Évaluation de l’impact des changements climatiques sur le ruissellement des bassins versants urbains

Bilodeau, Émilie (2023). Évaluation de l’impact des changements climatiques sur le ruissellement des bassins versants urbains. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

Les systèmes de drainage en milieu urbain, déjà vulnérables à la détérioration en raison de leur vétusté, font face à des défis croissants liés aux changements climatiques, compromettant ainsi leur efficacité. Ce projet vise à élaborer une nouvelle méthodologie pour évaluer l'impact des changements climatiques sur le ruissellement urbain. Il repose sur la modélisation, à l'aide du logiciel SWMM, de bassins versants urbains synthétiques, auxquels sont appliquées des données de pluies provenant de différentes stations météorologiques, présentant diverses durées et fréquences.

Au total, 4 860 bassins versants aux caractéristiques variées ont été évalués en utilisant 30 séries temporelles de pluies, de durées et de fréquences différentes, pour 12 stations météorologiques du Québec en tenant compte du climat actuel et futur. Cela représente un total de 3 499 200 simulations SWMM qui ont ainsi été générées et analysées.

L'analyse des paramètres des pluies (intensité, durée et fréquence) a montré une augmentation du débit maximal dépassant le facteur de majoration des pluies, tandis que l'augmentation du volume de ruissellement avait une variation médiane équivalente au facteur de majoration. Les stations météorologiques du sud du Québec avec de grandes périodes de retour (100 ans) et de longues durées (24h) ont montré une plus grande variabilité des résultats quant au volume de ruissellement.

Une analyse de sensibilité (ANOVA) a entre autres permis de mettre en lumière l'influence significative de l'imperméabilité, de la superficie et de la pente sur le débit de pointe. En outre, elle a révélé que, pour l'ensemble des stations, l'imperméabilité était le paramètre le plus important en ce qui concerne le volume de ruissellement, exception faite de certaines stations où le type de sol jouait un rôle plus prépondérant.

Titre traduit

Evaluation of the impact of climate change on runoff in urban watersheds

Résumé traduit

Urban drainage systems, already vulnerable to deterioration due to their aging infrastructure, are facing increasing challenges related to climate change, compromising their effectiveness. This project aims to develop a new methodology to assess the impact of climate change on urban runoff. It relies on modeling, using the SWMM software, of synthetic urban watersheds subjected to rainfall data from various meteorological stations, with different durations and frequencies.

In total, 4,860 watersheds with diverse characteristics were evaluated using 30 different time series of rainfall, durations, and frequencies, for 12 meteorological stations in Québec, considering both current and future climates. This represents a total of 3,499,200 SWMM simulations that were generated and analyzed.

The analysis of rainfall parameters (intensity, frequency and duration) demonstrated an increase in peak flow exceeding the rainfall scaling factor, while the increase in runoff volume had a median variation equivalent to the rainfall scaling factor. Meteorological stations in southern Quebec, with long return periods (100 years) and durations (24 hours), showed greater variability in results regarding runoff volume.

A sensitivity analysis (ANOVA) highlighted the significant influence of impermeability, area, and slope on peak flow. Additionally, it revealed that, across all stations, impermeability was the most important parameter concerning runoff volume, with some exceptions where soil type played a more predominant role.

Type de document:	Mémoire ou thèse (Mémoire de maîtrise électronique)
Renseignements supplémentaires:	"Mémoire par article présenté à l’École de technologie supérieure comme exigence partielle à l’obtention de la maîtrise avec mémoire en génie de la construction". Comprend des références bibliographiques (pages 58-66).
Mots-clés libres:	SWMM, ANOVA, modélisation, modèle hydrologique, changements climatiques, ruissellement, bassins versants urbains
Directeur de mémoire/thèse:	Directeur de mémoire/thèse Martel, Jean-Luc
Codirecteur:	Codirecteur Arsenault, Richard
Programme:	Maîtrise en ingénierie > Génie de la construction
Date de dépôt:	12 févr. 2024 18:51
Dernière modification:	12 févr. 2024 18:51
URI:	https://espace.etsmtl.ca/id/eprint/3408

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