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Outils & comparatifs · 2026-10-10 · 12 min
Simulation d'inondation pluviale sur une maquette IFC, dans le navigateur : guide de mise en place
Où va l'eau lors d'une averse intense, et atteint-elle les portes ? Un IFC géoréférencé, le terrain dessous et les rues autour suffisent pour une première réponse, dans le navigateur, en moins d'une minute. Comment configurer la simulation pour que la réponse vaille quelque chose, et comment la lire.
Simulation d'inondation pluviale dans IFC Viewer Online : l'IFC de l'hôtel W Barcelona sur la carte 3D de la Barceloneta, avec en bleu autour de lui la hauteur d'eau maximale d'un orage extrême
« Si 120 mm tombent en deux heures, où va l'eau, et atteint-elle les portes ? » La question revient en revue de conception, dans les discussions d'urbanisme, et chaque fois qu'un orage inonde une rue voisine. La réponse habituelle est un bureau d'études hydrauliques, ou pas de réponse du tout avant bien plus tard dans le projet.
Un IFC géoréférencé contient déjà l'essentiel d'une première réponse : où se trouve le bâtiment, son emprise et son rez-de-chaussée. Ajoutez le terrain dessous et les rues autour, et une simulation d'inondation pluviale 2D peut montrer où l'eau de ruissellement s'écoule et s'accumule, avec quelle hauteur et à quelle vitesse, dans le navigateur, en quelques secondes. Elle est indicative, pas une étude certifiée, et ce guide explique comment la configurer pour que cette indication vaille la peine.
L’essentiel
- Une simulation d'inondation ne vaut que par son terrain. Utilisez le relief de la carte ou un MNT, et lisez le rapport « Ce que voit la simulation » avant de vous fier au moindre chiffre.
- La taille de cellule est une question d'échelle : 1 m pour les portes et les bordures de trottoir, 2 m pour un îlot, 5 m pour un quartier.
- Gardez l'environnement OpenStreetMap activé. Rues imperméabilisées, parcs qui absorbent, murs, bâtiments voisins et rivières disparues changent tous le trajet de l'eau.
- Le résultat est la hauteur d'eau maximale, la vitesse et l'heure d'arrivée, avec les portes, espaces et équipements situés sous l'eau à leurs abords, exportables en GeoTIFF pour un SIG.
- Elle répond à « où l'eau de ruissellement s'accumule-t-elle ? », pas à « est-ce conforme ? ». Pas de réseau d'assainissement, et les crues de rivière ne sont pas encore une donnée d'entrée.
À essayer : un orage extrême sur l'hôtel Vela
Charge l'IFC de l'hôtel W Barcelona sur le terrain de l'institut cartographique catalan (ICGC), avec son environnement OpenStreetMap, et fait tomber 120 mm de pluie en deux heures sur votre carte graphique. La carte demande votre autorisation avant de contacter ses fournisseurs.
Ouvrir la visionneuse IFC interactive
Ce qu'elle simule, et ce qu'elle ne simule pas
La pluie tombe sur chaque cellule d'une grille régulière posée sur la maquette et son environnement. L'eau se déplace ensuite selon les équations des eaux peu profondes (Saint-Venant) en 2D, dans leur forme inertielle locale[bates2010], avec la pondération des flux de de Almeida et ses collègues[dealmeida2012]. Elle descend la pente, s'accumule dans les creux, contourne les murs et sort par les bords si vous la laissez faire. Les toitures cèdent leur pluie à la rue, à leur pied, et le sol absorbe selon sa nature et sa couverture.
Tout s'exécute sur votre carte graphique, avec WebGPU ou, quand il n'est pas disponible, WebGL2. Le résultat du GPU est vérifié contre une référence CPU : même nombre de pas de temps et même eau à six décimales près. Le volume est comptabilisé à chaque pas, et le panneau affiche l'erreur de bilan de masse, typiquement de l'ordre d'une part par million.
Ce qu'elle ne simule pas :
- Le réseau d'assainissement. Les avaloirs et les canalisations ne sont pas modélisés. Les toitures peuvent être réglées sur « Rejet à l'égout », et les cours fermées par des bâtiments sont considérées comme drainées, mais l'eau de la rue reste dans la rue.
- Les rivières et la mer. L'entrée, c'est la pluie. La montée d'une rivière ou une surcote marine ne sont pas encore une donnée d'entrée.
- Les portes et les fenêtres comme ouvertures. Les bâtiments sont pleins ; la simulation indique l'eau présente à l'extérieur de chaque élément, pas si elle entre.
- Le vent, les vagues, les sédiments et les débris flottants.
La mise en place, pas à pas
- Ouvrir une maquette géoréférencée Glissez votre IFC dans la visionneuse. S'il indique où il se trouve (IfcMapConversion), le terrain et les rues viennent du bon endroit. Sinon, placez d'abord la maquette sur la carte à la main.
Ensembles fédérés : chargez la maquette de structure avec celle d'architecture. Une maquette d'architecture sans ses dalles ni ses murs de sous-sol voit son rez-de-chaussée comme surélevé, et le panneau avertit que l'eau passerait dessous.
- Activer la carte, avec le relief Carte → Show on map → Terrain. La première fois, la carte demande votre autorisation pour contacter ses fournisseurs. En Catalogne, le relief est le modèle de sol nu à 5 m de l'ICGC ; ailleurs, une mosaïque mondiale d'environ 30 m.
Un relief à 30 m ne voit ni les bordures de trottoir ni une rampe de garage en contrebas. Pour un site réel, importez un MNT (.asc ou GeoTIFF) dans le panneau.
- Ouvrir Inondation Depuis la barre d'outils, ou Outils → Inondation.
- Choisir la grille Une cellule de 1, 2 ou 5 m, et une marge autour de la maquette (60 m par défaut).
- Vérifier le terrain et les bâtiments Gardez activés « Utiliser le relief de la carte », « Les bâtiments de la carte sont des obstacles » et « Environnement OpenStreetMap ». Les toitures se vident dans la rue, sauf si vous savez que leurs descentes pluviales vont à l'égout.
- Choisir un orage Quatre préréglages, de 10 mm en 30 minutes à 120 mm en 2 heures, ou « Modifier » pour dessiner votre propre pluie, cinq minutes par cinq minutes. Réglez ensuite combien de temps continuer à simuler après l'arrêt de la pluie.
- Régler la surface et le sol La rugosité, de revêtue à végétation dense, et le sol, d'imperméable à sableux. Avec l'environnement OpenStreetMap activé, les rues, les parcs et les bois fixent eux-mêmes leurs valeurs, cellule par cellule.
- Choisir les bords « L'eau sort » la laisse s'écouler hors de la zone. « Fermés » garde chaque goutte à l'intérieur : le pire cas, et le bon choix pour une cuvette sans exutoire.
- Construire la grille, puis lire ce qu'elle voit Construisez la grille, puis vérifiez le rapport avant de lancer quoi que ce soit (section suivante).
- Simuler Un orage de deux heures sur une grille de 100 × 100 cellules prend quelques secondes, même sur une puce graphique intégrée.
Le panneau, de haut en bas, dans l'ordre où l'on prend les décisions. Ici : cellules de 1 m, relief de la carte, environnement OpenStreetMap, préréglage extrême et bords fermés.
Les réglages qui changent la réponse
| Réglage | Options | Quand cela compte |
|---|
| Cellule | 1 · 2 · 5 m | Le plus petit élément qui modifie l'écoulement doit faire au moins une cellule de large : une bordure de 15 cm sur des cellules de 5 m n'existe pas. Diviser la cellule par deux multiplie par quatre le nombre de cellules. |
| Terrain | Terrain IFC › MNT › relief de la carte › comblé › plan | La première source qui répond l'emporte. Le plan de démonstration est un substitut : ses résultats en disent peu sur le site. |
| Caler le terrain sur le rez-de-chaussée | Activé · désactivé | Quand la cote déclarée de l'IFC et le terrain divergent de plus de 0,5 m. Désactivé, une maquette qui flotte à 2 m au-dessus du sol n'est jamais mouillée ; une maquette enterrée est inondée dès le départ. |
| Environnement OpenStreetMap | Activé · désactivé | Les rues sont imperméables, les parcs absorbent, les murs et les bâtiments voisins font obstacle, les anciennes rivières sont marquées. Désactivé, tout ce qui est hors de la maquette forme une seule surface uniforme. |
| Toitures | Rejet vers la rue · rejet à l'égout | La pluie d'une grande toiture tombe à son pied. Si ses descentes pluviales vont à l'égout, la rue n'en reçoit rien. |
| Orage | Préréglages · pluie dessinée à la main | Le cumul et le pic comptent tous les deux : 60 mm en 45 minutes culminent à 160 mm/h, 120 mm en 2 heures à 120 mm/h. |
| Sol | Imperméable · compacté · terre franche · sableux | Infiltration de Horton : rapide au début, elle ralentit à mesure que le sol se mouille. Un sol sableux absorbe 125 mm/h au début puis 25 mm/h ; un sol compacté 25, puis 3. |
| Bords | L'eau sort · fermés | « Fermés » est le pire cas : chaque goutte reste, et l'eau s'accumule contre le bord le plus bas. |
Trois sources, par ordre de confiance, forment une grille pour le solveur.
Avant de lui faire confiance : ce que voit la simulation
Après « Construire la grille », le panneau liste ce qui y est entré. Deux minutes à lire ce rapport évitent un après-midi de mauvaises conclusions.
Torre Poblenou, Barcelone : le relief ICGC à 5 m, 93 rues, 3 cours d'eau anciens ou enterrés et 36 bâtiments issus d'OpenStreetMap, et une maquette dont la cote déclarée était 1,8 m au-dessus du sol qui l'entoure ; le terrain a donc été calé sur son rez-de-chaussée.
- Terrain : « Relief de la carte » ou « MNT importé ». « Plan » signifie que le résultat porte sur une surface plane de démonstration, pas sur votre site.
- Relief grossier : hors de Catalogne, le relief de la carte est une donnée d'environ 30 m. Il ne voit pas les rues : importez un MNT pour tout travail de détail.
- Un écart de cote : la cote déclarée de la maquette comparée au sol qui l'entoure. À corriger dans l'IFC (IfcMapConversion.OrthogonalHeight).
- Plus d'auvents que de murs : en général, une maquette d'architecture chargée sans sa structure.
- Cours : considérées comme drainées par leurs propres avaloirs, elles ne reçoivent donc pas la pluie des toitures.
- OpenStreetMap indisponible ou partiel : l'environnement vient des tuiles de la carte, sans cours d'eau ni murs, ou a été tronqué par la limite d'éléments. « Reconstruire » le redemande.
Lire le résultat
Trois vues colorent l'eau : « Hauteur d'eau actuelle », « Hauteur d'eau maximale » (la plus haute atteinte pendant l'événement) et « Vitesse ». Les « Lignes d'écoulement » montrent dans quel sens elle se déplace. « Afficher à partir de » masque l'eau moins profonde qu'un seuil, 5 cm par défaut, pour qu'un trottoir mouillé ne passe pas pour une inondation.
Hôtel Vela, Barcelone, cellules de 2 m, orage extrême, eau libre de sortir : 6 772 m² sous l'eau au pic, à 55 minutes. Les points les plus profonds, de plus d'un mètre, sont des points bas au pied du bâtiment voisin : les endroits à aller voir sur place.
La chronologie, en bas, rejoue l'événement à 1, 5 ou 20 minutes simulées par seconde, avec la pluie au-dessus et la surface inondée en dessous. La sonde lit un seul point : hauteur d'eau et vitesse à cet instant, le maximum atteint, le moment où l'eau est arrivée, et une courbe de la hauteur d'eau sur tout l'événement.
Vitesse au pic, à 55 minutes, avec les lignes d'écoulement. Une eau rapide est plus dangereuse que sa hauteur ne le laisse penser.
Les portes, espaces et équipements atteints par l'eau
À la fin de la simulation, la visionneuse compare les portes, fenêtres, accès (rampes, escaliers, ascenseurs), espaces et équipements de la maquette à l'eau la plus haute à leurs abords, et liste ceux qui se trouvent en dessous, avec la hauteur d'eau et l'heure d'arrivée de l'eau. La liste apparaît dans le panneau Inondation et sous forme de groupe dans le panneau Validation. Elle ne fait partie ni du résultat de validation ni du Health Score.
Poblenou, cellules de 1 m, orage extrême aux bords fermés : un des neuf éléments vérifiés se trouve sous l'eau à ses abords.
Les éléments dont le point le plus bas est sous le terrain extérieur (sous-sols, accès en contrebas) sont listés à part, sous « Sous le niveau du sol ». Pour eux, le chiffre est l'eau présente à l'extérieur : qu'elle entre ou non dépend d'ouvertures que la simulation ne modélise pas. Sur l'hôtel Vela, 309 éléments ont été vérifiés et trois signalés, tous sous le niveau du sol : deux zones de sous-sol et le hall du rez-de-chaussée.
Avec l'environnement OpenStreetMap activé, les bâtiments voisins que l'eau atteint sont aussi listés, du plus touché au moins touché, nommés quand OpenStreetMap les nomme, et cernés sur la carte de l'ambre au rouge. Un clic y envoie la caméra.
L'exporter
- Une image (PNG) avec la légende, l'instant et la mention « indicatif » incrustés.
- Une vidéo de tout l'événement, d'environ 16 secondes, avec la même légende sur chaque image.
- Des fichiers SIG de toute la grille : hauteur d'eau maximale, vitesse maximale et heure d'arrivée, en GeoTIFF, grille ASCII ESRI ou CSV des cellules en eau. Nord en haut, dans le système de coordonnées de la maquette quand elle est géoréférencée (par exemple EPSG:25831), les bâtiments étant sans données (no-data). Ils s'ouvrent tels quels dans QGIS ou ArcGIS.
Sa vitesse d'exécution
Temps simulé par seconde de calcul
- 250 × 250 cellules (2 m : 500 × 500 m): 1550×
- 500 × 500 cellules (2 m : 1 × 1 km): 665×
- 1000 × 1000 cellules (2 m : 2 × 2 km): 210×
WebGPU sur une puce graphique intégrée (AMD Radeon Vega, Ryzen 5 5600H), Chrome, cas test urbain à 2 m. Une eau profonde la ralentit : à 1 m de profondeur, comptez environ la moitié.
L'exécution de l'hôtel Vela ci-dessus, 130 × 114 cellules, tournait à environ 690 fois le temps réel sur WebGL2 : l'événement de deux heures et demie en environ 13 secondes.
Ce qui quitte votre navigateur
Rien de la maquette. La simulation lit ce qui est déjà chargé et garde ses résultats sur votre appareil. Avec la carte activée, ses tuiles, le relief et l'environnement OpenStreetMap viennent de fournisseurs publics, qui voient la zone et votre adresse IP, comme avec n'importe quelle carte web. La carte demande votre autorisation avant sa première requête, et Carte → Data and permission la retire. Le relief de ces exemples est celui de l'ICGC[icgc-met], l'environnement est celui d'OpenStreetMap.
Avant de partager un résultat d'inondation
- Le terrain est réel : le relief de la carte ou un MNT, pas le plan de démonstration.
- Tout écart de cote entre l'IFC et le terrain est compris, et corrigé dans l'IFC si c'est l'IFC qui a tort.
- La structure est chargée avec l'architecture, pour que les rez-de-chaussée soient lus comme des murs et non comme des auvents.
- La cellule est assez fine pour ce que vous regardez : les portes et les bordures de trottoir demandent 1 m.
- L'orage est donné par ses chiffres (cumul, durée, pic), pas comme « un orage centennal ». — Une période de retour appartient à un lieu. Seules les statistiques de pluie de ce lieu la traduisent en millimètres.
- L'image ou la vidéo porte la légende et la mention « indicatif ». Les exports l'ont par défaut.
Près d'une rivière enterrée sous les rues ? La simulation marque les cours d'eau anciens et busés d'après OpenStreetMap et mesure l'eau qui les recouvre. C'est l'objet de rivières enterrées et risque d'inondation. Pour placer d'abord la maquette sur la carte, voir comment afficher un IFC sur une carte 3D.
Simulation d'inondation pluviale sur une maquette IFC, dans le navigateur : guide de mise en place