Contribution to hydrological modeling at the city scale
Contribution à la modélisation hydrologique à l’échelle de la ville
Résumé
Cities are now facing two major issues related to hydrology: population increase leading to urban densification and context of climate change. To provide hydrological tools to study and analyze these issues, it is necessary to develop a hydrological model able to work at the city scale and integrating the energy balance. Indeed, city scale is one of the planning decision scales, and energy balance, which is strongly impacted by climate change, is linked to the water balance through the process of evapotranspiration. In a first step, this study explores the possibilities of representing complete hydrographic network of a city. Indeed, city hydrographic network combines several types of hydrographic networks: urban rivers, stormwater networks, sewer networks and combined networks. They can drain contributory area to different outlets and their connections can vary depending on rainfall. To this end, geographic data are treated in mesh form and vector form. In a second time, the determined horizontal transfers will be integrated to the hydrological model TEBHydro. TEB-Hydro was chosen for this study since it is able to take into account both water balance and energy balance. Then, TEB-Hydro will be implemented and evaluated on the east part of the city of Nantes, before being used for urban development scenarios analysis.
Les villes sont aujourd'hui confrontées à deux grands enjeux en lien avec l'hydrologie : l'augmentation de la population conduisant à une densification urbaine et le contexte du changement climatique. Afin de fournir des outils hydrologiques permettant l'étude et l'analyse de ces enjeux, il est nécessaire de développer un modèle hydrologique capable de travailler à l'échelle de la ville, échelle à laquelle sont prise une partie des décisions d'urbanisme, tout en intégrant le bilan énergétique, bilan fortement impacté par le changement climatique et lié au bilan hydrologique par le biais du processus d'évapotranspiration. Dans un premier temps, cette étude explore les possibilités de représentation du réseau hydrographique complet de la ville. En effet, celui-ci juxtapose différents réseaux hydrographiques : réseau naturel, réseau d'assainissement d'eau pluviale, réseau d'assainissement d'eaux usées, réseau d'assainissement unitaire ; qui peuvent drainer une même zone contributive vers différents exutoires et dont les connexions peuvent varier en fonction de la pluviométrie. Pour cela, les données géographiques sont traitées sous forme vectorielle et maillée. Dans un second temps, les transferts horizontaux ainsi déterminés, seront intégrés au modèle hydrologique TEB-Hydro, que nous avons choisi pour cette étude dans la mesure où il est capable de prendre en compte à la fois le bilan hydrologique et le bilan énergétique. TEB-Hydro fera ensuite l'objet d'une application et d'une évaluation sur la partie est de la ville de Nantes avant d'être utilisé pour l'analyse de scénarios d'aménagement urbain prospectifs.
| Origine | Fichiers produits par l'(les) auteur(s) |
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