Apports de la modélisation distribuée horaire à la comprehension du régime hydrologique du bassin périurbain de l'Yzeron - Ouest Lyonnais, France

XXIIIème Colloque de l'Association Internationale de Climatologie, Liege, BEL, 01-/07/2015 - 04/07/2015International audienceDes travaux précédents, réalisés avec un modèle hydrologique distribué initialement conçu pour les bassins ruraux, le modèle J2000 appliqué au pas de temps journalier, ont permis de mettre en évidence l'impact de l'augmentation des surfaces imperméables sur la composition des écoulements du bassin versant de l'Yzeron. Ce pas de temps étant peu efficace pour représenter la dynamique rapide des sous bassins urbains, un nouveau modèle, J2000P, spécifiquement dédiée aux bassins périurbains, a été développé. Il prend en compte la variabilité spatiale du coefficient d'infiltration, modifiée par l'imperméabilisation des surfaces, les réseaux d'assainissement et d'eaux pluviales ainsi que les déversoirs d'orage. L'application du modèle sur le bassin de l'Yzeron sur une période de 10 ans montre que le modèle est capable de reproduire le cycle hydrologique sur le bassin, avec de meilleures performances en conditions humides et en hiver et une tendance à sous-estimer les bas débits. Le modèle permet aussi de visualiser la variabilité spatiale des composantes du bilan hydrologique et en particulier les contrastes entre zones urbanisées, cultivées et sous forêt. Mots clés : périurbain, débit, modélisation hydrologique, imperméabilisation

Impact de l'urbanisation sur le cycle hydrologique dans un bassin versant periurbain. Application au bassin de l’Yzeron - ouest lyonnais, France

International audienceL’urbanisation croissante, en particulier dans les zones périphériques aux grandes villes (zones périurbaines) a des conséquences sur le cycle hydrologique en modifiant l’infiltrabilité des sols, la recharge des nappes, ainsi que les chemins naturels de l’eau via les différents réseaux (routiers, eau potable, assainissement). Une modélisation à l'aide du modèle hydrologique distribué J2000 est mise en ½uvre sur le bassin versant de l’Yzeron, en périphérie de Lyon, représentatif des bassins périurbains français. Nous montrons en particulier que l’urbanisation modifie les composantes des écoulements en accroissant le ruissellement de surface au détriment des écoulements de base ou de sub-surface (comparaison de simulations s’appuyant sur des cartes d’occupation du sol de 1990, 1999, 2008). La prise en compte des réseaux d’assainissement et des déversoirs d’orage dans la modélisation permettra d’améliorer la simulation des bilans hydrologiques dans le bassin. / Urban growth, in particular close to big cities impacts the hydrological cycle by modifying soil infiltration capacity, groundwater recharge, but also by modifying natural water pathways due to the various networks associated with urbanization (roads, drinkable and sewer networks). The distributed hydrological model J2000 is set up in the Yzeron catchment, close to Lyon city. We show that urban growth modifies the flow components by increasing surface runoff and decreasing base and sub-surface flows (comparison of simulations based on past land use mapping of 1990, 1999, 2008). The inclusion of sewer networks and sewer overflow devices in the model will improve the water balance simulations of the catchment

Investigating the impact of two decades of urbanization on the water balance of the Yzeron peri-urban catchment, France

International audienceThis paper addresses the impact of 18 years of urbanization (1990-2008) on the Yzeron meso-scale peri-urban catchment (150 km²), located close to Lyon, France. A simplified version of the distributed hydrological model J2000 was used to perform long term simulations at a daily time step for several land use scenarios. These scenarios were derived from satellite SPOT images from years 1990, 1999 and 2008. The corresponding land use maps were classified into 5 classes depending on the percentage of impervious surfaces and the dominant non-impervious land use (agriculture or forest). The paper presents the methodology for the model setup and the simulation results for the main water balance components of the catchment: total runoff, runoff components, evapotranspiration and soil moisture. The results highlight the change of the catchment seasonal response from 1990 to 2008, mainly due to a change of the respective contributions of groundwater flow / surface runoff (+ 92% / - 28%, respectively). Monthly mean summer discharge unexpectedly appears to be higher in summer. It is provided by intermittent surface runoff generated by summer storm events. As surface runoff generated on urban surfaces is likely to carry a wide range of contaminants, this has a potential large impact on water quality

Regional Patterns of Late Medieval and Early Modern European Building Activity Revealed by Felling Dates

Although variations in building activity are a useful indicator of societal well-being and demographic development, historical datasets for larger regions and longer periods are still rare. Here, we present 54,045 annually precise dendrochronological felling dates from historical construction timber from across most of Europe between 1250 and 1699 CE to infer variations in building activity. We use geostatistical techniques to compare spatiotemporal dynamics in past European building activity against independent demographic, economic, social and climatic data. We show that the felling dates capture major geographical patterns of demographic trends, especially in regions with dense data coverage. A particularly strong negative association is found between grain prices and the number of felling dates. In addition, a significant positive association is found between the number of felling dates and mining activity. These strong associations, with well-known macro-economic indicators from pre-industrial Europe, corroborate the use of felling dates as an independent source for exploring large-scale fluctuations of societal well-being and demographic development. Three prominent examples are the building boom in the Hanseatic League region of northeastern Germany during the 13th century, the onset of the Late Medieval Crisis in much of Europec. 1300, and the cessation of building activity in large parts of central Europe during armed conflicts such as the Thirty Years’ War (1618–1648 CE). Despite new insights gained from our European-wide felling date inventory, further studies are needed to investigate changes in construction activity of high versus low status buildings, and of urban versus rural buildings, and to compare those results with a variety of historical documentary sources and natural proxy archives.</jats:p

Développement et évaluation d'un modèle hydrologique distribué périurbain prenant en compte différents modes de gestion des eaux pluviales. Application au Bassin de l'Yzeron (150 km2)

6ème Journées Doctorales en Hydrologie Urbaine, JDHU 2014, Villeurbanne, FRA, 01-/07/2014 - 03/07/2014National audienceL'augmentation des surfaces imperméables et les modifications des chemins d'écoulement de l'eau par les réseaux d'assainissement unitaires et pluviaux ont un impact sur l'hydrologie des bassins versants. Les bassins périurbains, qui s'urbanisent rapidement, y sont particulièrement sensibles. Les outils de modélisation hydrologique spatialisés, simulant l'ensemble du cycle hydrologique et capables de prendre en compte l'hétérogénéité très importante de ces bassins, sont utiles à l'évaluation de l'influence des modes de gestion des eaux pluviales sur l'hydrologie. Nous proposons un nouvel outil de modélisation adapté à ces problématiques : le modèle distribué horaire J2000P. Ce modèle simule les processus hydrologiques en milieux ruraux et urbains et prend en compte les réseaux d'assainissement, les connexions à ces réseaux et les déversements des déversoirs d'orage (DO). J2000P a été mis en oeuvre sur le bassin périurbain de l'Yzeron (~150 km2), situé à l'ouest de Lyon. L'évaluation, effectuée à l'exutoire de différents sous-bassins de tailles et d'occupations du sol différentes, montre des résultats très encourageants. Le modèle a tendance à sous-estimer le débit mais la dynamique des pics est bien représentée tout comme le déversement des DO

Elliptic Problems with Robin Boundary Coefficient-Operator Conditions in General L_p Sobolev Spaces and Applications

В статье доказаны некоторые новые результаты о полных операторно-дифференциальных уравнениях эллиптического типа второго порядка с граничными операторно-коэффициентными условиями Робина в пространстве L^{p}(0,1;X) в случае, когда p in1,+infty), а X - банахово UMD-пространство. Доказано существование, единственность и оптимальная регулярность классического решения. Статья дополняет и завершает предыдущие исследования авторов по данной проблематике

Evaluation de plusieurs options pour la gestion des eaux pluviales en utilisant des scenario de changement d'usage du sol et un modèle hydrologique distribué dans le bassin périurbain expérimental de l'Yzeron (ZABR/OTHU, OZCAR CZO)

International audienceGrowing urbanization and related anthropogenic processes have a high potential to influence hydrological process dynamics. Periurban catchments, at the edge of large cities, are especially affected by fast anthropogenic modifications. Spatialized hydrological modeling tools, simulating the entire hydrological cycle and able to take into account the important heterogeneity of periurban watersheds can be used to assess the impact of storm water management practices and land cover change scenario on their hydrology. Such a model, the hourly distributed J2000P model was developed for this purpose (Labbas et al., La Houille Blanche, 2015). The model was set up and evaluated in the Yzeron experimental catchment (130 km2), in the vicinity of Lyon city, France, where rain water is mainly drained by combined sewer networks that can overflow into natural rivers through Sewer Overflow Devices (SODs) when the sewer network becomes saturated. Such overflow results in a high degree of pollution of natural rivers when they occur. The model simulates hydrological processes in rural and urban areas and takes into account the sewer networks, connections to these networks and overflows from SODs. Comparison with observed data from the experimental catchments was encouraging. To assess the relative impact of land use change and rain water management changes on the hydrological responses, several land use change scenario, deduced from territorial geo-prospective (Dodane et al., CyberGeo, 2015) and rain water management scenario were combined and compared in 2030. The results show a probable larger impact of rain water management choice than of land cover change on this response. Such modelling tools can help stakeholders in designing sustainable urbanization and rain water management plans

La transaction comme régulation des déversements industriels en rivière, le cas de la Seine-et-Marne au XXe siècle

International audienceA veni