to environmental controls. Science of the Total Environment, 429: 246-256. doi: 10.1016/j.scitotenv.2012.04.026
Stähli, M.; Badoux, A.; Ludwig, A.; Steiner, K.; Zappa, M.; Hegg, C., 2011: One century of hydrological monitoring in two small catchments with different forest coverage. Environmental Monitoring and Assessment, 174, 1-4: 91-106. doi: 10.1007/s10661-010-1757-0
Samaritani, E.; Shrestha, J.; Fournier, B.; Frossard, E.; Gillet, F.; Guenat, C.; Niklaus, P.A.; Pasquale, N.; Tockner, K.; Mitchell, E.A.D.; Luster, J., 2011: Heterogeneity of soil carbon pools and fluxes in a channelized and a restored floodplain section (Thur River, Switzerland). Hydrology and Earth System Sciences, 15, 6: 1757-1769. doi: 10.5194/hess-15-1757-2011
Linde, N.; Doetsch, J.; Jougnot, D.; Genoni, O.; Dürst, Y.; Minsley, B.J.; Vogt, T.; Pasquale, N.; Luster, J., 2011: Self-potential investigations of a gravel bar in a restored river corridor. Hydrology and Earth System Sciences, 15, 3: 729-742. doi: 10.5194/hess-15-729-2011
Huber, B.; Bernasconi, S.M.; Luster, J.; Graf Pannatier, E., 2011: A new isolation procedure of nitrate from freshwater for nitrogen and oxygen isotope analysis. Rapid Communications in Mass Spectrometry, 25, 20: 3056-3062. doi: 10.1002/rcm.5199
Turowski, J.M.; Yager, E.M.; Badoux, A.; Rickenmann, D.; Molnar, P., 2009: The impact of exceptional events on erosion, bedload transport and channel stability in a step-pool channel. Earth Surface Processes and Landforms, 34, 12: 1661-1673. doi: 10.1002/esp.1855
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Badoux, A.; Jeisy, M.; Kienholz, H.; Lüscher, P.; Weingartner, R.; Witzig, J.; Hegg, C., 2006: Influence of storm damage on the runoff generation in two sub-catchments of the Sperbelgraben, Swiss Emmental. European Journal of Forest Research, 125, 1: 27-41. doi: 10.1007/s10342-005-0102-6
Gurtz, J.; Zappa, M.; Jasper, K.; Lang, H.; Verbunt, M.; Badoux, A.; Vitvar, T., 2003: A comparative study in modelling runoff and its components in two mountainous catchments. Hydrological Processes, 17: 297-311. doi: 10.1002/hyp.1125
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