La plupart des études sur les plaines inondables sont calculées à l’aide d’un modèle stationnaire HEC-RAS.
Le modèle stationnaire est une norme acceptée, mais dans certaines circonstances, il peut produire des résultats qui sont loin d’être réalistes.
Bolton & Menk, une entreprise d’ingénierie civile, environnementale et de transport basée à Mankato, Minnesota, a entrepris un projet qui exigeait que l’entreprise effectue une analyse de la plaine inondable dans une zone fortement développée présentant un système de réseaux de cours d’eau et une grande zone humide.
Le défi présenté par un ‘puits’ de zone humide
Jordan Thole, ingénieur en conception des ressources en eau chez Bolton & Menk, avait pour principale responsabilité de créer une carte des inondations pour les régions basses de Sand Creek dans le comté de Scott, une partie du bassin versant de Sand Creek dans le bassin de la rivière Minnesota. Le défi présenté par ce projet concernait un point près de la ville de Jordan où une voie publique pourrait être engloutie et les eaux d’inondation détournées vers une très grande zone humide. Une fois que l’eau de crue s’est déversée dans la zone humide, elle a finalement rejoint Sand Creek.
Lorsque le modèle HEC-RAS pour ce segment de Sand Creek a été exécuté en son état stationnaire, la zone humide s’était remplie d’eau. Une situation qui ne se serait jamais produite dans la réalité car il aurait fallu que le pic de débit soit maintenu pendant des jours pour remplir la zone humide. Thole a conclu que si la zone inondée devait être cartographiée avec précision, il aurait fallu un modèle d’écoulement instable avec un hydrogramme complet montrant le changement graduel de débit pour réaliser la carte.
A propos de Bolton & Menk
En 1949, deux passionnés originaires du Midwest – John Bolton et Martin Menk ont jeté les bases de notre aventure pour servir les communautés. Ils ont rencontré des gens emplis de rêves d’un avenir radieux, animés du désir de prospérer et confrontés au problème commun des infrastructures vétustes tombant en ruine. John et Martin avaient pour mission d’écouter les souhaits, d’offrir les meilleures solutions selon les besoins et de traiter correctement ces personnes et ces communautés pour les aider à devenir meilleures. Aujourd’hui, en tant que grande société de planification et de conseil en génie civil, leur héritage perdure.
Développement de logiciels « à la demande »
Thole a consulté CivilGEO pour voir si GeoHECRAS pouvait effectuer l’analyse de l’empiétement des plaines inondables à écoulement instable qui était nécessaire. À l’époque, GeoHECRAS n’en avait pas la capacité. Mais l’équipe d’ingénieurs de CivilGEO a décidé que la capacité à modéliser l’empiétement des plaines inondables à écoulement instable ajouterait de la valeur au logiciel et pourrait être mise en œuvre avec un effort concerté de l’équipe. Après quatre jours de travail de codage, l’application fonctionnait et Thole a pu effectuer l’empiétement de la plaine inondable à partir d’une analyse d’écoulement entièrement hydrodynamique.
Lorsque le modèle HEC-RAS était exécuté avec un débit instable, la zone humide agissait comme une éponge, absorbant l’eau de crue et atténuant le débit. Le volume d’eau circulant dans la zone et l’élévation des crues ont été considérablement réduits. Il était clair que des élévations de débit de base inférieures (BFE) constituaient une bonne nouvelle pour les grandes zones résidentielles situées dans le bassin versant.
“Nous passons probablement deux fois moins de temps à construire ces modèles qu’auparavant.”
Mise à jour des cartes d’inondation avec GeoHECRAS
Le canal de dérivation avait été récemment mis à jour et cartographié sur la commande de FEMA
(Agence fédérale de gestion des urgences). Cependant, l’étude avait été réalisée en utilisant une analyse à flux constant. Dans cette analyse, les pics d’élévations étaient beaucoup plus élevées. La ville de Jordan a demandé à ce que toutes les cartes des crues soient mises à jour à l’aide d’une analyse de flux instable.
Thole a indiqué que le processus de mise à jour des cartes des inondations s’est déroulé presque sans effort grâce à l’interface utilisateur simplifiée de GeoHECRAS. Les anciennes cartes montrent souvent une géométrie de cours d’eau minimale. Mais avec la possibilité d’insérer facilement des sections transversales supplémentaires dans GeoHECRAS, la carte des inondations s’est immédiatement mise à jour. En outre, l’utilisation du HEC-RAS de l’armée aurait nécessité un processus laborieux de construction de plusieurs modèles et de comparaisons d’élévations des eaux de surface via Excel ou un programme similaire. Thole a déclaré : « GeoHECRAS vous permet de mettre à jour les cartes à la volée. C’est tellement plus simple. »
Thole était également reconnaissant pour l’assistance technique dont il a bénéficié de la part de CivilGEO.
« Je souhaite que chaque logiciel que nous possédions bénéficie du support technique fourni par CivilGEO. »
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