L'Heuristique: Journal des étudiants de l'ÉTS

SÉJOUR DE RECHERCHE EN HYDROLOGIE

Juillet 2016 » Voyages » Par Camille Jourdan et Simon-Olivier Harel, étudiant de génie de la construction

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A L’UNIVERSIDAD VERACRUZANA

AU MEXIQUE

En bref,

Cet article a pour objectif de vous présenter un petit aperçu de notre stage réalisé au Mexique lors de la session d’été 2015 dans le cadre de notre baccalauréat en génie de la construction. Si vous êtes mordu d’informatique, que vous avez un attrait pour le développement durable et que vous êtes à la quête de nouvelles expériences internationales, ce type de projet pourrait vous intéresser.

Programme d’échange étudiant ÉTS-UV

Lors de la session d'été 2015, nous avons complété notre dernière session du baccalauréat en génie de la construction en effectuant un stage de recherche à l'Université de Veracruz à Xalapa. Cette activité était réalisée dans le cadre de la collaboration entre le groupe de recherche en modélisation hydrologique du DRAME (Département de recherche appliquée en modélisation de l’eau) de l’École de Technologie Supérieure (ÉTS) et l'équipe du Dr Rabidranath Roméro Lopez du département de génie civil de l'université d'accueil. Ce séjour était pour nous une belle occasion de participer à des activités de recherche dans un contexte très différent de celui auquel nous sommes habitués au Québec. Le projet auquel nous avons participé a pour objectif final de développer des outils permettant une simulation des risques d'inondation dûs aux évènements climatiques extrêmes de la région de Veracruz.

Cette région est en effet très exposée aux évènements cycloniques et connaît régulièrement des inondations désastreuses  engendrant des conséquences économiques et sociales très importantes pour les communautés locales. La prédiction de ces inondations grâce à des outils de simulation permettrait une avancée considérable dans la lutte contre les désastres naturels de la région.

Quelques définitions

L’hydrologie

C'est la science qui étudie principalement le cycle de l’eau dans la nature, en ce qui a trait à sa distribution géographique au fil du temps dans l’atmosphère, en surface (lacs et rivières), dans le sol et le sous-sol. Elle traite des propriétés physiques et chimiques de l’eau et de ses interactions avec l’environnement physique et biologique, ainsi que son influence sur les activités humaines. La gestion des ressources en eaux et des risques hydrologiques associés (inondation, glissement de terrain, érosion des sols, sécheresse) constituent des préoccupations majeures de nos sociétés.

Station météorologique

C'est un ensemble de capteurs qui enregistrent et fournissent des mesures physiques et des paramètres météorologiques liés aux variations du climat. Les variables à mesurer sont la température, la pression, la vitesse et la direction du vent, l'hygrométrie, le point de rosée, la pluviométrie, etc.

Bassin versant

C'est une unité territoriale correspondant à l'ensemble du territoire qui alimente un cours d'eau (Figure 3). Les limites du territoire d'un bassin versant sont appelées les lignes de partage des eaux et sont constituées des sommets séparant les directions d'écoulement des eaux de ruissellement. La direction d’écoulement des eaux dans un bassin versant implique que ces eaux se dirigeront vers un exutoire commun (cours d’eau, lac, fleuve, océan). Les eaux souterraines, au même titre que les eaux de surface, font partie intégrante du bassin versant.

Dans un bassin versant, l’écoulement des eaux se fait de l’amont vers l’aval au travers d’un réseau hydrographique (réseau de drainage). Il comprend un cours d’eau récepteur (cours d’eau principal) et ses tributaires (cours d’eau qui se jettent dans un autre cours d’eau plus gros ou dans un lac). Chaque bassin versant est composé de plusieurs sous-bassins versants qui, à leur tour, sont également composés de sous-bassins versants. On retrouve à l’intérieur d’un bassin versant des caractéristiques qui lui sont propres comme l’hydrographie, la géomorphologie et le relief, la pédologie et la géologie, l’utilisation et la couverture des sols, l’écologie, etc.

 

Cadre du projet

Dans ces travaux de recherche, l’une des problématiques soulevée est le caractère peu jaugé des bassins versants étudiés : en effet, les chercheurs disposent de peu de données hydrologiques et météorologiques dans la région d'étude. L'approche choisie consiste à développer un outil de simulation informatique basé sur la méthode des réseaux de neurones artificiels pour de petits bassins versants (quelques km²). Cet outil testé sur de petits bassins versants pour lesquels des données sont déjà disponibles sera ensuite mis à l'épreuve sur d'autres bassins versants non jaugés.

Notre arrivée coïncidait avec le début de ce projet, nous avons donc participé à un travail intensif d'analyse et de traitement des données, notamment pluviométriques et hydrologiques. L’une des contributions majeures fut le développement d'un outil permettant l'analyse des similarités physiographiques des microbassins étudiés (type de sol, relief…). Une classification de celles-ci a ensuite été effectuée afin d'identifier un bassin versant jaugé « type » représentatif d'un ensemble de bassins non jaugés.  L'étude d'un certain nombre d'évènements climatiques a également permis de mieux comprendre les caractéristiques des évènements auxquels étaient soumis les bassins versants étudiés.

Dans le cadre d'un projet connexe, nous avons participé à des missions sur le terrain afin d'effectuer des mesures de débits, mais nous avons aussi participé à l'installation d'une mini station météorologique.  Ces travaux de terrain nous ont permis de collaborer avec les acteurs locaux et ainsi de comprendre les différentes méthodes de relevés utilisées.  

En résumé

Ce séjour au Mexique nous a donné l'occasion d’approfondir nos connaissances en hydrologie, de découvrir un nouveau pays, sa langue et sa population. Nous nous sommes également liés d’amitié avec plusieurs collègues et avons fait plusieurs rencontres, notamment grâce à la tequila et à la facilité d’approche qu’ont les Mexicains envers les nouveaux gringos.

Nous aimerions remercier la professeure  Annie Poulin de l’ÉTS qui nous a proposé ce stage, le Fonds de développement durable de l’ÉTS, le service des stages, le BREPP et l'organisme MITACS pour leur support, et l'intérêt qu’ils ont eu pour ce projet de recherche.

 
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