Lachapelle, Simon; Rousseau, Alain N. 
ORCID: https://orcid.org/0000-0002-3439-2124; Blanchette, Marianne; Foulon, Etienne ORCID: https://orcid.org/0000-0003-2509-6101 et Savary, Stéphane
(2025).
Quantifying the mitigation effect of natural landscapes during an extraordinary flood: the prominent role of the Otter Creek wetlands to middlebury, Vermont, USA, during Tropical Storm Irene.
Canadian Water Resources Journal / Revue canadienne des ressources hydriques
, vol. 50
, nº 2.
pp. 100-119.
DOI: 10.1080/07011784.2025.2471763.
Résumé
En 2011, la tempête tropicale Irène a causé des dommages importants dans les États du Nord-Est des États-Unis. Cependant, la présence d’un complexe de milieux humides riverains a permis de limiter les dégâts dans le bassin versant d’Otter Creek, au Vermont. Cet article aborde trois questions principales: (i) La plateforme de modélisation hydrologique PHYSITEL/HYDROTEL peut-elle reproduire les hydrogrammes observés dans le bassin versant d’Otter Creek lors de la tempête tropicale Irène? (ii) Dans quelle mesure les modèles les mieux calibrés performent-ils sur une base annuelle (2011) et pluriannuelle (1992–2013)? (iii) Quel aurait été l’impact de différents scénarios de perte de milieux humides sur la crue à Middlebury? En utilisant les algorithmes d’optimisation OSTRICH et ParaPADDS avec différentes stratégies de calage, nos résultats démontrent qu’en redéfinissant la méthode de calage pour inclure les attributs des milieux humides, notamment les paramètres de connectivité, la plateforme peut reproduire avec précision les hydrogrammes observés lors de la tempête tropicale Irène, ainsi que ceux de 2011 et de la période 1992–2013. La stratégie nommée HCR-HWCM s’est avérée la plus performante, tout en révélant certaines limites, telles que les ajustements manuels nécessaires pour simuler la connectivité des milieux humides et les contraintes liées à la représentation de la dynamique des écoulements. Dans l’ensemble, nos résultats réitèrent explicitement les services hydrologiques fournis par les milieux humides et plaident pour leur intégration spécifique, mais éclairée, dans les plateformes de modélisation hydrologique.
Abstract
In 2011, Tropical Storm Irene caused significant damage in the northeastern states of the USA. However, the Otter Creek watershed in Vermont stood out for experiencing reduced flooding damages in its downstream region, attributed to the presence of a large riparian wetland and floodplain complex. This paper addresses three main questions: (i) Can the PHYSITEL/HYDROTEL hydrological modeling platform reproduce the Tropical Storm Irene hydrographs observed in the Otter Creek watershed? (ii) How well do the best calibrated models perform on annual (2011) and multiannual (1992–2013) bases? (iii) What would have been the impact of different wetland loss scenarios on the flood at Middlebury? Using OSTRICH and ParaPADDS optimization algorithms with various calibration strategies, our results demonstrate that by redefining the calibration method to include wetland attributes, including connectivity parameters, the platform can accurately reproduce the observed hydrographs during Tropical Storm Irene, as well as those in 2011 and over the 1992–2013 period. The strategy called HCR-HWCM performed best, while revealing certain limitations such as manual adjustments required to simulate wetland connectivity and constraints in representing water flow dynamics. Overall, our results explicitly reinstate the hydrological services provided by wetlands and advocate for their specific, yet informed, integration into hydrological modeling platform.
| Type de document: | Article |
|---|---|
| Mots-clés libres: | hydrological services; PHYSITEL/HYDROTEL; hydroconnectivity; hydrological modeling; flood mitigation; flood risk |
| Centre: | Centre Eau Terre Environnement |
| Date de dépôt: | 10 juill. 2025 19:21 |
| Dernière modification: | 10 juill. 2025 19:21 |
| URI: | https://espace.inrs.ca/id/eprint/16570 |
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