References of "Archambeau, Pierre"
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See detailEtude et modélisation des impacts hydrologiques de pluies exceptionnelles dans un environnement valloné et boisé
Deliège, Jean-François ULg; Erpicum, Michel ULg; Dassargues, Alain ULg et al

Scientific conference (2009, September)

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 ▲]

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See detailEtude et modélisation des impacts hydrologiques de pluies exceptionnelles dans un environnement vallonné et boisé
Deliège, Jean-François ULg; Erpicum, Michel ULg; Dassargues, Alain ULg et al

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 ▲]

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See detailA risk-based approach for designing climate-proof flood protection
Ernst, Julien ULg; Dewals, Benjamin ULg; Detrembleur, Sylvain ULg et al

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 ▲]

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See detailExperimental and Numerical Investigation of Mixed Flow in a Gallery
Erpicum, Sébastien ULg; Kerger, François ULg; Archambeau, Pierre ULg et al

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

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See detailNumerical Simulation of 1D Mixed Flow with Air/Water Interaction
Kerger, François ULg; Erpicum, Sébastien ULg; Archambeau, Pierre ULg et al

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

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See detailHighly Transient Mixed Flows with Air/Water Interactions: Homogeneous Equilibrium Model and Friction Correlations
Kerger, François ULg; Archambeau, Pierre ULg; Erpicum, Sébastien ULg et al

in Proceedings of the 8th National Congress on Theoretical and Applied Mechanics (2009, May)

Detailed reference viewed: 67 (10 ULg)
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Peer Reviewed
See detailHydrodynamic forces acting on vertically translating bodies in free surface water
Kerger, François ULg; Detrembleur, Sylvain ULg; Archambeau, Pierre ULg et al

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

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Peer Reviewed
See detailExperimental investigation of flow and deposit patterns in rectangular shallow reservoirs: preliminary analysis
Dufresne, Matthieu ULg; Dewals, Benjamin ULg; Erpicum, Sébastien ULg et al

in Proceedings International Workshop on Environmental Hydraulics: Theoretical, Experimental and Computational Solutions (2009)

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See detailFrom Hydrology to Detailed Risk Analysis, a Consistent Micro-Scale Approach
Paulus, Raphaël ULg; Detrembleur, Sylvain ULg; Ernst, Julien et al

Speech/Talk (2009)

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See detailModélisation hydrologique à grande échelle des zones imperméables égouttées
Khuat Duy, Bruno; Archambeau, Pierre ULg; Erpicum, Sébastien ULg et al

in Houille Blanche (2009), (5), 167-173

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 ... [more ▼]

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 d’égouttage 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 d’égouttage. 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 d’égouttage. Ces développements ont alors été appliqués avec succès sur le bassin de la Berwinne, en Belgique. [less ▲]

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Peer Reviewed
See detailDetailed 2D hydraulic modelling as a support for selecting adaptation measures
Ernst, Julien ULg; Dewals, Benjamin ULg; Detrembleur, Sylvain ULg et al

in Schüttrumpf, Holger (Ed.) Wasserwirtschaft und Klimawandel - Fakten, Folgen und Aufgaben (2009)

Detailed reference viewed: 16 (3 ULg)
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See detailA 2D vertical finite volume solver using a level set approach for simulating free surface incompressible flows
Detrembleur, Sylvain ULg; Dewals, Benjamin ULg; Erpicum, Sébastien ULg et al

in European Journal of Mechanical and Environmental Engineering (2009), 2009(3), 4-9

Detailed reference viewed: 74 (22 ULg)
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Peer Reviewed
See detailModélisation numérique 2D unifiée des écoulements dans une retenue, sur l’évacuateur de crue et en aval
Dewals, Benjamin ULg; Erpicum, Sébastien ULg; Archambeau, Pierre ULg et al

in Actes du Colloque Dimensionnement et Fonctionnement des Evacuateurs de crues (2009)

Detailed reference viewed: 18 (7 ULg)
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Peer Reviewed
See detailFlushing operations with limited sediment availability
Dewals, Benjamin ULg; Brasseur, Nicolas; Erpicum, Sébastien ULg et al

in Proc. 33rd IAHR Congress: Water Engineering for a Sustainable Environment (2009)

Detailed reference viewed: 13 (2 ULg)
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Peer Reviewed
See detailContinuous formulation for bottom friction in free surface flows modelling
Machiels, Olivier ULg; Erpicum, Sébastien ULg; Archambeau, Pierre ULg et al

in River Basin Management V (2009)

Bottom friction modelling is an important step in river flows computation with 1D or 2D solvers. It is usually performed using empirical laws established for uniform flow conditions or a modern approach ... [more ▼]

Bottom friction modelling is an important step in river flows computation with 1D or 2D solvers. It is usually performed using empirical laws established for uniform flow conditions or a modern approach based on turbulence analysis. Following the definition of the flow validity field of the main friction laws proposed in the literature, an original continuous formulation has been developed. It is suited to model river flows with a wide range of properties (water depth, discharge, roughness…). The efficiency of this new formulation, theoretically established and numerically adjusted, is demonstrated through various practical applications. [less ▲]

Detailed reference viewed: 33 (5 ULg)
See detailEtude hydrologique et hydrodynamique du bassin versant de la Berwinne
Archambeau, Pierre ULg; Khuat Duy, Bruno; Pirotton, Michel ULg

Report (2009)

Detailed reference viewed: 46 (7 ULg)
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Peer Reviewed
See detailApproches numériques et expérimentales en appui à la gestion durable des sédiments
Dewals, Benjamin ULg; Erpicum, Sébastien ULg; Archambeau, Pierre ULg et al

in Proc. Morphodynamique et gestion des sédiments dans les estuaires, les baies et les deltas (2009)

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