Institut de Mécanique des Fluides de Toulouse UMR 5502

Dans les milieux fluides naturels, la compréhension des interactions entre l’écoulement à surface libre, le milieu vivant et les fonds complexes répond souvent à des attentes sociétales dans les domaines de l’environnement et du développement durable. Parmi nos études, rentrent dans ces attentes la prévision des crues, l’analyse des risques d’inondation, l’hydrologie opérationnelle, la restauration de la continuité écologique (libre circulation des organismes aquatiques et des sédiments), et celle des habitats piscicoles dans les milieux soumis à des perturbations hydrologiques. Ces travaux font appel à des technologies innovantes comme la télédétection et les modélisations fines à différentes échelles, et certains s’inscrivent dans une dynamique de recherche entre l’AFB (Agence Française pour la Biodiversité) et l’IMFT.

Sous-thématiques :

- Hydrologie de surface
Chercheurs impliqués : J. Chorda, D. Dartus, H. Roux

L’Hydrologie de Surface vise la compréhension et la description des mécanismes influant sur la dynamique des crues à cinétique rapide : Modélisation de l’Anticipation du Ruissellement et des Inondations pour des évéNements Extrêmes (MARINE).

Modèle pluie-débit distribué à base physique : BVNE Gardon d’Anduze (MARINE)

- Ecoulements sur fonds rugueux
Chercheurs impliqués : D. Astruc, L. Cassan, P. Laurens, F. Moulin

Cette thématique vise une meilleure compréhension des couches limites et de la turbulence sur des fonds très rugueux, avec effets de surface libre (ex. canaux et rivières) et sans (ex. couche limite atmosphérique). Sont étudiés ici des aspects fondamentaux de la dynamique en lien direct avec des applications telles que les fonts vivants de l’autre thématique de ce groupe.

Ecoulements à surface libre affectés par des macro-rugosités : in-situ, en laboratoire, par simulation numérique

Visualisation par PIV d’un écoulement à surface libre affecté par des macro-rugosités cubiques

- Eco-hydraulique
Chercheurs impliqués : P. Sagnes, D. Courret, V. Debilly, S. Richard, S. Tomanova, N. Poulet, P. Laurens, F. Moulin, L. Cassan

Cette thématique vise une meilleure compréhension des transferts entre un écoulement de type rivière et une canopée végétale (oxygène, nutriments, etc.). Des modélisations numériques et expérimentales de ces systèmes sont réalisées. Plus généralement, l’écohydraulique caractérise les relations entre les organismes aquatiques et l’hydrodynamique notamment en système complexe. Les applications portent sur la définition de solutions technologiques pour la restauration de la libre circulation des poissons au droit des barrages ainsi que celles des habitats aquatiques soumis à des contraintes hydrologiques.

Modélisation des écoulements de rivière sur un lit d’algue

Thématique habitat et perturbations de l’hydrologie : Frayère de salmonidés inondée et exondée

- Ecoulements à surface libre
Chercheurs impliqués : J. Chorda, H. Roux, L. Cassan

L’Hydrodynamique à Surface Libre à haute résolution analyse la propagation des crues en zone urbaine et, à des échelles plus petites, les écoulements dans des géométries complexes afin de quantifier les fortes dissipations d’énergie autour d’obstacles.

Champ d’inondation en zone urbaine (données LIDAR et Telemac 2D)

A gauche : vue aérienne d’une inondation. A droite : modélisation d’une inondation