Pour une analyse des impacts du changement climatique sur l'hydrologie urbaine : Modélisation hydro-microclimatique de deux bassins versants expérimentaux de l'agglomération nantaise

L'adaptation des villes au changement climatique constitue un enjeu majeur des politiques d aménagement. Promouvoir l'intégration des infrastructures vertes et bleues dans l'environnement urbain entant que stratégies d'adaptation implique ainsi de comprendre leurs impacts sur les...

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Auteurs principaux : Stavropulos-Laffaille Xenia (Auteur), Andrieu Hervé (Directeur de thèse, Membre du jury), Chancibault Katia (Directeur de thèse, Membre du jury), Launeau Patrick (Président du jury de soutenance, Membre du jury), Dupont Sylvain (Rapporteur de la thèse, Membre du jury), Lipeme Kouyi Gislain (Rapporteur de la thèse, Membre du jury), Chebbo Ghassan (Membre du jury), Calmet Isabelle (Membre du jury)
Collectivités auteurs : Centrale Nantes 1991-.... (Organisme de soutenance), Sciences de l'ingénierie et des systèmes Centrale Nantes (Ecole doctorale associée à la thèse), Institut français des sciences et technologies des transports, de l aménagement et des réseaux France 2011-2019 (Laboratoire associé à la thèse)
Format : Thèse ou mémoire
Langue : français
Titre complet : Pour une analyse des impacts du changement climatique sur l'hydrologie urbaine : Modélisation hydro-microclimatique de deux bassins versants expérimentaux de l'agglomération nantaise / Xenia Stavropulos-Laffaille; sous la direction de Hervé Andrieu et de Katia Chancibault
Publié : 2019
Accès en ligne : Accès Nantes Université
Note sur l'URL : Accès au texte intégral
Note de thèse : Thèse de doctorat : Génie Civil : Ecole centrale de Nantes : 2019
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Description
Résumé : L'adaptation des villes au changement climatique constitue un enjeu majeur des politiques d aménagement. Promouvoir l'intégration des infrastructures vertes et bleues dans l'environnement urbain entant que stratégies d'adaptation implique ainsi de comprendre leurs impacts sur les bilans en eau et en énergie. Un modèle hydro microclimatique,TEB-Hydro, a préalablement été développé en tenant compte du couplage détaillé des deux bilans. Cependant, des études récentes ont mis en cause la représentation des processus hydrologiques en sous-sol urbain. Ainsi, ce travail de thèse consiste à améliorer la composante hydrologique du modèle (drainage de l eau du sol par les réseaux, écoulements souterrains vertical et latéral). Après calage,une évaluation hydrologique est réalisée sur deux bassins versants urbains de Nantes. Dans les deux cas, le calage fait ressortir la même configuration de simulation, malgré des morphologies différentes, ce qui est encourageant pour des applications du modèle en projection climatique. L évaluation hydrologique met en avant les paramètres clés du modèle et démontre une amélioration du processus de l infiltration de l eau du sol dans le réseau d assainissement. L évaluation hydro-énergétique du modèle démontre une représentation satisfaisante des flux de chaleur sensible et latente. Le fonctionnement du modèle vis-à-vis de l évapotranspiration est discuté via le prisme de la végétation et de la morphologie urbaine. Une première application de TEB-Hydro en contexte de changement climatique permet d évaluer une méthode statistique existante de désagrégation et soulève la problématique de la représentation de la dynamique pluviométrique dans ce contexte.
Adapting growing cities to climate change is a major challenge in planning policy. Promoting the integration of green and blue infrastructures in the urban environment as adaptation strategies implies understanding their impacts on both the urban hydrological and energy balance. A hydro-microclimate model,TEB-Hydro, was developed previously, taking into account detailed coupling between the two balances. However, first model evaluation studies on different urban catchments have questioned the representation of the hydrological processes in the urban subsoil. This PhD work consists of performing new developments on the models hydrological component (soil-water drainage by sewer networks, vertical and lateral subsoil flows). After calibration a hydrological evaluation is performed on two urban catchments in Nantes. In both cases, the calibration brings out the same simulation configuration, despite different catchment related properties. This is encouraging for applying the model on climate projection. The hydrological evaluation highlights the model key parameters as well as shows improvements concerning sewer soilwater infiltration processes. In addition, a hydro-energetic evaluation shows a satisfactory representation of sensible and latent heat fluxes. The model operation vis-à vis evapotranspiration processes is discussed through vegetation and urban morphology. A first application of TEB-Hydro in climate change context enables evaluating an existing statistical disaggregation method as well as raises the problematic in representing rainfall dynamics for climate projection purposes.
Variantes de titre : For an impact analysis of climate change on urban hydrology : Hydro-microclimate modelling on two experimental catchments in the urban area of Nantes
Notes : Titre provenant de l'écran-titre
Ecole(s) Doctorale(s) : École doctorale Sciences pour l'ingénieur (Nantes)
Partenaire(s) de recherche : Institut français des sciences et technologies des transports, de l aménagement et des réseaux (France ; 2011-2019) (Laboratoire)
Autre(s) contribution(s) : Patrick Launeau (Président du jury) ; Hervé Andrieu, Katia Chancibault, Patrick Launeau, Sylvain Dupont, Gislain Lipeme Kouyi, Ghassan Chebbo, Boud Verbeiren, Isabelle Calmet (Membre(s) du jury) ; Sylvain Dupont, Gislain Lipeme Kouyi (Rapporteur(s))
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