Le chercheur Karem Chockmani, à gauche, dirige l’équipe du logiciel DAVE. Il collabore avec Marc-Antoine Persent, Tahiana Ratsimbazafy, Yves Gauthier et Rachid Lhissou. Le dispositif devrait être prêt en mars 2020.
Le chercheur Karem Chockmani, à gauche, dirige l’équipe du logiciel DAVE. Il collabore avec Marc-Antoine Persent, Tahiana Ratsimbazafy, Yves Gauthier et Rachid Lhissou. Le dispositif devrait être prêt en mars 2020.

Inondations par embâcles de glace: un logiciel à la rescousse

Céline Fabriès
Céline Fabriès
Le Soleil
Les inondations créées par des embâcles de glace pourront bientôt être prévenues grâce à un nouveau logiciel, DAVE, sur lequel planche l’Institut national de recherche scientifique (INRS).

Le dispositif DAVE pour Détection Alerte et Vigilance des Embâcles, qui sera finalisé en mars 2020, est conçu pour aider les autorités à prendre des décisions et atténuer les impacts des inondations par embâcles de glace.

Développé à l’aide de l’intelligence artificielle, le système permet de prédire la formation d'un embâcle trois jour en avance. Le système d'intelligence artificielle analyse les conditions météorologiques sur une fenêtre temporelle de 15 jours (les 12 derniers jours et les 3 prochains jours).

«Grâce à DAVE, on va pouvoir quantifier en termes de probabilité. Si on connait la probabilité, les conditions météorologiques, c’est-à-dire la récurrence d’avoir de la pluie combinée à une augmentation de la température, on peut mettre un chiffre à un endroit donné et agir avant la formation de l’embâcle», explique Karem Chokmani, professeur à l’INRS qui dirige l’équipe de DAVE.

Les points chauds vont être surveillés avec les données météorologiques d’Environnement Canada et les images satellites de l’Agence spatiale canadienne. «Un système va se déclencher progressivement aux endroits où la formation d’embâcles est propice», indique M. Chokmani. 

Données diversifiées 

Jusqu’à maintenant, la complexité du phénomène a rendu difficile la mise en place d’outils prévisionnels. L’équipe de l’INRS a choisi d’utiliser une approche basée sur des données diversifiées pour créer DAVE. 

Pour cela, les chercheurs ont utilisé le répertoire des embâcles, qui ont eu lieu depuis 1985 sur le territoire québécois, produit par le ministère de la Sécurité publique. «Nous allons enrichir les données du ministère avec celles que nous recueillons comme les images satellites, les données hydrographiques et géospatiales des cours d’eau, les observations citoyennes et les données météorologiques», relate M. Chokmani.

Grâce à ce répertoire, l’équipe de l’INRS a pu bâtir trois modèles : le modèle cartographique de la prédisposition du chenal à la formation d’embâcles, le modèle de prévision hydrométéorologique de la formation des embâcles et le modèle cartographique des conditions actuelles du couvert de glace (voir autre texte).

Être proactif

Chaque année, les autorités travaillent d’arrache-pied pour essayer de casser un embâcle lorsqu’il se forme et ainsi permettre à l’eau de circuler librement. Le tout pour éviter qu’un cours d’eau sorte de son lit. 

Mais parfois, la nature est plus forte. Plusieurs régions du Québec ont été fortement touchées à la fin de l’hiver par des inondations causées par des embâcles. Plus près de nous, des résidents du quartier Duberger-Les Saules se sont retrouvé les pieds dans l’eau en janvier 2018 lorsque la rivière Saint-Charles a débordé. 

«Ce monde-là [Duberger-Les Saules] habite en dehors des inondations estivales, mais dans une zone de probabilité d’inondation par embâcle tous les cinq ans. En 20 ans, quatre embâcles se sont formés au même endroit entre l’autoroute de la Capitale et le pont du boulevard Père-Lelièvre», souligne M. Chokmani.

«Il y a un grand besoin de comprendre ce phénomène. Les cartes actuelles servent pour les inondations d’été, mais on ne peut pas les appliquer pour les inondations hivernales», mentionne-t-il.

L’INRS travaille en collaboration avec le Service de géomatique d’urgence, le Centre canadien de cartographie et d’observation de la Terre, Ressources naturelles Canada, Environnement et Changement climatique Canada et le ministère de la Sécurité publique du Québec.

Il y a quelques mois, une équipe de l’INRS a commercialisé un logiciel, E-nundation, pour prévenir les inondations d’été. En combinant DAVE et E-nundation, les autorités auront à leur disposition toutes les informations pour calculer le risque global. 

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COMPRENDRE ET PRÉVENIR LES EMBÂCLES

Au Québec, deux inondations sur trois se produisent en présence de glace. Mais c’est quoi un embâcle et comment le prévenir avec DAVE?

Karem Chokmani, professeur à l’INRS, qui pilote le projet DAVE, compare le phénomène de l’embâcle à un embouteillage sur une route. 

«Trop de véhicules se rejoignent sur une route en même temps. Ça peut-être dû par exemple à un rétrécissement et il y a un embouteillage. Pour un cours d’eau, c’est pareil, des amoncellements de glace peuvent se former et bloquer la circulation de l’eau», illustre-t-il.

Mais contrairement aux voitures qui s’arrêtent, en amont de l’embâcle, le niveau de l’eau monte et peut causer des inondations. L’équipe de l’INRS a donc développé un modèle géospatial qui implique de nombreux paramètres.

Les chercheurs étudient les aspects morphologiques d’un cours d’eau, comme la pente, la sinuosité, la présence d’îlots et de hauts fonds, les affluents, l’arrivée d’un rétrécissement. La rivière est découpée en segments de 250 mètres pour déterminer si l’un des segments est propice à la formation d’un embâcle.

Par la suite, les chercheurs regardent les aspects hydrométéorologiques. Un redoux, de fortes précipitations, une fonte rapide, l’épaisseur du couvert de neige lors de la fonte jouent un rôle. 

Et enfin, ils voient si en amont d’un secteur, il y a un couvert de glace mature qui peut être arraché et qui va s’agglutiner plus bas et former l’embâcle. «En combinant les trois aspects, on peut voir la probabilité de la formation d’un embâcle», souligne M. Chokmani. Céline Fabriès