• Couche limite turbulente sur fonds naturels
• Écoulements à surface libre non newtoniens
• Transport sédimentaire sur fonds complexes

La thématique hydrologie à l’échelle du bassin versant regroupe plusieurs actions allant de la modélisation numérique pluie-débit à l’estimation de l’incertitude associé à la réponse d’un modèle hydrodynamique. Les travaux de recherche menés sont majoritairement dédiés à l’amélioration de la compréhension de la dynamique des crues soudaines, avec en particulier l’identification des processus dominants en fonction des caractéristiques de l’évènement de pluie et du bassin versant considérés. La modélisation distribuée est l’outil utilisé pour apporter ces éléments de compréhension. Il en résulte qu’une attention toute particulière est également consacrée à l’estimation de paramètres dans les modèles hydrodynamiques de façon générale, ainsi qu’à l’évaluation et la propagation des incertitudes associées à ce type de modélisation. Pour ce faire, il a été nécessaire de s’approprier et d’adapter différentes techniques mathématiques, en particulier d’analyse de sensibilité ou d’assimilation de données, afin de les mettre au service de la modélisation en hydrodynamique.

Les recherches en modélisation hydrologique dédiée aux crues soudaines ont donné lieu à une production scientifique de haut niveau, tout en assurant un transfert vers les acteurs opérationnels du domaine. La convention de recherche SCHAPI-IMFT, renouvelée depuis 2006, en est un exemple marquant : l’une des missions principales du SCHAPI (Service Central d’Hydro-météorologie et d’Appui à la Prévision des Inondations) consiste en l’appui aux services de prévision des crues au niveau national, notre collaboration permet de confronter le travail de recherche effectué en amont à un fonctionnement opérationnel, en temps réel. Le modèle MARINE fait d’ailleurs partie de la plateforme de modélisation hydrologique PLATHYNES (PLATeforme HYdrologique pour la modélisatioN des Écoulements Spatialisés) du SCHAPI, en cours de test auprès des services de prévision des crues pour une mise en service opérationnelle. Il est également déposé à l’Agence pour la Protection des Programmes. Le groupe H2O est par ailleurs très actif dans le programme de recherche international HyMeX (http://www.hymex.org/).

Le modèle MARINE : Modélisation et Anticipation du Ruissellement et des Inondations pour les évèNements Extrêmes. Schéma des processus représentés et implémentation dans PLATHYNES, la plateforme de modélisation à vocation opérationnelle du SCHAPI.

• Analyse et assimilation de données d’observation de la terre
• Propagation d’incertitudes
• Compréhension et modélisation des processus

Dans le cadre du Pôle Écohydraulique OFB/IMFT/Pprime, une première phase d’études a permis de bien comprendre les écoulements au sein des dispositifs de franchissement pour les poissons, telles que les rampes à macrorugosités pour la montaison et les prises d’eau ichtyocompatibles pour la dévalaison, et in fine d’améliorer leurs critères de conception. Cette première phase s’est également traduite par la conception et la fabrication d’un canal inclinable totalement en verre destiné à évaluer l’efficacité des ouvrages de franchissement en lien avec les caractéristiques hydrodynamiques (projet OFB Macrorugosité 2). Ce canal permet donc le développement de métrologies optiques innovantes, en particulier pour les écoulements à fortes pentes. Une seconde phase d’études aujourd’hui en cours consiste à acquérir des retours d’expérience in situ, sur des dispositifs conformes aux dernières recommandations, pour évaluer les efficacités de franchissement piscicole. Ces études déjà bien avancées concernant la dévalaison confirment l’atteinte de fortes efficacités (80-100% pour les juvéniles de saumon et 95-100% pour les anguilles argentées), participant à concilier l’hydroélectricité, source d’énergie renouvelable, et la restauration des populations de poissons. Ces résultats valident le transfert opérationnel des recommandations techniques sur la conception des dispositifs. Notre expertise sur cette thématique est largement reconnue au-delà du niveau national, notamment dans les programmes européens dans lesquels émarge le pôle écohydraulique OFB/IMFT/Pprime : H2020 FIThydro et Interreg SudoAng.

• Biofilm et végétation
• Montaison/dévalaison piscicole, ouvrages de franchissement
• Habitat