Marché des services pour l'établissement de cartes de zones d'inondations par des méthodes hydrauliques

Report (2010)

Reliable hydraulic numerical modeling with multiblock grids and linked models

in Proc. Int. Conf. SimHydro 2010: Hydraulic modeling and uncertainty (2010)

Experimental investigation of the effect of flip bucket splitters on plunge pool geometry

in RWTH - IWW (Ed.) Mitteilungen - 15. Deutsches Talsperrensymposium - Talsperren im Wandel (2010)

Flip buckets are common hydraulic structures aiming at deflecting high velocity flows to a free jet trajectory. Systematic experimental tests have been performed to assess the influence on energy ... [more ▼]

Flip buckets are common hydraulic structures aiming at deflecting high velocity flows to a free jet trajectory. Systematic experimental tests have been performed to assess the influence on energy dissipation and the plunge pool geometry of varied repartitions of splitters along the flip bucket width. In particular, it is shown that some configurations can create more erosion than a continuous channel without flip bucket. [less ▲]

Marché de services pour l’étude de l’impact hydraulique de la rupture du barrage de la Gileppe et de Nisramont

Report (2010)

Transport of dispersed phase in environmental flows: How to unify the mathematical description?

in Proc. 3rd International Junior Researcher and Engineer Workshop on Hydraulic Structures (2010)

Simulation numérique des écoulements mixtes hautement transitoire dans les conduites d'évacuation des eaux

in Houille Blanche (2009), (5), 159-167

Etude et modélisation des impacts hydrologiques de pluies exceptionnelles dans un environnement vallonné et boisé

Report (2009)

Le jeudi 29 mai 2008 a eu lieu en région liégeoise un événement pluvieux extrême qui a eu des conséquences (humaines et financières) douloureuses. Pour rappel, une pluie de courte durée, mais très intense ... [more ▼]

Le jeudi 29 mai 2008 a eu lieu en région liégeoise un événement pluvieux extrême qui a eu des conséquences (humaines et financières) douloureuses. Pour rappel, une pluie de courte durée, mais très intense (lame d’eau d’environ 90 litres par mètre carré en moins de 2 heures) sur le domaine du Sart Tilman a provoqué des inondations très soudaines (communément appelées « flash-floods ») aux abords des ruisseaux descendant du Sart Tilman vers la Meuse et l’Ourthe. Des évènements du même type ont eu lieu dans les semaines suivantes en région liégeoise (Remicourt, …). La méthodologie développée lors cette étude devait donc être transférable à d’autres applications. Le choix du Sart Tilman comme cas d’étude s’imposait cependant vu la bonne connaissance préliminaire du site par les équipes de l’ULg et la concentration des phénomènes extrêmes. Un tel évènement interpelle et amène à chercher à comprendre le phénomène, à le reproduire de façon théorique et à l’anticiper. Ainsi, à l’initiative de la Ministre de la recherche scientifique de la Communauté Française (Marie-Dominique Simonet), l’Aquapôle a fédéré un travail multidisciplinaire visant à décrire les mécanismes de ces événements extrêmes et à reproduire les impacts hydrologiques de ces pluies exceptionnelles à l’échelle locale, dans un environnement boisé et vallonné. Un des objectifs principaux de ce travail était d’obtenir une méthodologie incluant un modèle intégré permettant d’abord de représenter l’évènement, puis par la simulation de scénarios de tester l’effet spécifique de certains facteurs. En effet, outre la complexité de la dynamique météorologique qui les a générés (ces événements exceptionnels ont présenté des caractéristiques homogènes mais à une échelle très locale), les conséquences de l’évènement ont été le fruit de la combinaison complexe d’une série de facteurs environnementaux et humains : nature des sols, topographie locale, couverture végétale, ouvrages anthropiques et urbanisation, etc. De plus, pour effectuer une modélisation hydrologique physiquement basée et spatialement distribuée, il est nécessaire de disposer de nombreuses informations issues de sources différentes. L’approche pluridisciplinaire exigée pour la rencontre de ces phénomènes a pu être rapidement appréhendée à l’Aquapôle de l’Université de Liège. En particulier, l’existence de modèles compartimentaux intégrés a permis de tenir compte de la dynamique des bassins versants, de la nature hydrogéologique des sols et de la complexité des écoulements de surface et/ou sur l’axe hydraulique. Cette approche de modélisation opérationnelle et pragmatique a tout d’abord nécessité la collecte et la préparation d’un grand nombre de données (dans les environnements cartographiques appropriés) afin d’alimenter les modèles et de créer des bases de données. Ce volet a impliqué un noyau d’équipes composées de topo-climatologues, de topographes, d’hydrauliciens, d’hydrogéologues et d’intégrateurs numériques de façon à prendre en considération l’ensemble des processus et paramètres pertinents à l’atteinte de l’objectif visé. Sur base de la description des processus et de leurs dynamiques spatiale et temporelle ayant abouti à ces catastrophes, l’Aquapôle a pu reproduire et mettre en évidence les événements grâce à des outils de simulations numériques s’appuyant sur une description fine de la météorologie et de la topographie locale, des ouvrages d’art existants et des spécificités locales de toute nature (anthropiques et naturelles). Le dernier volet de cette étude a été dédié à l’élaboration intégrée de scénarios de simulation pour l’utilisation du modèle WOLF HYDRO : un modèle hydrologique spatialement et temporellement distribué qui est principalement développé pour représenter les transferts quasi horizontaux prépondérants en périodes de crues. Son approche physiquement basée lui permet d’utiliser au mieux les différentes informations disponibles. Il a été utilisé dans cette étude, en s’appuyant sur les informations générées par les autres équipes. Pour les trois bassins versants étudiés, de caractéristiques sensiblement différentes, la méthodologie employée permet d’aboutir à des hydrogrammes réalistes pour l’épisode du 29 mai 2008. Des scénarios multiples ont également permis de vérifier la sensibilité du modèle, de tester l’influence d’aménagements potentiels sur le bassin versant (changements d’occupation des sols, création de bassins d’orage, …) et de fournir des résultats pour des pluies de récurrences fixées d’une durée proche de l’événement principal. Les observations réalisées lors de l’événement et les résultats de la modélisation permettent de conclure au fait que l’événement de mai 2008 est véritablement extrême et qu’aucun équipement raisonnable n’aurait pu aboutir à un affaiblissement significatif des débits observés aux exutoires des ruisseaux. Les pics de crues sont en effet parfois proches du double de ceux observés pour une crue bi-centennale. Ainsi, lors d’un tel événement, seul un aménagement prudent de l’habitat aux abords des ruisseaux peut amener à une réduction des dommages matériels. En effet, la délivrance de permis d’urbanisme sur le cours d’eau ou à son voisinage immédiat aggrave les conséquences de ces phénomènes exceptionnels. Enfin, conformément à la notification du Gouvernement Wallon (séance du 3 juin 2009), les résultats de la recherche FL², confiée par la Communauté Française à l’ULg, seront intégrés dans les travaux du GTI (Groupe Transversal Inondations). Ces résultats ont fait l’objet d’une présentation collégiale au GTI le 5 octobre 2009 et d’une présentation à destination des communes et d’un public large et ouvert le 19 novembre 2009. [less ▲]

A risk-based approach for designing climate-proof flood protection

Poster (2009, June 12)

In the framework of the Belgian national research project “ADAPT - Towards an integrated decision tool for adaptation measures”, a risk-based decision-support system (DSS) is developed with the aim of ... [more ▼]

In the framework of the Belgian national research project “ADAPT - Towards an integrated decision tool for adaptation measures”, a risk-based decision-support system (DSS) is developed with the aim of selecting the most cost-effective flood protection strategies. Based on detailed 2D hydraulic modelling combined with high resolution and high accuracy land use database as well as socio-economic datasets, integrated risk analysis is conducted to evaluate the benefits of different flood protection measures. The tool is dedicated to the integrated evaluation of flood management strategies in the context of increased flood risk as a result of climate change, considering hydraulic, economic, social as well as environmental parameters to quantify both the benefits (in terms of avoided risk) and the cost of each strategy. While such risk analyses are mostly undertaken at a macro- or meso-scale, the present approach is performed at a micro-scale, meaning that the considered assets are the individual buildings or facilities. The methodology relies on a consistent approach in terms of accuracy of input data, hydraulic modelling and expected results. Indeed, besides detailed hydraulic modelling conducted on computational grids as fine as 2m by 2m, exploited data include laser altimetry (LIDAR), high resolution and high quality land use maps as well as other complementary vector geographic datasets providing socioeconomic information at a micro-scale. Next to the flow modelling and the exposure analysis conducted for each building or facility individually, the procedure involves social impact analysis (accounting for social vulnerability and adaptive capacity of communities) and the evaluation of direct economic damage based on different relative damage functions. The outcomes of this risk analysis are subsequently exploited in the DSS to evaluate the effectiveness of individual flood protection measures. Finally all costs and benefits (avoided risk) are combined to enable the evaluation of flood protection strategies. Every scenario for which benefits outweigh costs potentially adds to welfare. The scenario with the highest contribution per Euro invested should ideally be realised first. The extended cost-benefit analysis is complemented by uncertainty and sensitivity analyses of the results. The applicability of the overall automatic procedure is demonstrated by the evaluation of inundation hazard, exposure and flood risk for a case study along river Ourthe in the Meuse basin (Belgium). For validation purpose, recent flood events are first simulated and a base scenario is considered. Next, the effectiveness of a number of flood protection measures is evaluated. [less ▲]

Numerical Simulation of 1D Mixed Flow with Air/Water Interaction

in Transaction: Engineering Sciences, volume 1, Computational Methods in Multiphase Flow V (2009, June)

Hydrodynamic forces acting on vertically translating bodies in free surface water

in WIT Transactions on The Built Environment, Vol 105, Fluid Structure Interaction V (2009, May)