EPL

Enjeux

L’Europe du Nord-Ouest est protégée par des kilomètres de digues qui défendent les zones de basse altitude contre les inondations dues aux niveaux élevés des eaux des rivières et de la mer. Le réchauffement climatique entraîne une élévation des niveaux d’eau et une augmentation de la fréquence et de l’intensité des épisodes de crues. Pour atténuer l’impact de ces aléas naturels de plus en plus violents, il est essentiel de comprendre le comportement de ces structures de défense sous diverses charges hydrauliques, y compris l’effet de l’infiltration de l’eau au sein de la digue qui peut réduire significativement sa stabilité.

Ces connaissances permettent non seulement de mieux prévoir les risques de défaillance et l’étendue des inondations, mais aussi de guider le renforcement et l’adaptation de ces structures en intégrant des solutions fondées sur la nature (Nature-based solutions) dans leur conception. Par exemple, au lieu de contraindre la rivière entre des murs de quai bétonnés, il s’agit de construire des digues en matériaux naturels, à une distance du lit qui permet le développement d’une plaine d’inondation, redonnant ainsi plus d’espace à la rivière. De telles digues peuvent en outre être intégrées de manière harmonieuse dans le paysage : certaines servent ainsi de support à des chemins de promenade ou à des pistes cyclables le long des cours d’eau.

Contribution UCLouvain

Masoumeh Ebrahimi, assistante-chercheuse à l’UCLouvain, s’intéresse aux phénomènes de rupture des digues par formation de brèches. Bien que les essais à grande échelle effectués sur des digues réelles soient efficaces pour comprendre les processus physiques et prédire les défaillances, les essais à échelle réduite sont plus simples à mettre en œuvre et offrent une plus grande flexibilité pour la manipulation et la collecte de données. Afin de mieux transposer les résultats de ces petits modèles à l’échelle réelle, elle cherche à approfondir la compréhension des processus physiques dominants aux différentes échelles et à quantifier l’ampleur des effets d’échelle dans les modèles réduits.

Nathan Delpierre, doctorant FRIA à l’UCLouvain, s’intéresse à la modélisation numérique de ces phénomènes de rupture de digues, et en particulier à l’influence de l’infiltration de l’eau à travers celle-ci. En effet, en cas de teneur en eau trop élevée, le sol peut se liquéfier, accélérant la rupture de la digue. Au contraire, en cas de sécheresse extrême comme cela se produit de plus en plus souvent, des fissures de dessication peuvent apparaître, qui constituent des points de faiblesse dans la digue. Les défis majeurs de la modélisation concernent la définition et la reproduction de ces schémas de rupture complexes.