Analyse d’inondations et leurs conséquences en milieu urbain

Abstract

Les écoulements en milieu urbain sont des phénomènes très complexes pour lesquels peu de données sont disponibles. Il est dangereux d’en collecter sur le terrain lors d’une inondations et rares sont les modèles réduits reproduisant un quartier complet. Néanmoins, ce travail consiste à déterminer dans quelle mesure le logiciel de simulation d’écoulements WOLF2D (développé à l’ULg) est capable de prédire les écoulements observés sur une maquette inondable. Dans un premier temps, les paramètres de calculs sont choisis librement et un cas de réfé- rence est déterminé. L’utilisation d’un modèle de turbulence est nécessaire dès ce cas de base. Celui-ci permet en effet une modélisation adéquate des zones de recirculation. Par la suite, une analyse de sensibilité est effectuée. Un raffinement du maillage permet d’améliorer sensiblement les résultats. Une analyse de l’influence du frottement est ensuite entreprise. Les effets de la turbulence étant liés à l’échelle considérée, nous vérifions si les résultats obtenus à l’échelle du modèle réduit peuvent être extrapolés à taille réelle. Les erreurs observées, relativement importantes sur les débits, peuvent avoir plusieurs causes. L’emploi d’un maillage cartésien conduit dans certains cas à l’apparition d’ondes stationnaires non pertinentes, avec pour conséquence, l’observation d’oscillations de la surface libre. Le for- malisme cut-cell constitue une bonne solution pour palier aux défauts du maillage cartésien. Dans certaines conditions, d’autres ondes stationnaires tout à fait réalistes apparaissent. Celles- ci sont complexes à modéliser et conditionnent l’évolution de l’écoulement. Un autre facteur d’influence possible est lié aux éventuels effets 3D de l’écoulement qui peuvent conduire à une pression non hydrostatique allant à l’encontre des hypothèses de base du modèle numérique.