Modélisation hydraulique
Amélioration des estimations des dommages au logements pour les inondations de courtes durées. Ce modèle est développé pour avoir un aperçu détaillé des hauteurs d’eau dans un bâtiment à l’échelle des pièces.
Dans le cadre du GT-AMC, une problématique se pose pour estimer les dommages durant les inondations de courtes durées. En effet les fonctions de dommages de référence habituellement utilisées sont prévues pour de longues périodes de submersion, supérieures à 12h. Ces fonctions de dommages partent du principe que lors de ces évennements le niveau d’eau à l’intérieur et à l’extérieur finissent par s’équilibrer, or ce n’est pas le cas forcément le cas pour des durées plus courtes que 12h.
Afin de palier à ce problème nous proposons de coupler le modèle de dommage de floodam.building qui produit les fonctions de dommages de référence avec un modèle hydraulique.
Modèle hydraulique
Le modèle hydraulique s’intègre dans la bibliothèque R floodam.building comme une fonction à part entière. Il utilise 2 types d’entrées :
- Une maquette de bâtiment avec des pièces et des ouvertures
- Un limnigramme permettant de connaitre l’évolution de la hauteur d’eau à chaque instant à l’extérieur de ce bâtiment
Avec ces deux éléments, le programme calcule les échanges de volume d’eau à chaque pas de temps entre chaque pièce. Tout en prenant compte différents paramètres réglables (étanchéité, résistance des ouvertures, agencement des ouvertures…) de la fonction. Il utilise pour cela les lois de seuil et de porte dans les cas d’écoulement libre et submergés.
Au final le modèle hydraulique renvoit plusieurs types de données sur la simulation achevée :
- Des variables hydrauliques (hauteur, débit, volume, vitesse) pour chaque ouverture et chaque pièce à chaque pas de temps
- Les dommages maximum atteint lors de ce scénario d’inondation pour chaque pièce
Pour un aperçu plus détaillé des possiblités de ce modèle, nous vous invitons à consulter et à expérimenter par vous même avec ce tutoriel.
La problématique posée au début n’est qu’a moitié répondue, nous n’avons ici une estimation de dommage que pour 1 scénario d’inondation particulier. En effet pour obtenir de vrais fonctions de dommages, il faut encore effectuer ces simulations pour chaque scénario de hauteur externe. Heureusement cette opération est simple à exécuter mais parfois couteuse en temps pour des durées de submersions longues. Vous pouvez également voir un exemple de ces méthodes en suivant ce tutoriel.
Avancement
Ce modèle hydraulique est en cours de développement et à déjà donné lieux à de nombreuses versions jusqu’à aujourd’hui. Ci dessous une liste des principales étapes du développement :
- Développement de l’algorithme hydraulique en Python par un collaborateur de polytech Pascal Finaud-Guyault
- Intégration dans la librarie floodam.building
- Traduction en langage R pour une meilleure intégration et optimisation
- Ajout de la possibilité usion de pièces lorsque celles ci sont complexes
- Connexion entre hydraulique et dommages
- Gestion des maquettes à étage
- Ajout de paramètres (étanchéité verticale, résistance des ouvertures…)
- Création des vignettes
- Analyse de sensibilité
Ce modèle également l’objet de réunions régulières entre notre équipe et le concepteur de l’algorithme hydraulique. Ces points peuvent concerner les points d’avancement cités plus haut ou la rédaction d’articles liés au modèle.