Analyse hydro-climatique de la réponse de Paris et son agglomération, sur la période de 2001 à 2017 

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Le stockage de chaleur

Les villes sont des milieux caractérisés par une morphologie complexe avec des bâtiments de hauteur et orientations variés et composés par des matériaux artificiels (Figure 1.1). L’artificilation de ces surfaces change les propriétés de stockage de chaleur dans l’ensemble des surfaces (toits, murs, sol,…) par rapport au milieu naturel. En effet, les matériaux utilisés ont des albédos variables dépendant de leur couleur et des propriétés (conductitivité et capacités thermiques) différentes qui entraînent le stockage d’une grande quantité de chaleur apporté par le rayonnement incident. En journée, en lien avec la morphologie urbaine, ce rayonnement incident est piégé dans les rues, et subit de nombreuses réflexions sur les murs et le sol (Arnfield, 1990). Ce stockage de chaleur peut représenter jusqu’à la moitié du rayonnement net diurne dans des zones très urbanisées (Ching, 1985 ; Oke et al., 1999). La nuit, l’effet du rayonnement n’est plus présent mais les surfaces relâchent, sous forme de rayonnement infra-rouge, l’énergie emmagasinée le jour, réchauffant les températures ambiantes.

L’écoulement de l’air

Ajouté à cela, les échanges entre surface et atmosphère et les écoulements d’air sont modifiés (Cleugh et Oke, 1986 ; Mills, 2008). En effet, comme l’écoulement de l’air est perturbé en ville du fait des obstacles que constituent les bâtiments et de l’orientation des rues, la chaleur stockée se dissipe peu (Oke, 1988). Il a été observé que les régimes d’écoulement dépendent de la géométrie des rues canyon (Hunter et al., 1992 ; Carpentieri et al., 2009). La variabilité de la hauteur des bâtiments a un impact majeur sur les flux d’air et le rapport d’aspect (hauteur du bâtiment divisé par la largeur de la rue) affecte le profil de vitesse moyenne (Carpentieri et Robins, 2015). Cette diminution des écoulements de l’air limite le refroidissement et l’évacuation de la pollution par advection de l’air.

L’Îlot de Chaleur Urbain

Ces caractéristiques propres à la ville induisent le phénomène d’îlot de chaleur urbain (ICU, Oke, 1988). Il en résulte une anomalie de température positive entre le milieu urbain et la campagne environnante (Grimmond, 2007).
Il existe différents types d’îlots de chaleur urbains selon l’altitude ou la profondeur à la laquelle il est mesuré :
— l’ICU de surface (à l’interface sol-atmosphère),
— l’ICU de canopée urbaine (entre la surface urbaine et la hauteur des toits),
— l’ICU de couche limite urbaine (au-dessus de la canopée urbaine),
— l’ICU de subsurface (dans le sol sous la ville).
Dans ce travail, une attention particulière est portée à l’ICU de canopée urbaine (Figure 1.2). Les conditions les plus favorables à sa création sont des nuits claires et une faible turbulence avec un fort refroidissement par rayonnement. C’est ainsi que les plus grandes différences thermiques entre la ville et la campagne peuvent se développer. La distribution spatiale de l’ICU de canopée urbaine est largement dépendante de la forme (hauteur des bâtiments entraînant le piégeage radiatif, orientation des rues limitant les écoulements du vent) mais surtout de la taille de la ville (Oke, 1973). C’est à la période du solstice d’été que l’ICU de canopée urbaine est le plus fort. Cette période est liée à la durée du jour (nuit), l’ICU étant déterminé par le réchauffement journalier et le refroidissement nocturne. Combiné à des vagues de chaleur, l’ICU de canopée urbaine peut aller jusqu’à engendrer un inconfort ou stress thermique selon les conditions météorologiques synoptiques et donc un risque sanitaire pour les populations.
— Le bilan énergétique
Le bilan d’énergie sur une surface naturelle est communément exprimé sous la formulation : Rn = H + LE + G + ΔA (1.1)
Où :
— Rn est le rayonnement net total (composé des rayonnements courtes et longues longueurs d’onde, montants et descendants),
— H est le flux turbulent de chaleur sensible, qui traduit les échanges d’énergie liés au transfert de chaleur sensible entre la surface et l’atmosphère (ou inversement),
— LE est le flux turbulent de chaleur latente, qui traduit les échanges d’énergie liés au changement de phase de l’eau liquide en vapeur d’eau depuis le sol vers l’atmosphère (ou inversement),
— G est le flux de chaleur dans le sol qui transfère de la chaleur sensible par conduction sous la surface selon le gradient de température dans le sol,
— ΔA est l’apport ou extraction d’énergie par advection (souvent négligée en milieu naturel homogène).
En milieu urbain, à la différence du milieu naturel, le bilan d’énergie est impacté par les propriétés énergétiques et radiatives des matériaux utilisés, ainsi que par la présence des activités humaines. Il s’exprime alors sous la formulation : Rn + Fc = H + LE + G + ΔS + ΔA (1.2)
Où :
— Rn est le rayonnement net total (composé des rayonnement directs et diffus,
— Fc le flux anthropique de chaleur rejeté en lien avec les activités humaines (transports, activités, industries, chauffage),
— H est le flux turbulent de chaleur sensible, qui traduit les échanges d’énergie liés au transfert de chaleur sensible entre la surface et l’atmosphère (ou inversement),
— LE est le flux turbulent de chaleur latente, qui traduit les échanges d’énergie liés au changement de phase de l’eau liquide en vapeur d’eau depuis le sol vers l’atmosphère (ou inversement),
— G est le flux de chaleur dans le sol qui transfère de la chaleur sensible par conduction sous la surface selon le gradient de température dans le sol,
— ΔS est l’énergie stockée dans les différents matériaux composant la ville,
— ΔA est l’apport ou extraction d’énergie par advection.
C’est donc un stockage accru de la chaleur dans les surfaces imperméabilisées et l’apport de chaleur par les activités humaines qui changent les processus en jeu en milieu urbain par rapport au milieu naturel.

Les brises urbaines

Ces flux de chaleur totalement différents en ville par rapport au milieu naturel ont un impact à plus grande échelle, sur l’atmosphère environnant. La couche limite atmosphérique (CLA) est la zone la plus basse de la troposphère qui est directement influencée par la surface, au-dessus se trouve l’atmosphère libre. On peut distinguer cette zone de l’atmosphère en deux couches : la couche limite d’Ekman au-dessus, à la fois impactée par les effets de la surface mais aussi par la force de Coriolis qui tend à modifier la direction du vent et la couche limite de surface (CLS), plus près du sol, fortement influencée par les frottements de l’air sur la surface.
En milieu urbain, la structure verticale de l’atmosphère est modifiée. La CLA et plus particulièrement la CLS sont impactées par l’hétérogénéité de surface liée aux variables micro-climatique (vent, températures,…) différentes en milieu urbain. On parle alors de couche limite urbaine (Figure 1.3).
Il s’y crée les brises urbaines dans les conditions de vent plutôt faible. Cela engendre une circulation qui est caractérisée par une convergence de l’air de surface vers la ville aux bas niveaux et une divergence de l’air dans la couche limite supérieure. Les mesures sur la ville de Toulouse indiquent une extension horizontale de la brise urbaine de deux à trois fois la taille de la ville (Hidalgo et al., 2008).
Dans des conditions de vents plus forts (≈ 7m.s-1), un panache urbain se développe. Cela ne consiste plus seulement en un développement vertical mais aussi horizontal. Dans ces conditions, les polluants émis par la ville peuvent être advectés vers la campagne (Lemonsu et Masson, 2002).

L’hydrologie en milieu urbain

A l’échelle de la ville et de ses bassins versants, l’imperméabilisation des surfaces naturelles impacte fortement les transferts entre la surface et le sous-sol (Raimbault, 1996). L’artificialisation des surfaces entraîne donc une perturbation du cycle de l’eau en milieu urbain (Leopold, 1968).

Ruissellement

Les bassins versants sont impactés par l’imperméabilisation des surfaces qui induit, une augmentation du ruissellement de surface. L’urbanisation entraîne un temps de réponse plus court (Burns et al., 2005 ; Fletcher et al., 2013) et des pics de débits plus intenses des cours d’eau (Leopold, 1968). On parle alors d’urban stream syndrome (Walsh et al., 2005). Les écoulements d’eau tentent donc d’être maîtrises en milieu urbain
Pour des évènements de pluies extrêmes, l’impact sur les processus hydrologiques, de l’urbanisation sont moins significatifs que pour de faibles pluies, même sur une longue durée (Guan et al., 2015).
Toutefois, en milieu urbain, les crues sont plus fréquentes et plus intenses pouvant conduire à des inondations (Leopold, 1968). Le ruissellement urbain est aussi une source majeure de pollution (Müller et al., 2020). Le ruissellement de surface au début d’un épisode de pluie (first flush) présente des concentrations très élevées en polluants. Ces eaux sont encore plus chargées si cet épisode survient après une période sans pluie. Les sources de pollution des eaux pluviales par ruissellement sont variées mais les polluants issus des dépôts atmosphériques, des transports et des matériaux métalliques en sont les principales.

Infiltration

L’infiltration d’eau dans le sol est plus faible qu’en milieu naturel (Hollis, 1977 ; Cuo et al., 2009) car les surfaces imperméables dont sont construites les villes comme le béton et le bitume sont très peu poreuses.
Il y a donc peu de surfaces perméables permettant l’infiltration de l’eau dans le sous-sol urbain. Mais ajouté à cela, dans les zones de jardins urbains, les sols sont aussi fortement remaniés et compactés. Cela limite encore la possibilité d’infiltration de l’eau et augmente le ruissellement. En effet, Gregory et al. (2006) mettent en évidence une diminution de 70 à 99% de l’infiltration dans des sols en milieux urbanisés par rapport à des sites non compactés.
Ajouté à cela, le réseau d’assainissement modifie aussi les écoulements naturels dans le sol, notamment en captant une partie de l’eau du sous-sol par infiltration dans le réseau. Cela perturbe le bilan en eaux souterrain. Mais les écoulements sont aussi modifiés par la présence d’obstacles comme des tunnels, de sous-sols de bâtiments ou encore de fondations profondes…
Par diminution de l’infiltration, la recharge en eau de la nappe est aussi plus faible (Lerner, 1990).

Les bassins versants urbains

Les bassins versants correspondent à un périmètre géographique (on parle d’aire drainée) qui drainera l’eau qui arrive sur l’ensemble de ce secteur pour l’amener à un exutoire (rivière, nappe,…). Il est délimité des autres bassins versants en milieu naturel par la ligne de partage des eaux, les points d’altitudes les plus élevés du relief ou ligne de crête (Figure 1.4).
En milieu urbain, les bassins versants sont définis par une forte imperméabilisation et où les effets de l’anthropisation modifient fortement les flux hydrologiques (Salvadore et al., 2015). La particularité des bassins versants urbains est la présence d’un réseau d’assainissement. Ce dernier entraîne une délimitation des bassins versants différente puisque le réseau ne suit pas toujours la topographie, notamment avec l’utilisation de stations de relevage qui permettent à l’eau d’aller à l’encontre de la pente naturelle du milieu.

L’évapotranspiration, coupleur hydro-climatique

Les bilans hydrologique et d’énergie sont liés par l’évapotranspiration à travers le flux de chaleur latente. LE = E × Lv (1.5)
Avec :
— LE le flux turbulent de chaleur latente, qui traduit les échanges d’énergie liés au changement de phase de l’eau liquide en vapeur d’eau depuis le sol vers l’atmosphère (ou inversement),
— E l’évapotranspiration du sol et des végétaux,
— Lv la chaleur latente de vaporisation (pour une température et une pression données).
Les problématiques rencontrées en milieu urbain ont été développées au travers des bilans en eau et en énergie. Or ces deux bilans sont liés par un même processus : l’évapotranspiration. C’est pourquoi, il est important d’étudier le couplage entre l’hydrologie et le micro-climat des villes (Qiu et al., 2017). Ils sont en effet peu étudiés de façon conjointe, car ils ont trait à des thématiques scientifiques distinctes faisant appel à des modèles différents. Ce flux est lié au processus d’évaporation de l’eau déposée sur les feuilles et le sol et de la transpiration par la végétation. Par conséquent, la végétation est un élément déterminant de ce couplage.
La végétalisation constitue donc une solution largement privilégiée pour le réaménagement des villes car elle génère de l’évapotranspiration tout en réduisant le processus de stockage de la chaleur par les surfaces imperméables. Cette même amélioration du milieu urbain permet aussi d’intercepter les précipitations et favoriser l’infiltration en limitant ainsi la quantité d’eau collectée par les réseaux d’assainissement (Burns et al., 2012).

Les méthodes de modélisation existantes

Les approches de modélisation urbaine

Les modèles de ville visent à représenter le plus précisément possible les processus en jeu en milieu urbain dans le but d’améliorer les connaissances des liens entre l’ensemble de ses composantes, de mener des études d’impact en contexte de changement climatique et/ou pour tester les effets de scénarios d’aménagement. Il existe plusieurs approches et échelles de modélisation pour représenter le milieu urbain. En effet, des modèles s’intéressent à caractériser le milieu urbain à l’échelle d’une rue, d’un quartier, d’un arrondissement ou enfin de la ville dans son ensemble. Ces résolutions spatiales de travail entraînent la considération de processus différents.
Pour l’étude du micro-climat urbain jusqu’à l’échelle de la ville, les modèles les plus généralement utilisés sont les modèles de canopée urbaine (UCM, Urban Canopy Model).
Ils représentent les zones urbaines à méso-échelle, c’est-à-dire que les composantes du paysage urbain ne sont pas résolues explicitement (forme et détails des bâtiments ou d’une rue) mais des approximations sont faites en s’appuyant sur des proportions relatives d’occupation du sol et des propriétés des matériaux utilisés pour paramétrer les processus à l’échelle d’un quartier. Cette approche de modélisation considère les effets des surfaces imperméabilisées en interaction avec leur environnement sur l’atmosphère urbaine.
Les modèles hydrologiques urbains reposent sur la formulation d’une fonction de production des écoulements (la prise en compte des pertes sur les apports d’eau fournis au modèle avant l’écoulement : évaporation, interception, stockage en surface, infiltration,…) et d’une fonction de transfert (transport de l’eau collectée par les différentes surfaces vers leurs exutoires). Cette dernière prend en compte les effets des surfaces imperméabilisées sur les débits de ruissellement ou d’eau collectée par les réseaux d’assainissement. Ce sont des modèles qui permettent des études s’étendant de la parcelle à la ville entière (plus rarement) en passant par l’échelle du quartier. L’approche des modèles hydrologiques urbains est focalisée plus particulièrement sur les effets des surfaces sur les écoulements dans les réseaux ou vers le sous-sol ou les cours d’eau récepteurs.
En modélisation urbaine, la frontière est encore marquée entre les modèles avec des approches hydrologiques incluant les effets du climat urbain (sans interaction bâti-microclimat notamment) et les modèles de climat urbain intégrant les effets de la ville sur l’hydrologie (sans description des processus hydrologiques de sous-sol) même si Mitchell et al. (2008) mettent en avant l’importance de modéliser de façon couplée les processus énergétiques et hydrologiques. Les deux types de modélisation ont toutefois un but commun, celui d’inclure des solutions d’aménagement et d’adaptation de la ville. Le modèle TEB est un modèle précurseur de ce couplage de l’hydrologie et du micro-climat à l’échelle des villes.

Les modèles hydro-climatiques urbains et études associées

Il existe aujourd’hui de nombreux modèles simulant la ville dans le but de mieux comprendre les processus physiques régissant le climat urbain. Certains incluent la végétation (Martilli et al., 2002 ; Lee et Park, 2008 ; Lee et Baik, 2011), détaillant des couches verticales de l’atmosphère (Kondo et al., 2005 ; Chen et al., 2011) et rendant possible la représentation plus ou moins réaliste des effets radiatifs, énergétiques et dynamiques entre les surfaces artificielles, naturelles et l’air du canyon (Krayenhoff et al., 2014 ; Krayenhoff et al., 2020, 2021). En parallèle, des modèles d’hydrologie urbaine permettent de simuler les processus de surface et de subsurface du bilan hydrologique urbain. Ils peuvent aller du modèle simple de pluie-débit, à représenter différentes aires d’études allant de la parcelle (Rodriguez et al., 2005 ; Dupont et al., 2006 ; Versini et al., 2018) à l’échelle de la ville (Coutu et al., 2012) et permettent d’étudier des évènements ponctuels ou de plus longues périodes, tout en considérant ou non le réseau d’assainissement urbain.
Grimmond et al. (2011), dans leur exercice d’intercomparaison d’UCM, mettent en exergue que malgré l’ajout de la végétation au sol dans les modèles de microclimat urbain, l’erreur sur les flux de chaleur latente simulés reste du même ordre de grandeur que la variable simulée elle-même. D’où le couplage nécessaire de l’hydrologie et du climat urbain pour représenter des processus énergétiques et hydrologiques plus réalistes et par conséquent également l’ensemble des variables hydro-climatiques. Pour modéliser fidèlement l’évapotranspiration, il est nécessaire que l’ensemble des variables micro-climatiques et hydrologiques soient fiables, car ce terme dépend d’un grand nombre de paramètres caractérisant l’environnement urbain (DiGiovanni-White et al., 2018), dont le contenu en eau des sols. Afin d’améliorer le calcul des flux de chaleur liés à la teneur en eau du sol, les modèles de climat urbain cherchent à intégrer plus spécifiquement le sous-sol urbain dans leur développement (Järvi et al., 2011 ; Wang et al., 2012) pour mieux coupler le transport de l’énergie et de l’eau à l’intérieur de la canopée urbaine.

Le modèle TEB dans la plateforme SURFEX

Le modèle choisi pour mener l’étude de la réponse hydro-climatique de Paris et sa petite couronne est le modèle de ville intégré dans la plateforme de modélisation de la surface SURFEX (SURFaces EXternalisées, Masson et al., 2013). Cet outil est développé en majeure partie par Météo-France au Centre National de Recherches Météorologiques (CNRM) mais aussi avec la collaboration d’autres contributeurs internationaux. SURFEX permet de représenter les échanges surface-atmosphère en termes d’énergie, d’eau, de carbone, de particules fines, de neige, etc. Ces échanges sont développés sur la base de plusieurs modèles physiques permettant de décrire (Figure 1.8) :
— les surfaces urbaines (TEB : Town Energy Balance, Masson, 2000),
— les surfaces terrestres naturelles (ISBA : Interaction Sol-Biosphère-Atmosphère, Boone et al., 1999),
— les surfaces d’eau continentales (WATFLUX, Charnock, 1955 ; Louis, 1979),
— les océans (Gaspar et al., 1990).
Cette plateforme est discrétisée en une grille de simulation régulière pouvant contenir chacune des quatre paramétrisations décrites par leurs fractions respectives d’occupations du sol. Les variables diagnostiquées sont calculées respectivement avec chacun des modèles mais aussi de façon intégrée sur la maille de modélisation à partir de la pondération des fractions d’occupation du sol par chaque type de surface. Ce code externalisé, peut être utilisé couplé à des modèles météorologiques ou de climat (online, ce qui permet alors la prise en compte des effets rétroactifs des surfaces sur l’atmosphère et le climat local) ou bien forcé par des observations (offline). Cette dernière configuration est moins coûteuse et donc permet des simulations sur des domaines plus grands et pour de plus longues durées.

Table des matières

Introduction
1 Contexte et état de l’art 
1.1 Le milieu urbain et ses spécificités
1.1.1 Historique de l’étude des villes
1.1.2 Le microclimat urbain
1.1.2.1 Le stockage de chaleur
1.1.2.2 L’écoulement de l’air
1.1.2.3 L’Îlot de Chaleur Urbain
1.1.2.4 Les brises urbaines
1.1.3 L’hydrologie en milieu urbain
1.1.3.1 Ruissellement
1.1.3.2 Infiltration
1.1.3.3 Les bassins versants urbains
1.1.3.4 Le petit cycle de l’eau
1.1.3.5 Les réseaux d’assainissement
1.1.4 L’évapotranspiration, coupleur hydro-climatique
1.2 Les méthodes de modélisation existantes
1.2.1 Les approches de modélisation urbaine
1.2.2 Les modèles hydro-climatiques urbains et études associées
1.2.3 Le modèle TEB dans la plateforme SURFEX
1.2.3.1 Paramétrisation des interactions végétation-bâti
1.2.3.2 Paramétrisation de l’hydrologie urbaine
1.2.3.3 Potentiel de couplage des deux paramétrisations
2 Travaux préliminaires sur les composantes du futur modèle couplé 
2.1 Sensibilité du modèle à la description de la végétation en ville
2.1.1 Présentation et synthèse de l’étude
2.1.2 Article
2.2 Améliorations apportées aux transferts hydrologiques
2.2.1 Modifications et corrections liées au phasage de TEB-Hydro
2.2.1.1 Eau ruisselée provenant des surfaces artificielles non connectées au réseau d’assainissement
2.2.1.2 Transferts horizontaux d’eau dans le sous-sol urbain
2.2.1.3 Longueurs de réseau d’assainissement
2.2.2 Ajouts spécifiques aux besoins de l’étude
2.2.2.1 Indicateur de l’état hydrique des sols
2.2.2.2 Spatialisation des caractéristiques hydrologiques de TEBHydro
2.2.3 Amélioration, adaptation et spatialisation du bilan hydrologique aux nouveaux processus physiques
2.2.3.1 Nouveaux processus physiques pris en compte
2.2.3.2 Calcul spatialisé du bilan hydrologique
2.2.4 Étude de sensibilité de la nouvelle formulation du code aux caractéristiques hydrologiques de TEB-Hydro
3 Méthodologie pour l’étude de la réponse hydro-climatique de l’agglomération parisienne 
3.1 Le choix de Paris comme domaine d’étude
3.1.1 Spécificités de l’aire urbaine étudiée
3.1.2 Synthèse des travaux antérieurs menés sur le territoire
3.1.2.1 Pollution de l’eau
3.1.2.2 Stress hydrique
3.1.2.3 Stress thermique
3.2 La construction des forçages météorologiques
3.2.1 Les besoins et contraintes de SURFEX
3.2.2 Limites du domaine d’étude
3.2.3 Méthode de construction des forçages
3.2.3.1 Principe général
3.2.3.2 Observations et bases de données utilisées
3.2.3.3 Application de la méthode de spatialisation des observations météorologiques
3.2.3.4 Évaluation de la méthode
3.3 La configuration de modélisation choisie et optimisée
3.3.1 Paramétrisations physiques activées pour l’étude
3.3.2 Bases de données de surface mobilisées et développées
3.4 Les indicateurs hydro-climatiquesTable des matières
3.4.1 Fréquences et volumes de déversements
3.4.2 Ruissellement de surface
3.4.3 L’indice d’humidité du sol
3.4.4 Intensité de l’îlot de chaleur urbain
3.4.5 L’indice de confort thermique
3.4.6 Mise en perspective des indicateurs microclimatiques et hydrologiques
3.4.7 Les scores d’évaluation de ces indicateurs
4 Étude de sensibilité du modèle SURFEX à la texture de sol 
4.1 Démarche méthodologique
4.2 Deux échelles spatiales d’analyse
4.3 Configuration des simulations
4.3.1 Les paramérisations activées
4.3.2 Les données de surface communes
4.3.3 La période étudiée
4.4 Analyse de trois bases de données de texture de sol
4.4.1 Présentation des bases de données étudiées
4.4.2 Comparaison des bases de données de texture à l’échelle du domaine d’étude
4.4.3 Comparaison des bases de données à l’échelle de bassins versants représentatifs
4.4.4 Comparaison des bases de données aux observations collectées
4.4.5 Choix de la base de données de texture pour les simulations hydroclimatiques urbaines
4.5 Effet de la base de données de texture sur les caractéristiques hydrologiques du sol
4.5.1 Caractéristiques hydrologiques étudiées
4.5.2 Impact du choix de la base de données sur les caractéristiques hydrologiques à l’échelle du domaine entier
4.5.3 Impact de la base de données sur les caractéristiques hydrologiques des trois bassins versants sélectionnés
4.6 Impacts sur les composantes du cycle hydrologique
4.6.1 Ruissellement de surface
4.6.2 Infiltrations parasites
4.6.3 Eau drainée par le sous-sol
4.7 Impacts sur les composantes du bilan énergétique
4.7.1 Flux de chaleur latente
4.7.2 Fraction évaporative
4.8 Conséquences sur deux indicateurs hydro-climatiques
4.8.1 Stress hydrique de la végétation
4.8.2 Température maximale de l’air en ville
4.9 Conséquences du choix de SoilGrids pour cette étude
5 Calage hydrologique du modèle TEB-Hydro pour la région parisienne 
5.1 Observations mobilisées sur la région
5.2 Sélection des stations permettant le calage hydrologique
5.2.1 Validation des observations hydrologiques disponibles
5.2.1.1 Les labels de qualification
5.2.1.2 Qualification automatique
5.2.1.3 Qualification experte
5.2.1.4 Évaluation du réalisme du réseau reconstruit aux points de mesures de débit
5.2.1.5 Déversoirs d’orage équivalents
5.2.2 Extraction du signal des eaux usées et parasites des chroniques en réseau unitaire
5.2.2.1 Les signaux à extraire du débit observé
5.2.2.2 Détermination des périodes sèches et pluvieuses
5.2.2.3 Définition des coefficients de forme de l’hydrogramme
5.2.2.4 Étapes de la méthode d’extraction des eaux usées des débits unitaires
5.2.2.5 Vérification des résultats obtenus
5.3 Le calage hydrologique de Paris et sa petite couronne
5.3.1 Méthode de calage par régionalisation
5.3.1.1 Choix des paramètres de classification
5.3.1.2 Détermination des classes
5.3.1.3 Années de simulation pour le calage
5.3.2 Calage automatique
5.3.2.1 Critères de détermination du calage
5.3.2.2 Élimination des bassins versants mal représentés
5.3.2.3 Seuils de déversement des déversoirs d’orage et maillages
5.3.2.4 Détermination du calage pour chaque classe
5.4 Débits simulés avec le calage adapté à chaque classe de bassin versant
5.5 Analyse des résultats obtenus avec le calage optimal pour chaque classe de bassin versant
6 Analyse hydro-climatique de la réponse de Paris et son agglomération, sur la période de 2001 à 2017 
6.1 Évaluation du modèle
6.1.1 Réalisme des températures simulées
6.1.1.1 Réalisme des températures simulées maille à maille
6.1.1.2 Réalisme global de la température simulée à l’échelle du domaine
6.1.2 Réalisme des déversements et débits simulés
6.1.2.1 Débits simulés aux exutoires des bassins versants jaugés
6.1.2.2 Débits simulés aux déversoirs d’orage
6.1.3 Réalisme à l’interface sol-atmosphère
6.1.3.1 Évaluation de variables météorologiques
6.1.3.2 Évaluation de l’état hydrique et thermique du sous-sol
6.1.3.3 Évaluation des composantes du bilan énergétique
6.1.4 Points forts et limites du modèle TEB sur les diagnostics simulés
6.2 Étude de la réponse hydro-climatique de Paris et sa petite couronne en temps présent
6.2.1 Conditions météorologiques
6.2.2 Réponse hydro-climatiques à différentes échelles spatiales et temporelles
6.2.2.1 Réponse du territoire à l’échelle saisonnière
6.2.2.2 Zones de vulnérabilité déduites pour chaque indicateur
6.2.2.3 Réponse du territoire aux évènements extrêmes
6.2.3 Identification des zones les plus vulnérables hydro-climatiquement
Conclusions et perspectives
Sigles et acronymes
Glossaire
Bibliographie 

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