Session spéciale du mardi 29 juin
15:30 - 16:30 / 18:00 - 19:30
Approches Bassin versant
Pluies de projet évolutives en Europe : un ensemble de données pour les applications locales
La pluviométrie de projet est généralement estimée localement à partir d’observations pluviométriques de longue durée et à haute résolution, au moyen de courbes Intensité-Durée-Fréquence (IDF). Toutefois, les données nécessaires pour caractériser les extrêmes de courte durée ne sont pas disponibles de manière homogène en Europe, et les jeux de données nationaux existants sont souvent difficiles ou coûteux d’accès. Pour combler cette lacune, nous constituons une vaste base de données transnationale d’observations pluviométriques sub-horaires. Elle permet d’analyser et de comparer les extrêmes pluviométriques entre régions et pays, et sert de données d’entraînement pour un cadre de modélisation spatiale fondé sur l’apprentissage automatique. Les premiers résultats confirment la pertinence de la distribution généralisée des valeurs extrêmes (GEV) pour modéliser les séries d’annuelles maximales. À partir de ces éléments, nous développons un modèle basé sur des graphes pour prédire les courbes IDF à l’échelle européenne en utilisant des données climatologiques et géographiques accessibles au public. Le cadre obtenu fournira des données homogènes et à haute résolution pour soutenir une planification et une gestion de l’eau plus résilientes face au climat.
AQUASUBURB : Quantification des temps de transit des débits de base en milieu péri-urbain
L'impact de l'urbanisation et de l’imperméabilisation sur l’hydrologie des crues des rivières péri-urbaines est relativement bien connu : des débits de pointe plus marqués et plus fréquents. Cependant, l'impact de l'urbanisation sur les débits faibles, en particulier le débit de base (baseflow), ici défini comme la part du débit provenant de sources différées telles que les eaux souterraines, est plus complexe et moins bien compris. Cette incertitude sur la réponse du débit de base à l'urbanisation est en partie due à un manque de connaissances sur les chemins d'écoulement de l’eau. L'âge du débit de base, également appelé temps de transit, est un indicateur indirect des chemins d’écoulement souterrains à l'échelle du bassin versant, couramment utilisé en hydrologie « naturelle ». Il pourrait devenir un outil prometteur pour mieux comprendre comment l'eau se déplace dans les bassins versants péri-urbains. AQUASUBURB est un projet ANR (2026-2030) qui a pour objectif la quantification expérimentale de distributions des temps de transit du débit de base dans plusieurs rivières péri-urbaines, exutoires de quatre bassins versants couvrant un gradient d'urbanisation. Pour ce faire, des échantillons de précipitations, de débit de base, d'eau potable et de nappes seront prélevés régulièrement pendant deux ans dans quatre bassins versants contrastés suivis dans le cadre de l’OTHU (observatoire de terrain en hydrologie urbaine). Un modèle hydrologique distribué et orienté processus (J2000P) sera mis en place pour les quatre bassins versants afin de reproduire les processus de génération du débit de base. Ce résumé vise à présenter le contexte, la méthodologie et les résultats attendus du projet AQUASUBURB.
Un cadre intégré de connectivité hydrologique pour la gestion des inondations pluviales urbaines à l’échelle du bassin versant
Les inondations pluviales urbaines émergent de l’activation, lors des événements, d’écoulements connectés à travers des paysages hétérogènes. Pourtant, la connectivité hydrologique (CH) est encore souvent gérée de manière implicite plutôt que considérée comme une propriété explicite gouvernant la réponse aux inondations, ce qui affaiblit la compréhension de la façon dont le ruissellement local se transforme en aléas systémiques et limite l’alignement des interventions locales avec les processus à l’échelle du bassin versant. Nous développons et testons un cadre diagnostique fondé sur l’IHC pour les inondations pluviales urbaines et proposons une extension de théorie des graphes afin de traduire les motifs de connectivité en priorités opérationnelles de réseau. Nous produisons des cartes IHC spécifiques aux événements pour des pluies de projet de périodes de retour 10, 30 et 100 ans, et relions des caractéristiques IHC multi-échelles aux inondations simulées à l’aide de XGBoost et d’outils d’interprétation du modèle. Les résultats indiquent que les variables IHC améliorent nettement l’explication de l’organisation spatiale des inondations et révèlent une transition, conditionnée par la profondeur, vers des inondations dangereuses de plus en plus limitées par la capacité de transfert, liées à des apports dynamisés par la pente interagissant avec des corridors de forte connectivité et des goulets d’étranglement. L’extension par graphes proposée devrait permettre d’identifier des nœuds et liens critiques pour le système et de soutenir la priorisation des interventions fondée sur l’effet de levier de connectivité.
SobriEau - Économies d'eau substantielles dans les bâtiments existants : de la démonstration dans plusieurs bâtiments pilotes à une politique publique structurée et un modèle économique soutenable pour les services d'eau et d'assainissement
Lauréat de l’appel à projets France 2030 Innov’Eau de l’ADEME, SobriEau est un projet de recherche-action de 4 ans (2025–2029). L’objectif : réduire de manière pérenne l’utilisation d’eau dans les bâtiments existants et leur parcelle sur 60 bâtiments pilotes répartis dans 3 collectivités démonstratrices, en explorant plusieurs axes :
- Sobriété : en questionnant les usages et besoins en eau par l’audit et l’accompagnement des usagers
- Efficacité : en testant puis en mettant en œuvre des appareils et procédés hydroéconomes
- Circularité de l’eau et substitution lorsque cela s’avère pertinent : en réutilisant certains volumes d’eau au sein du bâtiment et de sa parcelle, et en modifiant le type ainsi que la qualité de l’eau utilisée pour certains usages
- Circularité globale : en combinant économies d’eau et développement de filières locales de valorisation agricole des nutriments au travers, notamment, de la séparation à la source des urines
- Politiques publiques : en contribuant à l’adaptation des politiques publiques locales, notamment en suggérant des évolutions dans les modèles économiques de l’eau et de l’assainissement afin que les économies d’eau substantielles réalisables soient viables pour les services
Le projet SobriEau propose une approche intégrée de la gestion de l’eau – humaine, technique et territoriale – avec un objectif de réduction substantielle de l’eau utilisée, tout en répondant aux besoins des usagers.
Transformer les infrastructures de gestion des eaux pluviales pour une résilience urbaine et des solutions circulaires en matière d'eau grâce au projet CURE-NbS
Le changement climatique et l'urbanisation contribuent aux problèmes liés à l'eau en milieu urbain, qui ont un impact sur la durabilité à long terme, la résilience climatique et la pollution. Le projet CURE-NbS explorera les défis liés aux solutions fondées sur la nature (NbS) dans le but de concevoir une approche innovante de gestion de l'eau qui intègre les systèmes de drainage de surface dans les stratégies existantes d'urbanisme et de réutilisation. Neuf NbS différentes réparties dans cinq laboratoires urbains internationaux (ULL) seront évaluées à l'aide d'un cadre combiné de modélisation et de surveillance. Chacune sera évaluée sur la base de ses performances hydrauliques afin d'évaluer l'efficacité des NbS pour atténuer les rejets urbains excessifs lors d'événements pluvieux, améliorer la qualité de l'eau et soutenir des stratégies efficaces de gestion de l'eau. Les résultats du projet fourniront également des informations sur les avantages connexes, les conséquences socio-économiques et les implications spatiales des NbS. Des activités structurées, telles que des ateliers interactifs ClimateCafé, soutiendront les initiatives de participation des parties prenantes et adapteront les solutions au contexte local. En outre, ClimateScan, un outil de cartographie numérique open source, tirera parti de la technologie pour faciliter la collecte de données géospatiales pertinentes pour les stratégies mondiales d'adaptation au changement climatique. Les résultats du projet devraient démontrer des améliorations mesurables dans la gestion de l'eau en milieu urbain et fournir des conseils pratiques pour accélérer le changement et intégrer les NbS dans la planification et les infrastructures existantes.
Gestion intégrée des ressources en eau et des écosystèmes grâce à la collecte des eaux de pluie dans le district de Kurunegala au Sri Lanka
Les sécheresses et les inondations fréquentes qui ont frappé le Sri Lanka ces dernières années ont eu des répercussions négatives sur les ressources en eau, en raison de l'épuisement des nappes phréatiques, de la pollution de l'eau et de l'érosion des sols. En conséquence, les populations vivant dans les zones touchées voient leurs conditions de vie et leurs moyens de subsistance gravement affectés. Le projet a été lancé dans le district de Kurunegala, dans la zone aride du Sri Lanka, dans le but d'améliorer la productivité et de renforcer la résilience des systèmes agricoles et des chaînes de valeur, et ainsi de soulager les communautés de l'insécurité alimentaire et des revenus en leur fournissant des outils et des capacités pour la restauration des services écosystémiques des bassins versants. En conséquence, les agriculteurs ont adopté des pratiques agricoles régénératrices sans déchets, des jardins agroforestiers, des stratégies de conservation et de gestion des eaux de pluie. Les agriculteurs sont passés de la culture traditionnelle Chena à la culture forestière avec zone tampon. De plus, les agricultrices ont été autonomisées grâce à l'augmentation de leur niveau de revenu et à leur reconnaissance sociale au sein de la communauté agricole.
Ouvrages à la source - Mesurer et modéliser
Accumulation des microplastiques dans les bassins de rétention
Le plastique a apporté de nombreux avantages à la société, cependant sa surconsommation et surproduction ont entrainé le rejet de déchets plastiques. Ces déchets plastiques persistent dans l’environnement avant de se dégrader en particules fines appelées microplastiques (<5 mm), ces dernières peuvent alors facilement se propager dans l’environnement dû à leur petite taille, faible densité et durabilité. Les bassins de rétention sont couramment utilisés pour la gestion des eaux de ruissellements afin de réduire l’érosion des sols, de minimiser les inondations et d’empêcher les polluants de pénétrer dans les cours d’eaux. Bien que ces bassins soient souvent utilisés pour améliorer la qualité des eaux, peu d’études ont évalué leur capacité à contenir les microplastiques et à empêcher leur rejet dans les eaux en aval. Notre étude a mesuré la distribution, l’abondance, le type et la taille des microplastiques dans les sédiments de neuf bassins de rétention situés sur la côte de Caroline du Sud, aux États-Unis. L’objectif de cette étude était d’évaluer la distribution spatiale des microplastiques dans les sédiments des bassins afin de comprendre leur capacité à retenir ces polluants et à améliorer la qualité de l’eau en aval. Nous prévoyons, une fois les résultats obtenus, d’émettre des recommandations pour la gestion des eaux pluviales permettant d'améliorer l'élimination des microplastiques. Cette présentation inclut les résultats préliminaires de la répartition spatiale et les types de microplastiques présents dans les sédiments des bassins de rétention du littoral de Caroline du Sud.
Sources de microplastiques dans les bassins versants urbains : une approche FTIR-GIS pour l’identification et la cartographie
Les microplastiques (MP) sont de plus en plus reconnus comme des polluants majeurs dans les systèmes urbains de gestion des eaux pluviales. Il est essentiel d'identifier leurs sources dans les bassins versants urbains complexes afin de mettre en place des mesures d'atténuation efficaces. Cette étude propose une approche intégrée utilisant la spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (FTIR) portable et les systèmes d'information géographique (SIG) pour permettre l'identification rapide des polymères sur le terrain et la cartographie spatiale des sources de pollution. Les travaux sur le terrain seront menés au printemps 2026 et cibleront les routes, les parkings et les toits. La méthodologie combinée FTIR-SIG vise à soutenir les stratégies de contrôle à la source et à améliorer la compréhension de la dynamique de la pollution plastique dans les environnements urbains.
Caractérisation des rejets urbains en microplastiques dans l’agglomération parisienne
Les microplastiques (MPs), particules de plastique de taille inférieure à 5 mm, soulèvent de plus en plus de problématiques environnementales, et la concentration d’activités humaines font des milieux urbains une source majeure de pollution microplastique. Les MPs générés dans les zones urbaines peuvent contaminer le milieu naturel via une grande diversité de voies de transfert (déposition atmosphérique, eaux usées, eaux pluviales, …). Cette étude examine la contribution relative de différentes voies de transfert au flux de MP dans la Seine le long de l’agglomération parisienne, ainsi que les caractéristiques temporelles des transferts et rejets de microplastiques. Pour cela, des échantillons sont collectés dans trois différents compartiments environnementaux : (i) dans les influents et effluents de stations d’épuration en temps sec et en temps de pluie (ii) en sortie de déversoir d’orage par temps de pluie (iii) dans le ruissellement pluvial de secteurs drainés dans un réseau séparatif. Les échantillons seront préparés avec un traitement à l’H2O2 et une séparation densimétrique des MPs avec du NaI, puis analysés par spectroscopie µFTIR, pour identifier les MPs de taille (25 – 5000 µm). Les campagnes d’échantillonnage n'ont pas encore eu lieu, mais des cas d’études antérieurs menés sur l’agglomération parisienne peuvent permettre des premières estimations.
Développement et application de systèmes de drainage urbain durable (SUDS) pour optimiser le traitement des eaux de ruissellement diffuses et des rejets d'eaux usées localisés à Grande Canarie dans le cadre du projet NATALIE
Le projet NATALIE, financé par l'Union européenne, encourage l'adoption de solutions fondées sur la nature (SFN) afin d'améliorer la résilience climatique à travers l'Europe. Il comprend huit études de cas visant à démontrer l'efficacité des SFN dans des contextes réels. L'étude de cas de Grande Canarie se concentre sur les défis liés au drainage urbain, en particulier la pollution diffuse provenant du ruissellement des eaux pluviales et des débordements des égouts unitaires qui affectent la réserve naturelle spéciale des dunes de Maspalomas. Une phase de surveillance initiale a utilisé des capteurs placés à des points clés du réseau de drainage afin de caractériser la qualité de l'eau et le transport des polluants. À partir de ces données, un modèle de drainage double 1D/2D est en cours d'élaboration afin de simuler les processus hydrologiques et hydrodynamiques ainsi que l'évolution de la qualité de l'eau dans le réseau d'égouts et les eaux de ruissellement. Les mesures d'atténuation proposées comprennent un fossé de drainage et un système de biorétention non infiltrant pour intercepter, filtrer et traiter les eaux pluviales avant qu'elles n'atteignent la zone humide. Les phases futures du projet évalueront l'efficacité de ces mesures dans le cadre de scénarios de changement climatique et évalueront les avantages sociaux, environnementaux et économiques connexes. Toutes les activités sont mises en œuvre dans le cadre d'un processus collaboratif impliquant les parties prenantes locales et les entités de gestion, garantissant une approche intégrée et participative alignée sur les objectifs de conservation de la zone protégée.
Surveillance d'un système décentralisé de traitement des eaux pluviales à l'aide d'une technologie de mesure des précipitations et du niveau d'eau
Les systèmes décentralisés de traitement et de rétention des eaux pluviales prennent une importance croissante dans la gestion des eaux pluviales urbaines. Les exigences croissantes en matière d'efficacité et le nombre croissant de sites opérationnels augmentent les besoins en maintenance, en particulier pour les filtres décentralisés qui nécessitent une surveillance régulière. Au fil du temps, les charges polluantes peuvent réduire la perméabilité des filtres, entraînant leur colmatage, ce qui augmente le risque d'inondations et l'entrée d'eaux pluviales non traitées dans les milieux aquatiques. Une surveillance continue permet de minimiser ces risques et garantit un fonctionnement fiable et la protection de l'eau. Des initiatives de recherche telles que le projet ReMoSys démontrent comment la numérisation et la surveillance par capteurs peuvent améliorer la résilience, réduire les coûts d'exploitation et soutenir la gestion durable des infrastructures hydrauliques urbaines.