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Matière

Terre

Physique

Une maquette géante pour comprendre les inondations

24.11.2015, par

Audrey Diguet

Afin de mieux prédire les risques d’inondations, le laboratoire ICube a conçu un dispositif expérimental de simulation de crues extrêmes dans un quartier urbain. Une innovation qui pourrait permettre de mieux anticiper certaines inondations comme celles qui se sont produites récemment sur la Côte d’Azur. Début octobre, celles-ci avaient causé la mort de 20 personnes et occasionné des dégâts estimés par la Caisse centrale de réassurance, grâce à une autre plateforme de ce laboratoire, à un coût compris entre 500 et 650 millions d’euros.

Cette plateforme unique au monde, de 5 x 5 mètres, reproduit un quartier urbain constitué de 14 rues. Le plan de ces rues n’est pas calqué sur celui d’une ville réelle.

CNRS Photothèque / Cyril FRESILLON

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Chaque rue est alimentée de façon indépendante et contrôlée par une pompe volumétrique pouvant atteindre 30 mètres cubes par heure.

CNRS Photothèque / Cyril FRESILLON

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Différentes variables ont été prises en compte dans la conception de la plateforme pour simuler le maximum de scénarios de crues possibles.

CNRS Photothèque / Cyril FRESILLON

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L’angle des carrefours, la largeur et la longueur des rues ou la manière dont l’eau est circonscrite sont quelques-unes de ces variables. Elles influencent l’écoulement de l’eau lors d’une crue en ville.

CNRS Photothèque / Cyril FRESILLON

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Défini par la hauteur de l’eau et sa vitesse, l’écoulement au cœur d’une ville est un phénomène complexe, très variable selon les lieux. Il peut être différent d’une rue à l’autre, même lorsqu’elles se croisent à un carrefour.

CNRS Photothèque / Cyril FRESILLON

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Modéliser l’écoulement est la clé pour prédire les dégâts occasionnés par une crue extrême et anticiper ses conséquences indirectes, telle une infiltration d’eau dans un transformateur électrique.

CNRS Photothèque / Cyril FRESILLON

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Plusieurs appareils sont déployés sur la plateforme afin de suivre les vitesses, les débits et les hauteurs d’eau, notamment quatre caméras rapides, plusieurs webcams, quinze capteurs ultrasons ou un vélocimètre Doppler.

ICube / Pascal FINAUD -GUYOT

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Au bout de chaque rue, un déversoir permet de déterminer le débit d’eau grâce à un capteur ultrason. Le débit est un autre paramètre essentiel à prendre en compte lors d’une crue extrême.

CNRS Photothèque / Cyril FRESILLON

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Grâce aux données acquises à l’aide de la plateforme, les chercheurs développent un logiciel de simulation des crues extrêmes qui, contrairement à ceux utilisés actuellement, est spécifiquement conçu pour le milieu urbain.

CNRS Photothèque / Cyril FRESILLON

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Cette cartographie des hauteurs d’eau en fonction des rues a été obtenue grâce aux logiciels développés au laboratoire. Les nombreuses données récoltées ont permis d’établir des modèles plus fiables et précis que ceux des logiciels actuels.

ICube

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Ce maillage 3D révèle le nombre important d’éléments de calcul à prendre en compte pour élaborer ces modèles complexes. Les Plans de prévention du risque inondation (PPRI) mis en place grâce à ces outils seront ainsi d’une plus grande efficacité.

ICube

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Les PPRI sont utilisés par les pouvoirs publics pour mieux se prémunir contre les dégâts occasionnés par les inondations, comme ceux que pourrait causer la crue centennale attendue à Paris (la dernière datant de 1910).

CNRS Photothèque / Cyril FRESILLON

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Le changement climatique tend aujourd’hui à intensifier ces phénomènes de crues extrêmes. Anticiper les risques liés à ces crues devient donc, plus que jamais, un enjeu majeur pour nos sociétés.

CNRS Photothèque / Cyril FRESILLON

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