Depuis mon arrivée en 2007 au LEE, mes activités de recherche se sont tournées vers l'hydrologie en milieu urbain. Dans la lignée de mon laboratoire d'accueil, tout le cycle de l'eau en milieu urbain est étudié. Non seulement le transfert de l'eau pluviale dans les réseaux d'assainissement, mais aussi les échanges entre les surfaces urbaines et l'atmosphère ainsi que le transfert d'eau entre le sol et les réseaux. L'objectif de mes travaux à moyen et long termes est d'une part de mieux comprendre le cycle de l'eau à l'échelle d'une agglomération, en lien avec le microclimat et d'autre part le développement d'un outil numérique d'expert permettant d'accompagner les collectivités dans la mise en œuvre de leurs stratégies d'adaptation aux changements globaux : climatiques et urbanisation. Ainsi, j'étudie l'impact des solutions fondées sur la nature sur la gestion des eaux pluviales et le microclimat urbain, à l'échelle d'un territoire et je cherche à développer des méthodes de déploiement de ces solutions à cette même.

Dans un premier temps, mes travaux ont eu pour objet les bassins versants périurbains où les problématiques de l'hydrologie en milieu "naturel" et l'hydrologie en milieu urbain sont concomitantes. L'amélioration des connaissances sur la réponse hydrologique de ces bassins a été possible à l'aide d'une analyse des données observées ainsi que le développement d'un modèle hydrologique adapté au milieu périurbain (thèse C. furusho, 2011).

Depuis plusieurs années, je travaille au développement d'un modèle urbain hydro-microclimatique permettant de simuler les bilans en eau et en énergie à l'échelle d'une agglomération. La complexité du réseau hydrographique à cette échelle où les différents types de réseaux interagissent (rivières, réseaux d'eau pluviale, réseaux unitaires et réseaux d'eaux usées) a été prise en compte (Allard, 2015; Lotfi et al, 2016a, 2016b ). Les problématiques de calage et d'évaluation d'un tel modèle sont primordiales, en lien avec les interactions entre les bilans en eau et d'énergie (Stavropulos-Laffaille et al, 2018, 2021). Enfin, en collaboration avec l'Ecole des Ponts ParisTech (LEESU) un large panel d'ouvrages de gestion à la source peut être simulé et donc évalué par le modèle hydro-climatique (Tunqui Neira et al, 2023) .

Des applications à l'échelle du Grand Paris (programmes PIREN-Seine VII, OPUR5, OPUR6, Bernard, 2021), en collaboration avec Météo-France (CNRM/VILLE) ont été menées et une application à l'échelle de la métropole nantaise est en cours (Thèse en cours F. Betou).  Le contexte du changement climatique est bien sûr abordé, en termes de méthodes de désagrégation temporelle, dans un premier temps (Stavropulos-Laffaille, 2019 et thèse en cours F. Betou), permettant l'étude d'impact hydrologique du changement climatique.

L'ensemble de ces études et approches permettent à terme d'évaluer les stratégies d'adaptation des villes. Les solutions fondées sur la nature, auxquelles je m'intéresse plus particulièrement, constituent une part importante de ces stratégies  (projets H2020 Nature4Cities, URBiNAT).

Enfin, une méthodologie pour la construction de scénarios s'appuyant sur les ouvrages de gestion à la source est en cours de développement, dans le cadre d'une collaboration avec l'Université de Compiègne (AVENUES) et le Cerema (TEAM) (Chavez, 2024).

Les prochaines étapes consistent à partager l'ensemble de ces connaissances et outils avec des équipes de recherche et des collectivités de pays caractérisés par des contextes géographiques et climatiques différents : en particulier la Côte d'Ivoire, avec la mise en place d'un consortium pour l'adaptation au changement climatique en Afrique de l'Ouest (CACCAO).