Une nouvelle formule de mécanique statistique suggère que les réseaux de rues urbaines et la densité des bâtiments influencent la gravité des inondations

Partout dans le monde, les villes sont de plus en plus touchées par les inondations en raison des effets combinés de tempêtes plus violentes liées au réchauffement climatique et à la croissance urbaine. De nouvelles recherches menées par l’Université de Californie à Irvine suggèrent que la forme urbaine, en particulier la densité des bâtiments et le réseau routier d’un quartier, affecte également l’intensité des inondations.

Pour un article publié aujourd’hui dans Nature Communicationsdes chercheurs du département de génie civil et environnemental de l’UC Irvine se sont tournés vers la mécanique statistique pour générer une nouvelle formule permettant aux urbanistes d’évaluer plus facilement les risques d’inondation présentés par les changements d’aménagement du territoire.

Le co-auteur Mohammad Javad Abdolhosseini Qomi, professeur associé de génie civil et environnemental à l’UC Irvine, qui occupe un poste conjoint au département des sciences et de l’ingénierie des matériaux de l’UC Irvine, a déclaré que lui et ses collègues ont été inspirés par la façon dont les physiciens étudient les systèmes complexes tels que les solides poreux désordonnés, les verres et les fluides complexes pour développer des théories universelles qui peuvent expliquer les variations d’une ville à l’autre dans les risques d’inondation.

« L’application de la mécanique statistique a permis de mettre au point un modèle analytique capable de projeter les risques d’inondation à l’échelle d’un quartier n’importe où dans le monde », a déclaré Qomi. « Nous pouvons sonder les différences entre les villes exposées aux risques d’inondation. Il a été démontré que la plateforme montrait des liens entre les pertes dues aux inondations, la forme urbaine et les extrêmes de précipitations observés. »

L’auteur principal, Sarah Balaian, candidate au doctorat en génie civil et environnemental à l’Université de Californie à Irvine, a déclaré que nous pouvons nous attendre à ce que l’avenir soit marqué par des événements météorologiques plus graves et que des masses concentrées de personnes, dont beaucoup n’ont pas de moyens de protection ou d’évasion, seront fortement touchées par les inondations urbaines.

« De plus, la modélisation détaillée à l’échelle mondiale est actuellement impossible pour de nombreuses villes en raison de données inadéquates. Notre équipe a donc été motivée à développer une nouvelle façon d’envisager le risque d’inondation en fonction de la forme de l’environnement urbain bâti », a-t-elle déclaré.

Le co-auteur Brett Sanders, professeur de génie civil et environnemental et professeur d’urbanisme et de politique publique à l’UC Irvine, a déclaré que la nouvelle formule a été rendue possible par des milliers de simulations d’inondations dans de nombreuses formes urbaines différentes, des simulations fondées sur les lois physiques du mouvement.

« Nous avons créé un ensemble de données physiques sur la profondeur et la vitesse des inondations pour différents types d’aménagements urbains observés à l’échelle mondiale, puis nous avons utilisé des techniques d’analyse de données pour obtenir une formule relativement simple qui peut être utilisée pour la planification et les évaluations de vulnérabilité à l’échelle mondiale », a déclaré M. Sanders. « L’équation peut également être enseignée dans nos cours afin que la prochaine génération d’ingénieurs civils soit en mesure d’anticiper les impacts potentiels de l’aménagement du territoire sur les risques d’inondation. »