Campus Water Portal : l’EPFL met l’eau au cœur de son projet UrbanTwin

Développé dans le cadre du projet UrbanTwin, le Campus Water Portal proposé par l’EPFL illustre la montée en puissance des jumeaux numériques appliqués à la gestion environnementale et hydrologique des territoires. Accessible librement au public, ce démonstrateur opérationnel permet de visualiser des données en temps réel, de simuler des scénarios hydrologiques et d’explorer les interactions entre urbanisation, ruissellement et qualité de l’eau. L'outil constitue l'un des démonstrateurs développés dans le cadre d'UrbanTwin, le programme de jumeau numérique territorial porté par l'EPFL pour accompagner la transition climatique des villes suisses. En effet, le programme UrbanTwin ambitionne de modéliser les systèmes urbains dans leur ensemble afin d’aider les collectivités et les opérateurs à concevoir des villes plus résilientes et moins émettrices de carbone. Ce projet repose sur une représentation numérique intégrée des infrastructures urbaines, qu’il s’agisse de l’énergie, des bâtiments, de la mobilité ou de l’eau. L’objectif consiste à reproduire le fonctionnement d’une ville à partir de données géoréférencées et de modèles physiques afin d’évaluer les conséquences de différentes politiques d’aménagement ou d’adaptation climatique. De manière concrète, le Campus Water Portal apporte une vision détaillée du cycle de l’eau à l’échelle du campus de l’EPFL et de son environnement immédiat. Le portail agrège des données provenant de plusieurs institutions, notamment notamment de l’EPFL, du Canton de Vaud et de l’Université de Lausanne. Les utilisateurs peuvent accéder à des mesures physiques et chimiques concernant la rivière Sorge, les eaux pluviales ou certains rejets industriels du campus. La plate-forme permet de suivre les niveaux d’eau et les débits de la Sorge, une rivière qui traverse le campus avant de rejoindre le lac Léman. Les données météorologiques et pluviométriques enregistrées sur le campus viennent compléter cette représentation dynamique du territoire hydrologique. Grâce à une carte interactive, les utilisateurs peuvent localiser les différents capteurs installés sur le site et visualiser les données associées en temps réel. L’un des aspects innovants du portail réside dans ses capacités de simulation. Le système permet de tester différents scénarios d’occupation du sol ou de gestion des eaux pluviales à l’échelle des bassins versants du campus. En modifiant certains paramètres, comme l’imperméabilisation des surfaces ou les capacités de stockage des eaux de pluie, les utilisateurs peuvent observer l’impact direct de ces choix sur les volumes de ruissellement et les rejets vers la rivière Sorge. Cette capacité de projection illustre parfaitement la philosophie des jumeaux numériques territoriaux, qui ne se limitent plus à observer un territoire mais permettent désormais d’explorer ses futurs possibles. Le portail propose également des outils avancés de visualisation et d’analyse des données. Les utilisateurs peuvent sélectionner différents capteurs, ajuster les plages temporelles, zoomer sur des événements particuliers et télécharger les données affichées pour mener leurs propres analyses. Des campagnes complémentaires d’échantillonnage sont par ailleurs réalisées dans le cadre du projet afin de mesurer la présence de métaux comme le cuivre, le zinc, le plomb ou le nickel dans les eaux analysées. Cette infrastructure numérique s’appuie sur un important travail de modélisation et d’intelligence artificielle. UrbanTwin intègre des plates-formes d’edge AI et des technologies Cloud afin de collecter et traiter des données issues de multiples sources. Dans le domaine de l’eau, les chercheurs développent notamment des modèles capables d’identifier rapidement les sources de pollution et de déclencher des alertes automatisées. Des capteurs installés sur le territoire mesurent différents paramètres comme le pH, la salinité ou la qualité de l’eau, tandis que des modèles de machine learning intégrant des contraintes physiques permettent de produire des simulations robustes et généralisables.

Le projet dépasse largement le cadre du campus lausannois. Piloté par l’EPFL, UrbanTwin vise à développer un jumeau numérique territorial capable de modéliser les interactions entre énergie, eau, bâtiments et mobilité à l’échelle urbaine. Basé sur l’intelligence artificielle, le cloud computing et des modèles physiques avancés, il permet de simuler l’évolution des infrastructures urbaines face à différents scénarios climatiques afin d’évaluer l’efficacité des stratégies de transition environnementale. Le démonstrateur de la ville d’Aigle sert notamment de terrain d’expérimentation pour développer une plate-forme ouverte et réplicable destinée à accompagner les politiques de ville durable. Cette démarche repose sur une collaboration réunissant l'EPFL, l'ETH Zurich, l'EMPA, l'EAWAG et le WSL. Elle illustre l'évolution des jumeaux numériques territoriaux vers des plateformes multidisciplinaires capables de croiser données environnementales, infrastructures techniques et intelligence artificielle. Avec Campus Water Portal, l’EPFL propose une application concrète de cette vision dans le domaine de l’eau. En combinant observation en temps réel, simulation prospective et analyse environnementale, le portail démontre comment les technologies de jumeau numérique peuvent contribuer à une gestion plus durable et plus résiliente des territoires.