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Journal Articles Water Science and Technology Year : 2006

One-dimensional GIS-based model compared to two-dimensional model in urban floods simulations

Un modèle unidimensionnel basé sur un SIG comparé à un modèle bidimensionnel pour la simulation des inondations urbaines

(1) , (1) , (2) , (2)
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Christophe Bouvier
Emmanuel Mignot
André Paquier

Abstract

A GIS-based one-dimensional flood simulation model is presented and applied to the centre of the city of Nîmes (Gard, France), for mapping flow depths or velocities in the streets network. the geometry of the one-dimensional elements is derived from the Digital Elevation Model (DEm). The flow is routed from one element to the next using the kinematic wave approximation. At the crossroadqs, the flows in the downstream branches are computed using a conceptual scheme. This scheme was prior designed to fit Y-shaped pipes junctions and has been here modified to fit X-shaped crossroads.The results were compared with the results of a two-dimensional hydrodynamic model based on teh full shallow water equations. The comparison shows that good agreements can be found in the steepest streets of the study zone, but differeces may be important in the other streets. Some reasons that can explain the differences between the two models are given and some research possibilities are proposed.
Un modèle unidimensionnel de simulation des inondations basé sur un SIG est présenté et appliqué au centre de Nîmes (Gard, France)pour cartographier les hauteurs d'eau et vitesses dans le réseau de rues. La géométrie des éléments unidimensionnels est déduite du modèle numérique de terrain (M.N.T.). L'écoulement passe d'un élément au suivant par l'approximation de l'onde cinématique. Aux croisements, les écoulements dans les branches aval sont calculés par un schéma conceptuel. Ce schéma a été créé pour des jonctions de tuyaux en Y et a été modifié pour être adapté à des croisements en X. Les résultats étaient comparés aux résultats d'un modèle hydrodynamique bidimensionnel basé sur les équations de Saint Venant complètes. La comparaison montre qu'un accord peut être trouvé dans les rues les plus pentues de la zone d'étude mais des différences peuvent être importantes dans les autres rues. Des raisons qui peuvent expliquer les différences entre les deux modèles sont fournies et des possibilités de recherche sont proposées.

Keywords

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Dates and versions

hal-02586916 , version 1 (15-05-2020)

Identifiers

Cite

Jean-Paul Lhomme, Christophe Bouvier, Emmanuel Mignot, André Paquier. One-dimensional GIS-based model compared to two-dimensional model in urban floods simulations. Water Science and Technology, 2006, 54 (6-7), pp.83-91. ⟨10.2166/wst.2006.594⟩. ⟨hal-02586916⟩
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