The increase in rainfall intensity caused by climate change, combined with high levels of urban soil sealing and the limited capacity of drainage systems, is significantly increasing flooding risk. Integrated stormwater management is a key factor in dealing with the consequences of climate change by mitigating flood risk based on nature-based solutions. An experimental site was designed to assess the hydrological response of vegetated swales depending on different catchment surfaces, and to evaluate the impact of spatial variability of the hydraulic conductivity (K). A hydrological model was developed on EPA SWMM and calibrated based on measured data in two experimental swales with different active surfaces (N6—50 m² and N11—100 m²). The model validation was assessed with NSE scores higher than 0.7. The simulations considered various factors, such as the water level in the swales, the actual rainfall, the evapotranspiration, the swale geometry, the catchment area (Sa), and the hydraulic conductivities of the natural silty soil, to assess, for the heaviest rainfall event, the best swale morphological characteristics. The study examined the combined impact of K (8) and Sa (6) on swale storage capacity, designed with a 250 mm depth. The simulations showed that the 250 mm overflow limit was exceeded for N10 (90 m²) when K ≤ 2 × 10⁻⁶ m/s, and for N11 (100 m²) when K ≤ 4 × 10⁻⁶ m/s. These results provide valuable information on the optimal storage capacity based on the swales’ geometrical and physical properties.

Evaluation de l'impact de l'activité lombricienne sur la perméabilité des sols limoneux par des méthodes non-destructives et outils technologiques: Les techniques alternatives représentent un enjeu majeur dans la gestion des eaux pluviales. C'est pourquoi les meilleures pratiques de gestion (MPG) sont largement appliquées dans la planification et la gestion urbaine. Ces techniques permettent de réduire les volumes d'eau et d'améliorer la qualité des eaux de ruissellement par traitement biologique.L'objectif principal de ce travail de thèse a été d'évaluer l'impact de l'activité lombricienne sur la perméabilité des sols limoneux argileux à travers le type et la densité des lombrics. L'expérimentation s'est basée sur deux méthodes d'analyse, l'écoulement gravitaire pour évaluer l'infiltration et le Radar haute fréquence (GPR) pour évaluer l'activité lombricienne.L'expérimentation a été réalisée selon deux cas de figures : en conditions contrôlées (air ambiant et humidité du sol) et en conditions réelles. Pour ce dernier cas, les boxes expérimentaux ont accueilli deux types de lombrics (Lumbricus terrestris et Aporrectodea caliginosa) dont l'activité a été suivie et surveillée par un système de monitoring : mesure du taux d'infiltration par écoulement gravitaire, mesure des paramètres physiques, mesure du signal radar suivie d'une analyse par la transformée de Fourier. Dans les conditions contrôlées l'impact de la densité des Lumbricus terrestris ( 25 individus/m^2, 50 individus/m^2, 100 individus/m^2 ) sur la perméabilité a également fait l'objet d'un traitement de signal radar suivi d'une analyse spectrale.Les résultats obtenus montrent pour les conditions contrôlées que l'impact des lombrics en termes d'infiltration (macropores et micropores) dépendent de la densité du Lumbricus terrestris testé. L'expérimentation dans les conditions réelles montre que l'impact des activités des deux types de lombrics est différent. Aporrectodea caliginosa donne de meilleurs résultats avec une augmentation de 200% de la perméabilité en 233 jours. Tandis que l'augmentation provoquée par Lumbricus terrestris n'est que de 77% pour la même durée. La combinaison de l'action des deux types de lombrics induit une augmentation intermédiaire de 107%.Le traitement de signal du radar via la fréquence à base de divers logiciels Reflexw et Matlab, montrent que plus la variation de la fréquence moyenne est rapide, plus l'activité des lombrics augmente dans le sol. Les résultats expérimentaux ont également montré une relation linéaire entre l'infiltration et les spectres de fréquence moyenne.Les résultats de nos recherches ont permis de quantifier la relation linéaire entre le type de lombric, la densité et l'infiltration du sol. La méthode non destructive (radar) représente un outil prometteur pour évaluer directement la perméabilité des sols à travers l'activité lombricienne.