Flood risk mapping / Cartographie du risque

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Risk is generally described as the product of flood hazard (i.e. probability of occurrence of an event) and its consequences (vulnerability and exposure). Hence, both locations likely to suffer to a rare but high consequence event and low consequence but frequent events would be considered exposed to a high risk. The socio-economic characteristics of a population can greatly influence its vulnerability while facing a disaster, its capacity to respond to emergencies and the magnitude of social consequences. The flood risk mapping developed for the Lake Champlain Richelieu River basin integrates the social vulnerability component. 

Flood risk (R) is defined as 

R = H * SS 

Where H represents flood hazard and SV the social vulnerability. 

Flood hazard is assessed at the building level and is defined as the relative annual flood frequency, modelled over the reference period (1924-2018). Flood hazard is calculated using the ISEE system, which produces water level mapping from two-dimensional hydrodynamic simulations at a quarter-month time step. The structural damage to residential buildings performance indicator is used to determine when a building is flooded. For each building, flood hazard is expressed as the proportion of years in which flooding has occurred (damage > 1% of building value) for at least one quarter-month (H=number of years flooded / 94 years).  

Social sensitivity is assessed at the census block level. Social sensitivity is an aggregated index built using a method based on principal component analysis developed by the ARIAction group of Université de Montréal (Thomas and Gagnon, 2022). The method allows to combine numerous socio-economic factors at the census block level, such as the proportion of people over 65 years old, median household income and the proportion of single person household (Thomas and Gagnon, 2020). Due to discrepancies in datasets, social sensitivity indices of the Canadian and US portions of the basin are standardized separatly. Therefore, social sensitivity values cannot be compared. Buildings contained in each of census block are assigned a corresponding social sensitivity value. 

Le risque est généralement décrit comme le produit de l'aléa d'inondation (c'est-à-dire la probabilité d'occurrence d'un événement) et de ses conséquences (vulnérabilité et exposition). Par conséquent, les lieux susceptibles de subir un événement rare mais lourd de conséquences, ainsi que les événements de moindre gravité mais fréquents, sont considérés comme exposés à un risque élevé. Les caractéristiques socio-économiques d'une population peuvent grandement influencer sa vulnérabilité face à une catastrophe naturelle, sa capacité à répondre aux urgences et l'ampleur des conséquences sociales. Pour refléter cette réalité, la cartographie du risques d'inondation développée pour le bassin du lac Champlain et de la rivière Richelieu intègre une composante de vulnérabilité sociale.  

Le risque d'inondation (R) est défini comme suit 

R = H * SS 

Où H représente le risque d'inondation et SS la sensibilité sociale. 

Le risque d'inondation est évalué au niveau du bâtiment et est défini comme la fréquence annuelle relative des inondations, modélisée sur la période de référence (1924-2018). Le risque d'inondation est calculé à l'aide du système ISEE, qui produit une cartographie des niveaux d'eau à partir de simulations hydrodynamiques bidimensionnelles au pas de temps du quart de mois. L'indicateur de performance "dommages structurels aux bâtiments résidentiels" est utilisé pour déterminer quand un bâtiment est inondé. Pour chaque bâtiment, le risque d'inondation est exprimé comme la proportion d'années au cours desquelles une inondation s'est produite (dommages > 1% de la valeur du bâtiment) pendant au moins un quart de mois (H=nombre d'années d'inondation / 94 années).  

La sensibilité sociale est évaluée au niveau de l’unité de recensement. La sensibilité sociale est un indice agrégé construit à l'aide d'une méthode basée sur l'analyse en composantes principales développée par le groupe ARIAction de l'Université de Montréal (Thomas et Gagnon, 2022). Cette méthode permet de combiner de nombreux facteurs socio-économiques au niveau des unités de recensement, tels que la proportion de personnes âgées de plus de 65 ans, le revenu médian des ménages et la proportion de ménages composés d'une seule personne (Thomas et Gagnon, 2020). En raison de divergences dans les ensembles de données, les indices de sensibilité sociale des portions canadienne et américaine du bassin sont standardisées séparément. Par conséquent, les valeurs de sensibilité sociale ne peuvent être comparées. Les bâtiments contenus dans chaque unité de recensement se voient attribuer une valeur de sensibilité sociale correspondante. 

Three maps are presented, describing 1) flood hazard (i.e. relative annual flood frequency) at the building level, based on modelling of the reference period (1924-2018) in baseline condition (no flood mitigation); 2) Social sensitivity, an aggregated social index at the census block level and; 3) Flood risk, which combines both hazard and social sensitivity. Although the assessment was conducted at the building level, the output results are presented in aggregated 400 x 400m square cells to preserve data confidentiality.

Trois cartes sont présentées, décrivant 1) le risque d'inondation (c'est-à-dire la fréquence annuelle relative des inondations) au niveau des bâtiments, sur la base d'une modélisation de la période de référence (1924-2018) dans des conditions de base (aucune atténuation des inondations) ; 2) la sensibilité sociale, un indice social agrégé au niveau des unités de recensement et ; 3) le risque d'inondation, qui combine à la fois l’aléa et la sensibilité sociale.  Bien que les analyses ont été menées à l’échelle des bâtiments, les résultats sont présentés sous forme agrégée en unités carrées de 400 x 400 m afin de préserver la confidentialité des données. 

Dataset and associated metadata Download link (coming soon)

Jeu de données et les métadonnées Lien de téléchargement (à venir)

Social sensitivity modelling / Modélisation de la sensibilité sociale   Thomas, I. and Gagnon, A., 2020, Analyse de la vulnérabilité et de la résilience des communautés locales, Étude du Lac Champlain et de la rivière Richelieu, Rapport 5, SPE 4, 225p. 

Hydrodynamic modelling / Modélisation hydrodynamique  Gosselin, R., Doghri, M., Champoux, O. and Morin, J. (2022). Lake Champlain and Richelieu River steady hydrodynamic modelling. Technical report prepared by the Hydrodynamic and Ecohydraulic Section, National Hydrological Service, Environment and Climate Change Canada. Technical report prepared for the International Lake Champlain – Richelieu River Technical Working Group.

 Integrated Socio-Economic Environmental System  /  Système intégré Social Économique Environnemental   Roy, M., Fortin, N., Poirier, G., Gosselin, R., Thériault, D., Maranda, A., Champoux, O., Bachand, M. et Morin, J. (2022). Système intégré social, économique et environnemental (ISEE) : Étude du lac Champlain et de la rivière Richelieu (2017-2022). Environnement et Changement climatique Canada - Section hydrodynamique et écohydraulique. RT-155, 62 pp. 

 Performance indicators  /  Indicateurs de performance  Bachand, M., Roy, M., Maranda, A., Thériault, D., Poirier, G., Julien, M-F., Oubennaceur K., Fortin, N., Leach, J., Marcotte, C., Hennebert, A. and Morin, J (2022). Performance indicators Fact Sheets: Lake Champlain Richelieu River Study. Hydrodynamic and Ecohydraulic Section. Environment and Climate Change Canada, Hydrodynamic and Ecohydraulic Section, RS-118, 179pp.