Academic literature on the topic 'Cours d'eau – Jaugeage'

Face aux besoins de suivis hydrométriques et compte tenu des limites d'installation de stations de mesure traditionnelles sur les cours d'eau réunionnais à lit mobile et en tresse, l'Office de l'eau Réunion et les universités de Bretagne Occidentale et de La Réunion ont développé un système de mesure automatique des débits par photogrammétrie. Ce système innovant se base sur la mesure des vitesses d'écoulement de surface par la technique de la PIV (Particle Image Velocimetry), sur l'élaboration d'un modèle numérique de terrain du tronçon de mesure et une détection automatique du masque d'eau. Des algorithmes de calcul ont été développés sous MATLAB de manière (i) à traiter une vidéo acquise en temps réel ou pour réaliser des jaugeages à distance et (ii) à convertir un pack de vidéos acquises automatiquement toutes les 30 minutes afin d'obtenir une chronique de débit en continu. Les comparaisons avec les valeurs de débits jaugés ont montré des écarts maximums de 9.0 % après la calibration du système de mesure. Cette technologie, pouvant être autonome en énergie ou raccordée au réseau électrique, ouvre des perspectives intéressantes pour le suivi des cours d'eau complexe ou des phénomènes hydrologiques extrêmes.

Ce travail, contribution au programme P1 du GIS ECOBAG, vise à poser les bases d'un modèle de fonctionnement hydrobiogéochimique du fleuve Garonne à l'étiage estival dans son cours moyen entre Toulouse et sa confluence avec le Tarn. Pour cela, des travaux fortement pluridisciplinaires ont été conduits en collaboration entre le groupe de recherche HYDRE de l'Institut de Mécanique des Fluides de Toulouse, le Centre d'Ecologie des Systèmes Aquatiques Continentaux et le Cemagref de Bordeaux. Le développement d'un modèle hydrodynamique monodimensionnel et instationnaire basé sur les équations complètes de Saint Venant a permis de poser les bases d'une modélisation plus globale de l'écosystème. Ce modèle concerne environ 200 km de cours entre Muret et Tonneins et a été mis en place pour les débits moyens d'étiage. Un modèle de transport a été développé en vue de simuler l'évolution des concentrations des solutés. Dans l'état actuel, seuls les composants du cycle de l'azote et leurs transformations sont pris en compte. Un aller-retour entre la modélisation et les expérimentations de terrain a permis de mettre en place des campagnes de mesure in situ adaptées à la modélisation en cours. L'ensemble de ces travaux ont nécessité la prise en compte de l'hétérogénéité spatiale du fleuve. Ceci nous a conduit à considérer différentes échelles correspondant à des niveaux différents d'analyse permettant de passer de l'échelle des compartiments fonctionnels biologiques composant le lit mineur (échelle du millimètre au mètre) à la modélisation d'un secteur de rivière (échelle d'une centaine de kilomètres). Les premiers résultats confirment l'importance des compartiments fonctionnels du fond du lit mineur dans le fonctionnement biogéochimique du fleuve à l'étiage et ouvre les portes à des nouvelles investigations. Le modèle s'avère être un outil intéressant pour l'intégration des connaissances et référentiels acquis, il contribue ainsi à l'orientation des futurs programmes de recherche.

La contribution concerne d'une part l'etude des precipitations, et d'autre part l'etude des relations pluie-debit. Ainsi, apres avoir tout d'abord evoque l'aspect de la prevision meteorologique et procede a une evaluation de celle-ci a partir des bulletins qualitatifs quotidiens, une etude statistique des pluies est realisee sur cinq stations pluviographiques de l'agglomeration toulousaine, et sur une station du bassin de l'aveyron. L'etude porte d'une part sur la production de courbes hauteur-duree-frequence, et d'aure part sur la notion d'abattement. Puis l'on aborde la partie principale du travail, qui est l'experimentation sur le bassin versant de l'aveyron d'algorithmes de relation pluie-debit, en vue de l'application operationnelle a la prevision des crues. Cette experimentation consiste a appliquer tout d'abord la methode dpft, puis a examiner un certain nombre de complements ou extensions. Les resultats semblent satisfaisants, au regard des criteres d'adequation prealablement definis. Enfin, une estimation de la crue de projet decennale est faite pour la station de villefranche, en utilisant les resultats des essais pluie-debit et de l'etude statistique des pluies

Le Bassin de la Charente connaît depuis plusieurs décennies une pression grandissante de certaines activités sur la ressource en eau. Pour tenter de satisfaire ces exigences, deux retenues ont été mises en eau dans le haut bassin de la Charente, les lacs Lavaud et de Mas Chaban, dont la capacité de stockage avoisine les 25 millions de mètres cubes, soutiennent l'étiage de la Charente depuis 1990 pour le premier, et 2000, pour le second. Le plus récent des deux est équipé d'un destratificateur à injection d'air brisant la stratification thermique estivale. De fait, le lac de Mas Chaban a une structuration thermique forcée alors que celle de Lavaud évolue plus librement, en fonction des modalités du soutien d'étiage. Ce travail a pour but de comprendre la thermique lacustre, contrainte dans la retenue de Mas Chaban et libre dans celle de Lavaud, pour analyser ses répercussions en aval, lors des lâchers. Les résultats montrent que durant certaines périodes les modifications thermiques sont résorbées au bout de quelques kilomètres, alors que pour d'autres, elles sont encore décelables à plusieurs dizaines de kilomètres en aval de deux déversoirs.

Les sécheresses exceptionnelles observées ces dernières années, ont montré la vulnérabilité de certaines activités humaines face à une pénurie de la ressource en eau. Le retour d'expérience de la sécheresse de 2003 a montré que cette situation aurait pu être mieux anticipée, incitant les services qui ont à charge la gestion des cours d'eau à se doter d'outils de prévision en étiages. Cette recherche porte sur l'analyse des étiages des cours d'eau de l'est de la France situés dans le bassins du Rhin et de la Meuse. L'objectif est de proposer une modélisation conceptuelle applicable pour la prévision opérationnelle. un des intérêts réside dans le choix d'un nombre élevé de bassins, situés dans un contexte climatique homogène, mais aux caractéristiques géologiques diversifiées. Cet échantillonnage permet d'aborder une étude comparée du comportement des bassins et d'en expliquer la variabilité spatiale des écoulements en étiage. Dans un souci de transportabilité nous avons cherché à orienter notre démarche vers des méthodes uniques, applicables et reproductibles pour l'ensemble des bassins. Les résultats sont au final satisfaisants : malgré la diversité des milieux géologiques des bassins étudiés, nous avons réussi à imposer des modèles uniques et acceptables, aux paramètres descripteurs d'une réalité de terrain. Enfin, les incertitudes liées à la démarche conceptuelle ont pu être maîtrisées grâce à l'analyse statistique, car nous avons réalisé une synthèse entre les différentes démarches en proposant finalement un compromis entre les fondements conceptuels et les applications employant les approches probabilistes
Hydrological drought of the last years, especialty the summer 2003, has clealy shown the vulnerability of human activitie exposed to water scarcity. Public authorities who use to monitor hydrological extermes should provide water resource .assessment and forecasting tools. The work relates to low analysis of rivers located in Rhine and Meuse basins. The contrasted physiographic characteristics are observed in order to be compared. The purpose in to propose a single mode fficient for all basins. Methods and modelling are based on recession analysis because during drought period the discharged of rivers essentially comes from groundwater flow. Finally uncertainties related to conceptual aspects have reduced by statistical and probability approaches

Ce travail de recherche est consacré à l'exploitation des gravières en zone aquifère et de son impact sur les débits et la qualité des eaux. Nous présentons trois exemples d'exploitation de gisements de sables et de graviers. Il s'agit des gisements de - la vallée du Garon (69) ; - la boucle du Vaudreuil (27) ; - l'île de Miribel-Jonage (69 et 01). Les résultats ont permis, en tenant compte des connaissances diverses sur les granulats alluvionnaires, de proposer une méthodologie générale d'étude devant précéder toute exploitation
This research work concerned the exploitation of gravel pits located in aquifer zones and their impacts about flowrates and water quality. Three examples are studied : -Garon valley (69) ; -Vaudreuil sweep (27) ; - Miribel-Jonage isle (69 and 01). Using the fifferent results, we developed a general methodology to be used before any exploitation

Au cœur du Bassin de Paris, la vallée de la Marne est restée un secteur peu étudié d'un point de vue géomorphologique, en dépit de quelques études ponctuelles et souvent anciennes, alors même que les autres vallées environnantes faisaient l'objet de nombreux travaux. L'objectif de ce travail consiste à tenter de remédier à ces lacunes en apportant un certain nombre d'informations nouvelles, offrant ainsi une meilleure compréhension de l'évolution géomorphologique de la vallée de la Marne depuis le début de son encaissement dans les plateaux calcaires de l'Est de la France. Ce travail en prend en considération différentes échelles temporelles. Ainsi, cette thèse se déroule selon trois pas de temps : 1) Dans la première partie, les étapes de l'incision de la vallée de la Marne au cours du Quaternaire sont décrites. Ce travail se base sur l'étude des indices géomorphologiques et sédimentologiques laissés par la Marne et les cours d'eau affluents lors de leur encaissement. Ces indices font aussi l'objet de datations absolues qui permettent de calculer des vitesses d'incision qui sont comparées à celles des autres cours d'eau du Bassin parisien. Sept niveaux d'incision on été définis. Ils s'ordonnent en trois phases. La phase la plus ancienne correspond à deux vastes gouttières emboîtées dans la surface sommitale. La seconde phase coïncide avec une période incision forte où trois niveaux de terrasses sont étagés. La troisième phase correspond au remblaiement du fond de la vallée dans lequel s'emboîtent deux niveaux d'incision. Ces informations permettent d'apporter un éclairage nouveau sur les anciennes hypothèses, selon laquelle la Marne supérieure appartenait jadis au bassin de la Meuse en passant par les vallées de l'Ornain-Saulx, de l'Aisne et de la Bar. Ces hypothèses se révèlent infondées. 2) Dans la seconde partie, les évènements plus récents (Weichsélien / Tardiglaciaire / Holocène) sont examinés. Ils ont façonné le fond de la vallée de la Marne. Les processus et la chronologie du remplissage alluvial du fond de la vallée sont abordés. Ensuite l'évolution du fond de vallée à l'échelle séculaire et annuelle est étudiée. L'accent est mis sur l'impact des aménagements humains et des variations climatiques pour expliquer la dynamique fluviale de la Marne. Enfin, une évaluation de la dégradation spécifique dans le bassin-versant de la Marne à la sortie des plateaux calcaires permet de replacer ce bassin dans le contexte géomorphologique général de l'Est de la France. 3) Dans la troisième partie, l'utilisation de méthodes hydrologiques ont révélé à la fois des transferts d'eau à l'intérieur d'un bassin versant et vers les bassins versants contigus. Il apparait des secteurs d'infiltration généralisée, de perte, de rendement moyen et de rendement fort. Cela démontrent une divergence ou une concentration des écoulements en fonction du compartimentage morpho-structural des aquifères calcaires et les différentiels d'incision des vallées. On obtient un maillage hydrogéologique des interfluves entre des secteurs déficitaires et des secteurs excédentaires en eau qui témoignent de transferts d'eaux. Ce processus constitue les " captures actives " souvent corroborées par des traçages hydrogéologiques. Ces " captures actives ", révélées par ces méthodes en période chaude ou interglaciaire, préparent de futures captures hydrographiques de surface, communément reconnues en début de phase froide
In the heart of Paris basin, the Marne valley remained an area not well known from a geomorphologic point of view despite a few specific and often old studies, while the other surrounding valleys were the subject of many works. The objective of this work consists in trying to overwhelm this gap by bringing a certain number of new information, thus offering a better comprehension of the geomorphologic evolution of the Marne valley since the beginning of its cashing in the limestone plateau of the East of France. This work takes into account various temporal scales. Thus, this thesis proceeds according to three steps of time : 1) In the first part, the stages of the incision of the Marne valley during the Quaternary are described. This work is based on the study of the geomorphological and sedimentological indices, left by the Marne and its tributary rivers at the time of their cashing. These indices are also the subject of absolute datings, which allow to determine speeds of incision, which are then compared to the other rivers of the Paris basin. Seven levels of incision were defined, ordonating in three steps. The oldest step corresponds to two vast gutters, encased in summit surface. The second step coincides with one strong incision period where three levels of terraces are staged. The third step corresponds to the filling of the bottom of the valley in which two levels of incision are encased. This information allow to bring a new insight on the old assumptions, which thought that the upper Marne belonged formerly to the Meuse basin, while passing by the valleys of Ornain-Saulx, Aisne and Bar. These hypothesis appeared to be unfounded. 2) In the second part, the more recent events (Weichsélien/Tardiglaciaire/Holocene) are examined. They worked out the bottom of the Marne valley. The processes and the chronology of the alluvial filling of the bottom of the valley are explained. Then, the evolution of the bottom of the valley on a secular and annual scale is studied. The impact of human installations and the climatic variations are highlighted in order to explain the river dynamics of the Marne. Finally, an evaluation of the specific degradation in the Marne basin at the exit of the limestone plateau allow to replace this basin in the general geomorphologic context of the East of France. 3) In the third part, the use of hydrological methods revealed at the same time transfers of water inside a catchment area and towards the basins contiguous slopes. Some sectors of generalized infiltration, loss, average output and strong output appeared, meaning a divergence or a concentration of the flows according to the morpho-structural partitioning of the aquifers limestones and the differentials of incision of the valleys. A grid hydrogeologic of the interfluves between overdrawn and surplus sectors in water is obtained, which prove the water transfers. This process constitutes the " active stream piracy " often corroborated by hydrogeologic trackings. These "active captures", revealed by these methods in hot or interglacial period, prepare future hydrographic captures of surface, commonly recognized at the beginning of cold phase

Disposer d'outils de prévision fiables des étiages des cours d'eau est indispensable à l'adaptation aux sécheresses causées par le changement climatique. Parmi les processus hydrologiques à l'œuvre dans un bassin versant, ceux impliquant les aquifères sont cruciaux pour les sécheresses : en effet, les aquifères ont la capacité de stocker de l'eau sur de longues durées, ce qui leur confère un rôle d'alimentation des cours d'eau lorsque les autres compartiments du bassin versant ne contribuent plus au débit. L'utilisation de données piézométriques est donc une piste pour améliorer la modélisation hydrologique des étiages, que nous avons exploré. Nous avons d'abord constitué un échantillon de 107 bassins versants en France métropolitaine, chacun étant associé à un ou plusieurs piézomètres représentatifs de son contexte hydrogéologique. Nous avons ensuite exploré les dynamiques interannuelles des séries temporelles de débit et de piézométrie via plusieurs méthodes : séparation d'hydrogramme et étude des statistiques annuelles. Enfin, nous avons développé et validé un modèle hydrologique global conceptuel capable de simuler à la fois le débit et la piézométrie. Nous l'avons évalué en prévision des étiages et avons tenté d'améliorer ses performances en assimilant les dernières données observées. Ce travail repose sur une approche inter-disciplinaire des étiages des cours d'eau
Reliable forecasting tools of river low-flows are necessary to adapt to droughts intensified by climate change. Among hydrological processes in catchments, those involving aquifers are crucial for droughts: indeed, aquifers have the ability to store water on the long run, which gives them a role in sustaining streamflow when the other components of the catchment do not contribute to streamflow any more. We explored the integration of groundwater level data as a possible way to improve low-flow modelling. First, we gathered a set of 107 French catchments, each of them being associated with one or several piezometers, which are representative of the catchment hydrogeological context. Then, we explored multiyear dynamics of streamflow and groundwater level time series, using two methods: hydrograph separation and study of data yearly statistics. Finally, we developed and validated a lumped conceptual hydrological model able to simulate both streamflow and groundwater level. We evaluated this model as a low-flow forecasting tool and we tried to improve its performance by assimilating observed data into the model. This work is an inter-disciplinary approach of river low-flows

Le design des ouvrages hydroagricoles nécessite la détermination des débits de crue et des volumes de ruissellement. Les méthodes d'estimation utilisées au Québec n'ont pas été validées sur des petits bassins versants agricoles. Cette étude avait pour objectif de proposer et de valider une méthode d'estimation des débits de crue et des volumes de ruissellement adaptée aux conditions agro-climatiques québécoises. Elle s’est appuyée sur l’analyse, réalisée à l’aide du logiciel VisuHydro (Lagacé, 2012b), de plus de 700 hydrogrammes provenant de douze petits bassins versants (3 à 30 km2). Les propriétés des hydrogrammes telles que la hauteur de ruissellement, les paramètres de forme de l'hydrogramme, le temps de montée et les débits de pointe ont été déterminées et comparées aux estimations des modèles utilisés présentement au Québec. Les méthodes d'estimation des temps de concentration (Kirpich, SCS Lag, Mockus, Bansby-Williams) et de la hauteur de ruissellement (SCS) se sont montrées non valides.

Le changement climatique est une réalité largement reconnue aujourd'hui dans la communauté scientifique. Néanmoins, son impact sur les extrêmes hydrologiques est délicat à observer et à prévoir. Dans ce contexte, l'objectif de cette thèse est d'apporter des éléments de réponse aux trois questions suivantes: Comment détecter des changements dans les séries hydro-climatiques ? Quelles sont les évolutions observées sur les régimes extrêmes des cours d'eau en France métropolitaine? Comment prendre en compte ces éventuels changements dans les méthodes de gestion des risques? Chacun de ces trois objectifs sera traité à l'échelle locale et à l'échelle régionale. A cet effet, un travail méthodologique a été effectué, en évaluant l'apport de méthodes statistiques comme l'analyse Bayésienne ou la modélisation de la dépendance spatiale via des copules
Climate change is widely considered as a reality by scientists. Nevertheless, impacts on hydrological extremes are more difficult to observe and to predict. The aim of this thesis is to answer the following questions: How to detect changes in hydro-climatic series? What are the observed changes for extreme discharges in France? How to take into account possible changes in frequency analysis? These objectives refer to both the local and the regional scales. For this purpose, methodological aspects have been explored, by evaluating the benefit ofusing statistical tools like the Bayesian analysis or the use of copulas as a model for spatial dependence