Modélisation hydrologique à grande échelle des zones imperméables drainées

Large Scale Hydrological Modelling of Drained Impervious Areas :

Université de Liège (Département ArGEnCo) - Chemin des Chevreuils, 1 - Bat B52/3+1, 4000 Liège, Belgique ; Tél : +32 (0)4 3669283, Fax : +32 (0)4 3669558, Site : www.hach.ulg.ac.be

Auteur de correspondance : hach@ulg.ac.be

Résumé

En hydrologie, la manière de prendre en compte les zones urbaines diffère sensiblement selon les dimensions des bassins et la résolution temporelle des événements pluvieux étudiés. A petite échelle, les zones urbaines peuvent être modélisées grâce à une description détaillée des divers écoulements existants. En particulier, le réseau de drainage peut être décrit explicitement. A grande échelle cependant, les zones urbaines sont souvent représentées par des approches moins détaillées. Les modèles actuels prennent généralement en compte les surfaces imperméables par une adaptation des coefficients de ruissellement ou d'infiltration. Cette approche permet de générer des volumes de ruissellement corrects, mais ne permet pas de tenir compte de la modification de la dynamique de transfert des apports liée à la présence de réseaux de drainage. Une méthode de modélisation particulière a donc été développée pour tenir compte de ces éléments dans un modèle hydrologique global (WOLF), en quantifiant de façon précise les apports des surfaces imperméables grâce à des données d'occupation du sol en format vectoriel et en les propageant sans devoir implémenter l'entièreté du réseau de drainage. Ces développements ont été appliqués sur le bassin de la Berwinne, en Belgique.

Abstract

In hydrology, the modelling of urban areas significantly differs according to the catchment size and the temporal resolution of the studied rainfall events. At small scales, the urban areas can be modelled using a detailed description of the various existing flows, with an explicit description of the drainage network. However, at large scales, the urban areas are often represented by coarser approaches. The current models often take into account impervious surfaces by an adaptation of runoff or infiltration coefficients. In this way, the volume of streaming can be correctly generated, but the modification of the flow dynamics through the drainage network is not taken into account. An original modelling method was thus developed to include these processes in a global hydrological model (WOLF), by accurately quantifying the contributions from impervious surfaces thanks to vectorial landuse maps and propagating them without modelling the whole drainage network. These developments were applied to the Berwinne catchment, in Belgium.