Flood frequency analysis on the Ardèche river using French documentary sources from the two last centuries

Fitting statistical laws from a short time series does not give any guarantee of reliability on extreme flood estimation. Historical investigation through documentary sources can enlarge the record period. This paper presents a case study on the Ardèche river, based on collaboration between historians, archivists, hydraulic engineers and hydrologists for a better assessment of the flood risk. A list of historical flood levels from 1644 to the present has been drawn up and converted into discharge using hydraulic modelling. A sensitivity analysis provides error intervals on discharge estimates taking into account uncertainties on water level, roughness coefficient and channel geometry, and the impact of a non-permanent discharge or the backward effect. A flood frequency analysis using systematic and non-systematic data gives a practical example on how historical information can improve flood knowledge. It reduces the sampling uncertainty and shows also a good agreement with a hydrometeorological approach (Gradex model. / L'analyse probabiliste des crues extrêmes est délicate du fait de la taille réduite des chroniques de mesure. L'analyse des sources documentaires historiques permet d'élargir la fenêtre chronologique d'analyse. Nous présentons un cas d'étude sur le bassin de l'Ardèche, où une collaboration entre historiens, archivistes, hydrauliciens et hydrologues a permis de reconstituer une série de cotes de crues depuis 1644 jusqu'à aujourd'hui et de les convertir en débit par une modélisation hydraulique. Une analyse de sensibilité a été réalisée pour apprécier l'incertitude résultante, en considérant les erreurs sur le niveau des crues, l'estimation des pertes de charge hydraulique, la géométrie du lit de la rivière et l'effet des conditions aux limites (courbe de remous et effets de propagation. Une analyse fréquentielle, avec et sans données historiques, montre l'apport des informations anciennes sur la précision de l'estimation des crues rares. Une comparaison avec la méthode du Gradex montre par ailleurs une très bonne cohérence entre les deux approches.