Efficacité d'atténuation des eaux pluviales des toits verts dans des conditions climatiques méditerranéennes

Green roof stormwater mitigation efficiency under Mediterranean climate conditions

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Auteurs
Eran Friedler, Angel Sussman

Résumé court
Israël est l'un des pays les plus surpeuplés du monde développé, où les zones urbaines s'étendent sur des terres naturelles et agricoles pour répondre à la demande croissante de logements due à la croissance démographique. Les surfaces imperméables construites continuent d'augmenter, modifiant de manière irréversible le cycle hydrologique naturel. En conséquence, les précipitations se transforment en un ruissellement de surface important qui peut submerger les infrastructures de drainage existantes et les eaux réceptrices. Les toits verts, une couverture végétalisée, apparaissent comme un nouvel outil simple et efficace pour relever le défi de l'urbanisation rapide, principalement parce qu'ils ne nécessitent pas d'apports fonciers supplémentaires. Les données expérimentales confirment que les toits verts sont capables d'atténuer considérablement les eaux pluviales urbaines. En transformant les toits en zones perméables, les toits verts sont capables de retenir et de libérer lentement les eaux pluviales, réduisant ainsi le stress existant sur les systèmes de drainage artificiels locaux. Cependant, la plupart des efforts de recherche se concentrent sur les climats tempérés où les précipitations sont réparties tout au long de l'année, tandis que les recherches portant sur les régions climatiques méditerranéennes sont généralement limitées. Dans ce climat, l'eau peut être un facteur limitant pendant l'été, remettant en question la durabilité de l'utilisation de l'eau des toits verts. Alors que les toits verts sont de plus en plus mis en œuvre, le besoin d'une compréhension approfondie des réponses hydrologiques spécifiques au climat est imminent. Cette recherche vise à développer un modèle temporel à haute résolution pour examiner les facteurs affectant l'équilibre hydrologique des toits verts et la manière de les atténuer, afin de permettre une meilleure compréhension des avantages et des limites de leur utilisation dans les climats méditerranéens.

Summary
Israel is one of the most overcrowded countries in the developed world, where urban areas are sprawling into natural and agricultural land to answer to rising housing demand due to population growth. Built impervious surfaces continue to increase, irreversibly changing the natural hydrological cycle. As a consequence, rainfall events turn into heavy surface runoff that can overwhelm existing drainage infrastructure and receiving waters. Green roofs, a vegetated roof cover, are emerging as a new simple and efficient tool to tackle the challenge of rapid urbanization, mainly as they do not require additional land inputs. Experimental data confirm that green roofs are able to significantly mitigate urban stormwater. By turning rooftops into pervious areas, green roofs are able to detain and slowly release stormwater, reducing existing stress on local man-made drainage systems. However, most research efforts concentrate on temperate climates where precipitation is distributed along the year, while research considering Mediterranean climate regions is mostly limited. In this climate, water can be a limiting factor during summer, questioning the water usage sustainability of green roofs. As Green roofs are implemented more and more, the need for a thorough understanding of the climate-specific hydrological responses is imminent. This research aims to develop a high-resolution temporal model to examine the factors affecting the hydrological balance of green roofs and the way to mitigate them, to allow for a better understanding of the benefits and limitations of utilizing them in Mediterranean climates.

Mots-clés
Toits verts, Modélisation hydrologique, Climat méditerranéen, Atténuation du ruissellement, Rétention des eaux pluviales