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Dissertations / Theses on the topic 'Cours d'eau – Jaugeage'
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Simeoni-Sauvage, Sabine. "Modélisation hydrobiogéochimique de la Garonne à l'étiage estival : cas de l'azote entre Toulouse et Agen (120 kilomètres)." Toulouse, INPT, 1999. http://www.theses.fr/1999INPT042H.
Full textAbstract:
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.
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Gouze, Jean-Claude. "Étude statistique des précipitations sur la région toulousaine et l'Aveyron et application de processus de transformation pluie-débit à la prévision des crues sur l'Aveyron." Toulouse, INPT, 1990. http://www.theses.fr/1990INPT027H.
Full textAbstract:
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
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Savy, Benoît. "Hydro-limnologie du haut bassin de la Charente : une approche géographique appliquée aux relations lac de barrage - émissaire : la température de l'eau en aval des lacs de Lavaud et Mas Chaban." Limoges, 2006. http://www.theses.fr/2006LIMO2012.
Full textAbstract:
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.
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Hamaï, Kamal. "Modèles d'estimation du débit d'écoulement dans les cours d'eau naturels utilisant la méthode «vitesse index»." Thesis, Université Laval, 2006. http://www.theses.ulaval.ca/2006/23981/23981.pdf.
Full text
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Lang, Claire. "Etiages et étirements : vers quelle modélisations ? : l'approche conceptuelle et l'analyse statistique en réponse à la diversité spatiale des écoulements en étiage des cours d'eau de l'Est français." Thesis, Metz, 2007. http://www.theses.fr/2007METZ016L/document.
Full textAbstract:
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 probabilistesHydrological 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
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Makosso, Julien. "Exploitation de gravières en zone aquifère." Lyon, INSA, 1989. http://www.theses.fr/1989ISAL0023.
Full textAbstract:
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 exploitationThis 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
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Lejeune, Olivier. "Dynamiques d'érosion des bas plateaux de l'Est de la France : l'exemple du bassin-versant amont de la Marne." Reims, 2005. http://www.theses.fr/2005REIML010.
Full textAbstract:
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 froideIn 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
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Pelletier, Antoine. "Nappes et rivières : la piézométrie peut-elle améliorer la modélisation des étiages des cours d'eau ?" Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2021. http://www.theses.fr/2021SORUS529.
Full textAbstract:
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'eauReliable 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
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Rocha, Nestor Raul. "Débits de crue et analyse hydrologique de petits bassins versants." Thesis, Université Laval, 2014. http://www.theses.ulaval.ca/2014/30696/30696.pdf.
Full textAbstract:
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.
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Renard, Benjamin. "Détection et prise en compte d'éventuels impacts du changement climatique sur les extrêmes hydrologiques en France." Grenoble INPG, 2006. http://www.theses.fr/2006INPG0095.
Full textAbstract:
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 copulesClimate 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
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Catalogne, Clotaire. "Amélioration des méthodes de prédétermination des débits de référence d'étiage en sites peu ou pas jaugés." Thesis, Grenoble, 2012. http://www.theses.fr/2012GRENU030/document.
Full textAbstract:
Cette thèse a pour objectif d'apporter une contribution scientifique et technique à la problématique opérationnelle visant l'évaluation de la ressource en eau disponible en période d'étiage. Cet état des lieux constitue en effet un pré-requis indispensable à toute action de gestion destinée à concilier et équilibrer les différents usages à l'échelle du bassin versant. Il est alors essentiel de tenir compte des particularités du milieu en question pour adapter les différents dispositifs de gestion au contexte hydro-climatique local. A cet égard, l'indicateur statistique retenu par la réglementation française pour caractériser l'état de la ressource en période de basses eaux correspond au débit moyen mensuel minimum annuel de fréquence quinquennale sèche (noté QMNA5). Ce dernier constitue donc notre principal objet d'étude. Dans l'idéal, la détermination d'un tel débit de référence requiert néanmoins un suivi des débits en continu sur une période suffisamment longue pour constituer une archive statistiquement exploitable et n'est par conséquent possible qu'au droit d'un nombre limité de stations hydrométriques. Ailleurs il est alors nécessaire de faire appel à des techniques d'estimation que l'on souhaite aussi fiables que possible. Cette problématique offre encore à l'heure actuelle de nombreuses perspectives de recherche auxquelles cette thèse, en s'inscrivant dans la continuité de travaux analogues réalisés ces dernières années aussi bien en France qu'à l'étranger (décennie PUB), tente d'apporter quelques éléments de réponse et de réflexion. Au cours de ces travaux nous nous sommes ainsi donnés pour objectif d'élaborer et d'optimiser, sur la base des techniques existantes, un cadre méthodologique cohérent adapté à l'estimation du QMNA5 et passant notamment par la valorisation de l'ensemble de l'information à caractère hydrologique disponible localement le long du réseau hydrographique, que ce soit sous la forme de jaugeages épisodiques ou de chroniques courtes. Cet effort d'exhaustivité et de synthèse, s'il n'est pas tout à fait novateur, reste assez peu courant et constitue probablement l'un des principaux points forts de ce travail. Parallèlement et quelle que soit l'approche d'estimation envisagée, nous nous sommes constamment attachés à fournir une indication sur la fiabilité de chaque valeur estimée au travers d'un intervalle de confiance. Bien qu'apparaissant comme un critère essentiel pour apprécier la validité des résultats obtenus, la détermination d'une incertitude encadrant les valeurs estimées s'avère le plus souvent négligée dans la littérature scientifique relative à la régionalisation de variables hydrologiques ; cette démarche apparaît ainsi comme le second point fort de ces travaux. Pour répondre à ces objectifs, les modalités optimales d'estimation du QMNA5 ont été identifiées au travers d'une procédure systématique de validation croisée et finalement appliquées pour notamment aboutir à une cartographie nationale du QMNA5 spécifique en tout point du réseau hydrographique. A l'issue de cette application, l'un des résultats présentant sans doute le plus d'intérêt passe par la comparaison des performances d'estimation selon la quantité d'information disponible au site cible. Celle-ci montre bien que la valorisation d'une information hydrologique locale, même très fragmentaire, est susceptible d'accroître de manière significative la fiabilité des estimations obtenues par rapport à une estimation en sites non jaugés. Bien entendu le gain de performance est d'autant plus intéressant que la quantité de données disponible est importante. Ainsi l'exploitation de chroniques courtes apparaît logiquement comme plus avantageuse que la valorisation de données de jaugeagesEstimating water availability along the river network is a pre-requirement for water management purposes before defining water allocation at catchment scale. In France, rules for water allocation is partly based on QMNA5, the annual minimum monthly flow with a return period of 5 years ; QMNA5 is derived from time series with extended records of natural or naturalized discharges at gauged sites. In most cases, data is not warranted. Three contexts can be identified: (i) gauged site with short records, (ii) site with spot gauging data and (iii) no data available.This thesis aims at developing a general framework for estimating QMNA5 by using all the hydrological data available in the neighbouring of the location of interest (including short discharge records and spot gauging data). Different methods and strategies were adapted to data availability and tested on a large dataset. Their efficiency and sensitivity to the data collection strategy, the definition of neighbouring,… were assessed by cross validation and uncertainties were provided through a confidence interval. Lastly the most efficient methods for deriving QMNA5 are used to draw a national map with estimates along the main river network.In conclusion, one of most significant result can be illustrated by comparing the efficiency of the estimates according to the quantity of information available on the target location. Results show that a significant gain in accuracy in the estimated QMNA5 values, even when using only a few sporadic measurements to supplement regional information. The improvement depends on the amount of available data and the use of short record is logically more advantageous than the valuation of spot gauging data. Nevertheless, spot gauging data may offer obvious advantages in terms of monitoring at locations where embedment of a permanent gauging station is uneasy. Therefore using spot gauging data can be seen as a possible cost-effective trade-off to supply a reliable enough estimation for particular location of interest
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Despax, Aurélien. "Incertitude des mesures de débit des cours d’eau au courantomètre. Amélioration des méthodes analytiques et apports des essais interlaboratoires." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016GREAU009/document.
Full textAbstract:
Lors des crises (sécheresses ou crues) les données hydrométriques participent directement aux processus de décision pour la gestion en temps réel de la ressource en eau mais également à l'analyse a posteriori pour le règlement des litiges. Pour pouvoir prendre des décisions cohérentes, il est alors essentiel de connaître l'incertitude associée aux données de débit. Si les techniques hydrométriques se sont nettement améliorées au cours des dernières décennies, l'estimation des incertitudes reste un défi pour la communauté de l'hydrométrie.Cette étude, portant sur la quantification des incertitudes des jaugeages au courantomètre, s'inscrit dans une suite de travaux récents dont la perspective vise la mise à jour potentielle de la norme ISO 748. Une méthode de propagation analytique des incertitudes, nommée FLAURE, est exposée dans ce manuscrit. Elle permet de pallier les inconvénients des méthodes existantes et vise l’objectivation des différentes sources d’incertitude. Une attention particulière est portée au terme prépondérant d’incertitude dû à l’intégration latérale des profils de vitesse et de bathymétrie (u’m). Pour cela un lien a été établi entre un indice de qualité d’échantillonnage et les erreurs d’interpolation latérale des profils grâce à l’étude de jaugeages à haute résolution latérale de mesure.En l’absence d’étalon de référence en termes de débit d’un cours d’eau, l’apport des essais interlaboratoires, permettant d’obtenir une estimation de l’incertitude dans les conditions des essais, est discuté. La confrontation des approches analytiques à deux campagnes d’essais interlaboratoires a montré les limites de ces deux approches et n’a pas permis de mettre en évidence une méthode analytique fiable. Néanmoins, la multiplication des campagnes d’essais de ce type dans des conditions variées permettra, à terme, d’aboutir à un calcul d’incertitude plus fiable grâce notamment à l’estimation de composants d’incertitude jusqu’alors omisDuring crisis (droughts or floods) hydrometric data are essential for decisions, in real-time, related to water resource management but also afterwards in cases of disagreement. Discharge measurements are the first step to produce such data and associated uncertainty has to be estimated in order to make coherent decisions. Although discharge measurements techniques have improved in recent years, uncertainty analysis is still a challenge in hydrometry.This study aims to estimate uncertainty in discharge measurements using the velocity-area method with potential perspective of ISO 748 standard updating. Different analytical methods, that follow the guide to the expression of uncertainty in measurement, are available in the literature, all with their own limitations and drawbacks. To address the limitations of existing methods, this study presents a new methodology, called FLAURE, to estimate the uncertainty components. Special attention is given to the estimation of u’m component related to cross-sectional interpolation errors. High-resolution reference gaugings are used to assess the uncertainty component through a statistical analysis. The method then establishes an explicit link between the estimation of cross-sectional interpolation errors and a sampling quality index.It is a challenging task to assess which analytical method provides the best uncertainty estimation due to the lack of streamflow measurement reference standards in natural streams. A useful tool to empirically estimate the uncertainty of a gauging method is the field inter-laboratory experiments. This study presents a comparison between analytical methods and two field inter-laboratory experiments. The comparison has shown the limits of these two approaches and has not highlighted the best analytical method. However, further comparisons, with various site conditions, between the two approaches will probably consolidate analytical methods and improve the reliability of discharge uncertainty estimates
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Rouhier, Laura. "Régionalisation d'un modèle hydrologique distribué pour la modélisation de bassins non jaugés. Application aux vallées de la Loire et de la Durance." Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2018. http://www.theses.fr/2018SORUS316.
Full textAbstract:
Pour fournir des simulations fiables, les modèles hydrologiques nécessitent usuellement le calage de leurs paramètres sur des données de débit. Toutefois, ces dernières sont limitées et la plupart des bassins versants sont non jaugés. Des méthodes alternatives regroupées sous le terme de 'régionalisation' sont alors nécessaires pour estimer les paramètres des modèles. La thèse propose de combiner les trois méthodes les plus classiques afin de régionaliser les paramètres d'un modèle distribué sur deux grands bassins versants français : la Loire à Gien et la Durance à Cadarache. À partir des trois méthodes de régionalisation, le degré de spatialisation est adapté aux différents paramètres du modèle d'après leurs caractéristiques et leur rôle hydrologique. In fine, l'approche multi-méthode et multi-motif proposée (i) réduit considérablement le nombre de degrés de liberté du modèle, (ii) améliore la représentation de la variabilité physique du bassin et (iii) améliore très nettement les performances des simulations. En contexte non jaugé, la spatialisation des paramètres permet un gain d'environ 10 %, l'approche multi-méthode et multi-motif apportant en particulier un gain d'environ 7 % par rapport à une méthode de régionalisation unique. Malgré ces gains, l'impact de la spatialisation des forçages météorologiques demeure 6 fois plus important que spatialisation des paramètresTo provide reliable simulations, hydrological models usually require the calibration of their parameters over streamflow data. However, the latter are limited and most of the catchments remained ungauged. Consequently, alternative methods termed ‘regionalization’ are needed to estimate model parameters. The thesis proposes to combine the three classical methods in order to regionalize the parameters of a distributed model over two large French catchments: the Loire catchment at Gien and the Durance catchment at Cadarache. On the basis of the three regionalization methods, the degree of spatialization is adapted to the different model parameters according to their characteristics and their hydrological role. In fine, the proposed multi-method and multi-pattern approach (i) significantly reduces the number of degrees of freedom, (ii) improves the representation of the catchment physical variability, and (iii) significantly improves the performance of the simulations. In the ungauged context, the parameter spatialization allows an improvement of about 10%, and in particular, the multi-method and multi-pattern povides an improvement of about 7% compared to a single regionalization method. Despite these improvements, the impact of the climatic input spatialization remains 6 times greater than th parameter spatialization
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Jaillet, Joëlle. "Reconnaissance hydrogéologique en région de socle par l'analyse de tarissements de bassins versants et d'essais sur forages (Ouest du Massif central, France)." Montpellier 2, 1988. http://www.theses.fr/1988MON20002.
Full textAbstract:
Etude hydrogeologique du socle fissure du limousin et de l'aveyron par deux approches: une etude du tarissement de 29 bassins versants de superficie comparable avec analyse en fonction des caracteristiques lithologiques, climatiques et morphologiques de chaque bassin. La seconde methode est consacree a l'analyse de forages et pompages et conduit a des valeurs de caracteristiques hydrologiques locales. Ces resultats montrent que la productivite est liee a des phenomenes localises qui s'annulent a l'echelle globale du bassin versant
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Hauet, Alexandre. "Estimation de débit et mesure de vitesse en rivière par Large-Scale Particle Image Velocimetry." Phd thesis, Grenoble INPG, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00116889.
Full textAbstract:
Les protocoles hydrométriques en rivière ne répondent pas aux besoins des hydrologues et des hydrauliciens. L'appareillage traditionnel de jaugeage (moulinet, ADCP) est limité par son aspect intrusif, particulièrement en crue et en étiage. Cette thèse étudie la technique Large Scale Particle Image Velocimetry (LSPIV) qui consiste à identifier, par analyse d'images, un champ de vitesses en surface. L'ajout d'un modèle hydraulique permet le calcul du débit.Une station LSPIV de mesure en continu et temps réel a été mise en place sur la rivière Iowa à Iowa City (USA). Les premières années de fonctionnement ont montré des estimations LSPIV de débit en bonne concordance avec la courbe de tarage du site et avec des mesures classiques réalisées au moulinet. L'établissement d'une importante base de données a permis une étude de sensibilité de la technique. Les sources d'erreur affectant la mesure ont été identifiées et quantifiées. L'étude de sensibilité a été affinée grâce à un simulateur numérique de la mesure LSPIV en rivière, outils capitalisant notre connaissance de la mesure et permettant d'évaluer l'importance relative de différentes sources d'erreur pour une situation donnée.
Une unité LSPIV motorisée (camionnette équipée d'un bras télescopique et d'une caméra) a été développée pour permettre l'application de la méthode en sites difficiles d'accès. Cette unité s'est montrée efficace, donnant des résultats d'excellentes qualités sur les différents sites testés. Des mesures LSPIV de champ de vitesse de surface ont été utilisées par ailleurs pour la validation de la modélisation hydraulique d'une zone d'écoulement complexe (la lône de Port-Galand sur l'Ain) et pour une étude de reconstitution de formes de fond de chenal en laboratoire.
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Le, Normant Catherine. "Modélisation numérique tridimensionnelle des processus de transport des sédiments cohésifs en environnement estuarien." Toulouse, INPT, 1995. http://www.theses.fr/1995INPT014H.
Full textAbstract:
Cette these porte sur la modelisation numerique tridimensionnelle du transport en suspension des sediments cohesifs en estuaire. Dans un premier temps, le modele numerique telemac-3d, qui simule les ecoulements tridimensionnels en riviere et en mer, a fait l'objet de nouveaux developpements afin de representer les processus propres aux sediments fins (phenomene de floculation, mouvements de la creme de vase, consolidation du fond vaseux). L'etude d'un estuaire schematique a montre les capacites du code a simuler les phenomenes caracteristiques des environnements estuariens: propagation de la maree, intrusion saline et formation du bouchon vaseux. Le modele a alors ete applique a un cas reel: l'estuaire de la loire. Le bouchon vaseux reproduit par le modele presente des caracteristiques (position dans l'estuaire, deplacements au cours de la maree) similaires a celles observees en nature. Le modele de creme de vase a aussi ete teste et il s'est avere utile pour une bonne representation de la dynamique sedimentaire estuarienne
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Leymarie, Eloi. "Gestion et cultures de l'eau dans le sud du bassin garonnais : l'aménagement hydraulique face aux aquosités." Paris 10, 2007. http://www.theses.fr/2007PA100128.
Full textAbstract:
Dans le Sud-Ouest toulousain, depuis maintenant plus de vingt ans, le projet de réservoir de Charlas se heurte à l'opposition franche d'une partie de la population et des associations de défense de l'environnement. Alors que la demande en ressource en eau continue d'augmenter, la solution hydraulique, réponse jusque-là traditionnelle à la pénurie, semble poser plus de problèmes qu'elle n'en résout. Ce récent blocage de l'aménagement hydraulique déséquilibre de manière tout à fait originale le bilan entre l'offre et la demande en eau sur le bassin de la Garonne. En fait, la controverse de Charlas met en évidence la contradiction entre deux points de vue sur l'eau, deux sensibilités, deux cultures de l'eau que tout sépare. Selon que l'on insiste sur la ressource économique (celle de l'irrigation notamment) ou bien sur la nécessaire préservation du milieu aquatique, on est plutôt «Pour» ou plutôt «Contre» Charlas. L'enlisement du projet peut donc être compris comme la montée en puissance de «l'eau patrimoniale» dans le rapport de force qui l'oppose à « l'eau économique ». L'intérêt du Sud-Ouest tient au fait que ce clivage d'enjeux s'incarne dans la rivalité de deux territoires que la pénurie a rendus interdépendants: les coteaux de Gascogne d'une part, la vallée fluviale de la Garonne de l'autre. En Gascogne, la disponibilité hydraulique est synonyme de développement socio-économique. Dans le Val de Garonne en revanche, priorité est donnée à la reconstitution des étiages «naturels» du fleuve. Ici, c'est le patrimoine écologique qui compte. En définitive, la récente prise en compte de l'environnement marque une rupture dans l'histoire des politiques de l'eau du bassinIn the South-West from the region of Toulouse, the project of the reservoir of Charlas has met the clear opposition of the population and the environmental association for 20 years. While the needs for water stil) increases, the classical hydraulic solution to the water shortage seems now to create more problems rather than to resolve them. The recent freeze of the hydraulic development imbalances, in an original way, the assessment between supply and demand in water in the Garonne basin. Actually, the controversy from Charlas points out the contradiction between two points of view on water, two sensitivities and two culture regarding water that everything seems to tear apart. The pros and cons on Charlas depend on the approach taken, whether one insists on economic resources (such as irrigation) or on the necessity of the water environment preservation. The fact that the project does not get forward anymore can be understood as the surge of the "water heritage" in respect to the opposition power of the "economical water". The South-West of France is a region of interest as there, two territories (the hillsides of Gascogne and the valley of the Garonne) became interdependent due to the water shortage. What is at stake for the two of them creates a cleavage of interest leading to a rivalry. On the one hand, in Gascogne the water availability is understood as a socio-economic development. On the other hand, in the Garonne valley priority is given to the rebuilding of the natural low water level. Here the environmental heritage is at stake
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Mahdade, Mounir. "Vers une représentation parcimonieuse de la variabilité morphologique des rivières non-jaugées adaptée au problème inverse hauteur-débit." Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2022. http://www.theses.fr/2022SORUS168.
Full textAbstract:
L’absence de mesures in situ dans les rivières non-jaugées empêche la construction de courbes de tarage, utiles à plusieurs applications hydrologiques et hydrauliques. Ces dernières décennies, l'idée d'estimer les débits par des méthodes de télédétection a émergé, toujours sur le principe de construire un lien entre hauteur d'eau et débit. Cependant, ce changement s'accompagne d'un changement d'échelle de la mesure de hauteur, qui n'est plus rattachée à une section mais au tronçon, conduisant à la notion de courbe de tarage au tronçon sous les mêmes hypothèses qu'une courbe de tarage à la section. Cette thèse aborde la construction d'une telle courbe. Étant donné que les paramètres de friction, de la bathymétrie et du débit sont inconnus. Pour réduire la dimensionnalité du problème, une étude hydromorphologique montre que la variabilité géométrique des rivières peut être représentée sous forme d’un modèle périodique 2D dont la forme en plan est basée sur une courbe de Kinoshita. Afin de tester et de valider ce modèle, une simulation de référence 2D est faite sur un tronçon de la Garonne avec une topographie continue de haute résolution. La surface libre simulée peut être considérée comme un jeu de "pseudo-observations" similaires à celles qui seront produites par la mission SWOT. Le modèle hydraulique direct se base sur une simplification géométrique non-uniforme (modèle périodique) et un solveur des équations de Saint-Venant (Basilisk). Une inversion stochastique par algorithme génétique permet d’estimer la courbe de tarage au tronçon dans un régime stationnaire en testant les paramètres géométriques et de frottements qui reconstituent au mieux les signatures observéesThe lack of in situ measurements in ungauged rivers prevents the construction of rating curves, useful for several hydrological and hydraulic applications. In recent decades, the idea of estimating discharges by remote sensing methods has emerged, based on the principle of constructing a link between water elevation and discharge. However, this change is accompanied by a change in the scale of the elevation measurement, which is no longer attached to a cross-section but to the reach, leading to the notion of a reach-average rating curve under the same assumptions as a cross-section rating curve. This thesis treats the construction of such a curve. Since the parameters of friction, bathymetry and discharge are unknown, and to reduce the dimensionality of the problem, a hydromorphological study shows that the geometrical variability of rivers can be represented in 2D periodic model whose planform is based on a Kinoshita curve. In order to test and validate this model, a 2D reference simulation is produced on a 40km reach of the Garonne River with a continuous high-resolution topography. The simulated free surface can be considered as a set of "pseudo-observations" like those that will be produced by the SWOT mission. The 2D direct hydraulic model is based on a non-uniform geometric simplification (periodic model) and a solver of the Saint-Venant equations (Basilisk). A stochastic inversion by genetic algorithm allows to estimate the reach-averaged rating curve in a stationary regime by testing the geometrical and friction parameters that best reconstitute the observed signatures
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Ioana-Toroimac, Gabriela. "La dynamique hydrogéomorphologique de la rivière Prahova (Roumanie) : fonctionnement actuel, évolution récente et conséquences géographiques." Thesis, Lille 1, 2009. http://www.theses.fr/2009LIL10091/document.
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Le but de cette thèse est de contribuer à la compréhension de la dynamique des rivières carpatiques par une approche hydrogéomorphologique, qui se base essentiellement sur l’analyse des documents cartographiques, sur des observations de terrain et sur des séries de débits liquides. La thèse prend pour cadre de réflexion la rivière Prahova (Roumanie). En 1900, la Prahova formait : un secteur à chenal unique et à ébauches de tresses dans les Carpates, un secteur en tresses dans les Subcarpates et dans la Plaine de piémont de Ploiesti qui se transformait en un secteur divagant sur les derniers kilomètres de cette plaine et un secteur à méandres dans la Plaine de subsidence de Gherghita-Sarata. Entre 1900 et 2005, la bande active de tressage a migré latéralement, s’est rétrécie et incisée localement surtout après 1980, favorisant la mise en place de la ripisylve. Ces processus mettent en danger les voies de transport qui longent la Prahova carpatique et subcarpatique. Les méandres recoupés entre 1855 et 1980 portent à présent des marais ; après 1980, les méandres libres et ancrés de la Prahova sont devenus moins actifs. Dans le secteur à méandres, la récurrence du débit à pleins bords est supérieure à 3 ans et ces inondations décennales mettent en danger des zones résidentielles. Cette évolution a été déterminée par des modifications environnementales et par des interventions anthropiques dans le bassin de la Prahova surtout après 1960. En conclusion il est nécessaire de préserver l’espace de liberté de la Prahova et de tenir compte du principe de connectivité longitudinale afin de prévenir le risque associé à la dynamique de la rivière et de préserver la diversité des paysages fluviaux et le bon fonctionnement des zones humides alluvialesThe purpose of this paper is to contribute to a better knowledge of the Carpathian rivers' dynamics using a hydrogeomorphological approach, based on the analysis of cartographic documents, field observations and discharge data series. This approach is applied to the Prahova River. In 1900, Prahova River was creating: a sector of sinuous channel with braiding tendency in the Carpathians, a sector of braided channels in the Subcarpathians and in the piedmont Plain of Ploiesti which were turning into wandering channels on the last kilometres of the same plain and a sector of meandering channels in the subsidence Plain of Gherghita-Sarata. Between 1900 and 2005, the braidplain migrated laterally, narrowed and incised locally, thus favouring the emergence and development of a riparian forest. These processes endanger the transport infrastructure following Prahova valley in the Carpathians and in the Subcarpathians. The meanders which were cutt-off between 1855 and 1980 keep inside oxbow swamps; after 1980, the free and anchored meandering channel became less active. In the meandering sector, the frequency of the bankfull discharge exceeds 3 years and the decennial floods endanger the residential areas. This evolution is the consequence of the environmental changes and of the human interventions in the Prahova catchment after 1970. In conclusion, it is necessary to protect the Prahova River’s freedom space and to take into account the principle of longitudinal connectivity in order to prevent the river dynamics risk and to preserve the fluvial landscape diversity and the alluvial wetlands
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Salou, Boris Idriss Gervais. "Estimation des apports au lac Saint-Charles à l'aide du modèle hydrologique SWAT." Thesis, Université Laval, 2009. http://www.theses.ulaval.ca/2009/25970/25970.pdf.
Full text
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Garcia, Florine. "Amélioration d'une modélisation hydrologique régionalisée pour estimer les statistiques d'étiage." Electronic Thesis or Diss., Paris 6, 2016. http://www.theses.fr/2016PA066653.
Full textAbstract:
L'estimation d'indices d'étiage est d'une grande importance pour une meilleure connaissance de la ressource en eau disponible et en déduire des règles de gestion de cette ressource et des risques associés. Idéalement, ces indices sont calculés en sites jaugés à partir de longues chroniques de débits mesurés. En sites non jaugés, ces indices doivent être estimés. Cette thèse s'inscrit dans le projet d'amélioration de l'outil informatique " LoiEau " utilisé par les DREAL et les Agences de l'eau. Le principal objectif est de développer un modèle hydrologique simple et flexible pour estimer tous les indices d'étiage souhaités à des intervalles de temps journaliers ou supérieurs en sites non jaugés. La simplicité du modèle repose sur l'hypothèse forte que deux paramètres plus facilement régionalisables suffisent à estimer les indices avec une précision voulue. Cette précision dépend de la fonction objectif qu'il a fallu adapter aux faibles débits pour caler convenablement les paramètres du modèle sur des sites jaugés. Le modèle se veut flexible dans le sens où il est applicable à une large variété de bassins versants. Il a été comparé au modèle journalier à quatre paramètres GR4J et au modèle mensuel à deux paramètres LoiEau en s'intéressant aussi à la façon de régionaliser les paramètres. Des comparaisons ont également été réalisées avec une méthode d'estimation dite stochastique d'un indice d'étiage classique. Ces travaux montrent le potentiel du modèle à deux paramètres et l'avantage du pas de temps journalier, la variabilité temporelle des précipitations n'étant pas sans conséquence sur l'estimation de débits moyens en raison de la non-linéarité des modèles pluies-débitsEstimating low-flow indices is of paramount importance to understand low flows and to manage water resources and risk assessments. These indices are derived from time-series of river discharges that are measured at gauged sites over long periods. At ungauged sites, the indices must be estimated. This research work is part of a project to improve “LoiEau”, a software package that is used by French regional environmental or water agencies. The main objective is to develop a simple and flexible rainfall-runoff model to simulate low-flow indices of ungauged sites at daily or longer time intervals. The model simplicity relies on the strong assumption that two free parameters are sufficient to provide accurate enough estimates of low-flow indices, yet making easier the regionalisation of models. The model accuracy depends on the objective function that is used to calibrate model parameters on gauged sites and had to be adapted to low-flow simulations. The model is flexible in the sense that it is designed to fit to a wide variety of catchments and hydro-meteorological behaviours. This model was compared with GR4J, a daily rainfall-runoff model which involves four parameters, and LoiEau, a monthly model. Comparisons were also carried out with a stochastic estimation method applied to a specific low-flow index. This research work shows the potential of the two-parameter model, but also the advantage of a daily time step to account for the temporal variability of precipitations, which is not without consequence on the assessment of average discharges due to the nonlinearity of rainfall-runoff models
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Payan, Jean-Luc. "Prise en compte de barrages-réservoirs dans un modèle global pluie-débit." Phd thesis, ENGREF (AgroParisTech), 2007. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00003555.
Full textAbstract:
Les bassins versants influencés par la présence de barrages-réservoirs constituent les objets d'étude de cette thèse. L'objectif principal est de mettre au point une méthode de prise en compte, au sein d'un modèle pluie-débit global, de l'impact de retenues d'eau artificielles sur le comportement hydrologique du bassin versant. Un tel outil, simple dans sa conception, doit permettre d'améliorer la simulation des débits de bassins versants influencés et d'évaluer l'impact de barrages-réservoirs sur le régime hydrologique des cours d'eau, en particulier lorsque l'on se place loin à l'aval de l'ouvrage. La démarche adoptée est empirique dans le sens où l'on a cherché, sur une base de données de 46 bassins versants situés en France, aux Etats-Unis et au Brésil, à exploiter au mieux, dans la structure du modèle pluie-débit, une information simple sur les ouvrages, à savoir l'évolution temporelle des volumes stockés dans les retenues. La diversité des conditions hydro-climatiques présentes dans la base de données donne aux résultats obtenus un caractère assez général. Au cours de cette thèse, un grand nombre de solutions de prise en compte des barrages-réservoirs a été testé. Les résultats montrent que cette information sur les remplissages des ouvrages peut être utilement exploitée au sein d'une structure de modèle global pour améliorer la simulation des bassins influencés. Les solutions qui se sont révélées être les plus performantes n'engendrent pas de complexification de la structure initiale du modèle puisqu'aucun ajout de paramètre n'a été nécessaire. Des gains de performances significatifs ont été réalisés, en particulier sur la simulation des étiages. Il s'agit d'un résultat important de la thèse car il montre qu'il est possible de prendre explicitement en compte, dans un modèle pluie-débit global, les barrages-réservoirs présents sur le bassin versant. Nous avons ensuite essayé de comprendre le lien entre la méthode de prise en compte des barrages-réservoirs et certaines caractéristiques physiques des bassins versants et des ouvrages de stockage afin de tenter d'adapter la solution au bassin versant considéré. Les résultats de ces tests ont montré que ce lien est difficile à mettre en évidence et qu'à ce stade, une solution générique semble la plus efficace. La solution la plus performante a ensuite été évaluée sur un échantillon complémentaire de 31 bassins versants n'ayant pas servi à son développement. L'évaluation a confirmé l'intérêt de la méthode pour l'amélioration des simulations des débits mais a également montré sa sensibilité à la disponibilité des données de stockages ainsi qu'aux transferts interbassins inconnus.
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Braneyre, Martine. "Modélisation des échanges nappe-rivières : application à la détermination des zones sensibles aux remontées de nappe sur la communauté urbaine de Strasbourg." Montpellier 2, 1989. http://www.theses.fr/1989MON20182.
Full textAbstract:
Des modeles deterministes sont developpes pour resoudre les ecoulements en nappe et en riviere associes respectivement a l'equation de laplace et de st venant. Ces modeles different suivant la methode de calcul et de discretisation choisie. La modelisation des echanges nappe-rivieres s'effectue suivant deux approches: methode integree et methode unilaterale. Dans les modeles couples les cotes de la nappe et de la riviere sont calculees simultanement. Les echanges sont pris en compte par la loi de darcy. Un modele integre (modele hydraulique couple a un modele hydrodynamique) a ete developpe a partir de la methode implicite des differences finies. Des tests realises sur les modeles hydrauliques et le modele integre ont mis en evidence l'importance du pas de temps sur la validite des resultats. D'autre part, un modele unilateral d'emploi plus simple a ete mis au point pour resoudre des problemes regionaux. La riviere est simulee alors soit comme un potentiel impose, ou comme un flux fonction de la difference de charge entre la nappe et la riviere. Cette derniere est connue et n'est pas modifiee par les apports en provenance de la nappe. Ce modele a permis de traiter un probleme pratique relatif a la determination des zones sensibles aux remontees de nappe pour des crues decennales et centennales sur la communaute urbaine de strasbourg
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Rouhier, Laura. "Régionalisation d'un modèle hydrologique distribué pour la modélisation de bassins non jaugés. Application aux vallées de la Loire et de la Durance." Thesis, Sorbonne université, 2018. http://www.theses.fr/2018SORUS316/document.
Full textAbstract:
Pour fournir des simulations fiables, les modèles hydrologiques nécessitent usuellement le calage de leurs paramètres sur des données de débit. Toutefois, ces dernières sont limitées et la plupart des bassins versants sont non jaugés. Des méthodes alternatives regroupées sous le terme de 'régionalisation' sont alors nécessaires pour estimer les paramètres des modèles. La thèse propose de combiner les trois méthodes les plus classiques afin de régionaliser les paramètres d'un modèle distribué sur deux grands bassins versants français : la Loire à Gien et la Durance à Cadarache. À partir des trois méthodes de régionalisation, le degré de spatialisation est adapté aux différents paramètres du modèle d'après leurs caractéristiques et leur rôle hydrologique. In fine, l'approche multi-méthode et multi-motif proposée (i) réduit considérablement le nombre de degrés de liberté du modèle, (ii) améliore la représentation de la variabilité physique du bassin et (iii) améliore très nettement les performances des simulations. En contexte non jaugé, la spatialisation des paramètres permet un gain d'environ 10 %, l'approche multi-méthode et multi-motif apportant en particulier un gain d'environ 7 % par rapport à une méthode de régionalisation unique. Malgré ces gains, l'impact de la spatialisation des forçages météorologiques demeure 6 fois plus important que spatialisation des paramètresTo provide reliable simulations, hydrological models usually require the calibration of their parameters over streamflow data. However, the latter are limited and most of the catchments remained ungauged. Consequently, alternative methods termed ‘regionalization’ are needed to estimate model parameters. The thesis proposes to combine the three classical methods in order to regionalize the parameters of a distributed model over two large French catchments: the Loire catchment at Gien and the Durance catchment at Cadarache. On the basis of the three regionalization methods, the degree of spatialization is adapted to the different model parameters according to their characteristics and their hydrological role. In fine, the proposed multi-method and multi-pattern approach (i) significantly reduces the number of degrees of freedom, (ii) improves the representation of the catchment physical variability, and (iii) significantly improves the performance of the simulations. In the ungauged context, the parameter spatialization allows an improvement of about 10%, and in particular, the multi-method and multi-pattern povides an improvement of about 7% compared to a single regionalization method. Despite these improvements, the impact of the climatic input spatialization remains 6 times greater than th parameter spatialization
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Pushpalatha, Raji. "Simulation et prévision des étiages sur des bassins versants français : Approche fondée sur la modélisation hydrologique." Electronic Thesis or Diss., Paris, AgroParisTech, 2013. http://www.theses.fr/2013AGPT0012.
Full textAbstract:
La prévision d'étiage à long terme est l'une des questions émergentes en hydrologie en raison de la demande croissante en eau en période sèche. Des prévisions fiables de débits à longue échéance (quelques semaines à quelques mois à l'avance) peuvent améliorer la gestion des ressources en eau et de ce fait l'économie de la société et les conditions de vie aquatique. Les études limitées sur les étiages dans la littérature nous a conduit à traiter certaines des questions existantes sur l'hydrologie des étiages, principalement sur la simulation et la prévision des étiages. Notre objectif final de développer une approche d'ensemble pour la prévision à long terme des étiages se décline en plusieurs étapes préalables, telles que la caractérisation des étiages, l'évaluation de mesures existantes d'efficacité des simulations des modèles, le développement d'une version améliorée d'un modèle de simulation des étiages, et enfin l'intégration d'une approche de prévision d'ensemble. Un ensemble de bassins distribués partout en France avec une variété de conditions hydro-météorologiques a été utilisé pour l'évaluation des modèles. Cet échantillon de données a d'abord été analysé et les étiages ont été caractérisés en utilisant divers indices. Notre objectif de mieux évaluer les simulations des étiages par les modèles a conduit à proposer un critère basé sur le critère de Nash-Sutcliffe, calculé sur l'inverse des débits pour mettre davantage de poids sur les erreurs sur les très faibles débits. Les résultats montrent que ce critère est mieux adapté à l'évaluation des simulations des étiages que d'autres critères couramment utilisés..Une analyse de sensibilité structurelle a ensuite été menée pour développer une structure de modèle améliorée pour simuler les étiages. Des modèles couramment utilisés ont été choisis ici comme modèles de base pour commencer l'analyse de sensibilité. Le modèle développé, GR6J, atteint de meilleures performances à la fois sur les faibles et les hauts débits par rapport aux autres modèles existants testés. En raison de la complexité du processus pluie-débit et de l'incertitude liée aux conditions météorologiques futures, nous avons développé une approche d'ensemble pour émettre des prévisions et quantifier les incertitudes associées. Ainsi l'approche d'ensemble fournit une gamme de valeurs futures de débits sur la plage de prévision. Ici, la climatologie a été utilisée pour fournir les scénarios météorologiques en entrée du modèle pour réaliser les prévisions. Pour réduire le niveau d'incertitude lié au modèle hydrologique, des combinaisons variées de procédures de mise à jour et de corrections de sortie ont été testées. Une approche directe, similaire à ce qui peut être fait pour la prévision des crues, a été sélectionnée comme la plus efficace. Enfin, des essais ont été réalisés pour améliorer la qualité des prévisions sur les bassins influencés par les barrages, en tenant compte des variations de stockage dans les barrages amont. Testée sur les bassins de la Seine et de la Loire, l'approche a donné des résultats mitigés, indiquant le besoin d'analyses complémentairesLong-term stream low-flow forecasting is one of the emerging issues in hydrology due to the escalating demand of water in dry periods. Reliable long-lead (a few weeks to months in advance) streamflow forecasts can improve the management of water resources and thereby the economy of the society and the conditions for aquatic life. The limited studies on low flows in the literature guided us to address some of the existing issues in low-flow hydrology, mainly on low-flow simulation and forecasting. Our ultimate aim to develop an ensemble approach for long-term low-flow forecasting includes several prior steps such as characterisation of low flows, evaluation of some of the existing model's simulation efficiency measures, development of a better model version for low-flow simulation, and finally the integration of an ensemble forecasting approach. A set of catchments distributed over France with various hydrometeorological conditions are used for model evaluation. This data set was first analysed and low flows were characterized using various indices. Our objective to better evaluate the models' low-flow simulation models resulted in the proposition of a criterion based on the Nash-Sutcliffe criterion, but calculated on inverse flows to put more weight on the errors on extreme low flows. The results show that this criterion is better suited to evaluate low-flow simulations than other commonly used criteria. Then a structural sensitivity analysis was carried out to develop an improved model structure to simulate stream low flows. Some widely used models were selected here as base models to initiate the sensitivity analysis. The developed model, GR6J, reaches better performance in both low- as well as high-flow conditions compared to the other tested existing models. Due to the complexity of rainfall-runoff processes and the uncertainty linked to future meteorological conditions, we developed an ensemble modelling approach to issue forecasts and quantify their associated uncertainty. Thus the ensemble approach provides a range of future flow values over the forecasting window. Here observed (climatological) rainfall and temperature were used as meteorological scenarios fed the model to issue the forecasts. To reduce the level of uncertainty linked to the hydrological model, various combinations of simple updating procedures and output corrections were tested. A straightforward approach, similar to what can be done for flood forecasting, was selected as it proved the most efficient. Last, attempts were made to improve the forecast quality on catchments influenced by dams, by accounting for the storage variations in upstream dams. Tested on the Seine and Loire basins, the approach showed mixed results, indicating the need for further investigations
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Mansanarez, Valentin. "Non-unique stage-discharge relations : Bayesian analysis of complex rating curves and their uncertainties." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016GREAU006/document.
Full textAbstract:
Les courbes de tarage complexes, qui prennent en entrée la hauteur d'eau et des variables supplémentaires, sont nécessaires pour établir les chroniques de débit des cours d'eau là où la relation hauteur-débit n'est pas univoque. Dans le même cadre bayésien, des méthodes à base hydraulique sont proposées et testées pour construire les courbes de tarage complexes et estimer leurs incertitudes : des modèles hauteur-gradient-débit (SGD) pour résoudre l'hystérésis due aux écoulements transitoires, des modèles hauteur-dénivelée-pente (SFD) pour résoudre le remous variable aux stations à double échelle, le modèle hauteur-période-débit (SPD) pour résoudre les détarages nets dus aux évolutions du lit. Chaque modèle a été appliqué à des stations hydrométriques variées et évalué grâce à des analyses de sensibilité. Pour chacune des trois sources de non-univocité de la relation hauteur-débit, les méthodes bayésiennes proposées fournissent non seulement une analyse d'incertitude quantitative mais aussi des solutions efficaces à des problèmes récurrents que posent les procédures traditionnelles pour les courbes de tarage complexesComplex rating curves, with stage and additional variables as inputs are necessary to establish streamflow records at sites where the stage-discharge relation is non-unique. Within the same Bayesian framework, hydraulically-based methods are introduced and tested to develop complex rating curves and estimate their uncertainties: stage-gradient-discharge (SGD) models to address hysteresis due to transient flow, stage-fall-discharge (SFD) models to address variable backwater at twin gauge stations, stage-period-discharge (SPD) model to address net rating changes due to bed evolution. Each model was applied to contrasting hydrometric stations and evaluated through sensitivity analyses. For each of the three sources of non-uniqueness in the stage-discharge relation, the proposed Bayesian methods provide not only quantitative uncertainty analysis but also efficient solutions to recurrent problems with the traditional procedures for complex ratings
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Chevallier, Pierre. "Complexité hydrologique du petit bassin versant : exemple en savane humide, Booro-Borotou (Côte-d'Ivoire)." Montpellier 2, 1988. http://www.theses.fr/1988MON20221.
Full textAbstract:
Des observations detaillees sur les termes du bilan hydrique et sur le milieu naturel d'un petit bassin versant dans une region de savane du nord-ouest de la cote d'ivoire, en combinaison avec des experiences de simulation de pluies, de tracage de crues et de suivis neutroniques de profils hydriques ont permis de proposer un modele de fonctionnement hydrologique pour les bassins versants, qui montre une evolution dans le temps et dans l'espace des processus d'ecoulement. Ces mecanismes d'ecoulement proposes ont ete testes sur quatre modeles conceptuels globaux
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Pushpalatha, Raji. "Simulation et prévision des étiages sur des bassins versants français : Approche fondée sur la modélisation hydrologique." Phd thesis, AgroParisTech, 2013. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00912565.
Full textAbstract:
La prévision d'étiage à long terme est l'une des questions émergentes en hydrologie en raison de la demande croissante en eau en période sèche. Des prévisions fiables de débits à longue échéance (quelques semaines à quelques mois à l'avance) peuvent améliorer la gestion des ressources en eau et de ce fait l'économie de la société et les conditions de vie aquatique. Les études limitées sur les étiages dans la littérature nous a conduit à traiter certaines des questions existantes sur l'hydrologie des étiages, principalement sur la simulation et la prévision des étiages. Notre objectif final de développer une approche d'ensemble pour la prévision à long terme des étiages se décline en plusieurs étapes préalables, telles que la caractérisation des étiages, l'évaluation de mesures existantes d'efficacité des simulations des modèles, le développement d'une version améliorée d'un modèle de simulation des étiages, et enfin l'intégration d'une approche de prévision d'ensemble. Un ensemble de bassins distribués partout en France avec une variété de conditions hydro-météorologiques a été utilisé pour l'évaluation des modèles. Cet échantillon de données a d'abord été analysé et les étiages ont été caractérisés en utilisant divers indices. Notre objectif de mieux évaluer les simulations des étiages par les modèles a conduit à proposer un critère basé sur le critère de Nash-Sutcliffe, calculé sur l'inverse des débits pour mettre davantage de poids sur les erreurs sur les très faibles débits. Les résultats montrent que ce critère est mieux adapté à l'évaluation des simulations des étiages que d'autres critères couramment utilisés..Une analyse de sensibilité structurelle a ensuite été menée pour développer une structure de modèle améliorée pour simuler les étiages. Des modèles couramment utilisés ont été choisis ici comme modèles de base pour commencer l'analyse de sensibilité. Le modèle développé, GR6J, atteint de meilleures performances à la fois sur les faibles et les hauts débits par rapport aux autres modèles existants testés. En raison de la complexité du processus pluie-débit et de l'incertitude liée aux conditions météorologiques futures, nous avons développé une approche d'ensemble pour émettre des prévisions et quantifier les incertitudes associées. Ainsi l'approche d'ensemble fournit une gamme de valeurs futures de débits sur la plage de prévision. Ici, la climatologie a été utilisée pour fournir les scénarios météorologiques en entrée du modèle pour réaliser les prévisions. Pour réduire le niveau d'incertitude lié au modèle hydrologique, des combinaisons variées de procédures de mise à jour et de corrections de sortie ont été testées. Une approche directe, similaire à ce qui peut être fait pour la prévision des crues, a été sélectionnée comme la plus efficace. Enfin, des essais ont été réalisés pour améliorer la qualité des prévisions sur les bassins influencés par les barrages, en tenant compte des variations de stockage dans les barrages amont. Testée sur les bassins de la Seine et de la Loire, l'approche a donné des résultats mitigés, indiquant le besoin d'analyses complémentaires.
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Ecrepont, Stéphane. "Analyse des effets d'échelle, d'organisation spatiale et de structuration géomorphologique pour la modélisation des débits et de flux hydrochimiques en bassins non jaugés." Thesis, Rennes 1, 2019. http://www.theses.fr/2019REN1B007/document.
Full textAbstract:
La connaissance des dynamiques hydrologiques et du transport chimique associé est indispensable à la mise en place de stratégies de gestion de l’eau et du territoire, mais elle est difficile à consolider pour tous les exutoires de bassins versants porteurs d’enjeux car ils sont souvent « non-jaugés ». A partir d’un hydrogramme observé à l’exutoire d’un bassin jaugé, l'inversion d’un modèle hydrologique à base géomorphologique rend accessible la variable pluie nette en pied de versant. Cette variable indépendante d'échelle est ensuite transposée vers un bassin non-jaugé similaire et reconvoluée en hydrogramme à son exutoire. Cette méthode de "transposition d'hydrogramme", est appliquée pour la première fois en régime pluvio-nival dans 21 bassins Québécois. Le succès de la simulation pour le couple de bassins « jaugé » et « non-jaugé » est conditionné par la similarité hydrologique, soit l’ensemble des caractéristiques assurant un fonctionnement proche entre bassins versants. Nous testons si la composition chimique de l’eau est susceptible de révéler cette similarité à l’aide d’une analyse de type spectral développée sur l’ouest de la France, à l’échelle synoptique. Des groupes de bassins versants se démarquent par une homogénéité / hétérogénéité spatiale des faciès de concentrations, et de l’aire à partir de laquelle est observée la stabilisation de ce faciès. Ceci suggère que la composition chimique des rivières est informative d’un fonctionnement hydrologique similaire. Cette hypothèse est ensuite validée grâce à la transposition avec succès sur six bassins de méso-échelle des hydrogrammes et des relations concentrationdébit (CQ), les meilleurs résultats étant obtenus lorsque le couple respecte une similarité hydrochimique. Enfin, le couplage des hydrogrammes et des relations CQ a permis de prédire efficacement, grâce au principe de similarité, les flux en bassin versant non-jaugé, au pas de temps de 15 minutesThe knowledge of hydrological and hydrochemical dynamics is essential for policy makers to develop appropriate policies of remediation, but this goal is hard to achieve in « ungauged catchments ». Through the inversion of a geomorphology-based hydrological modelling, the net rainfall entering the stream network is assessed from a gauged catchment. This net rainfall is scale independant and can be convoluted in another (ungauged) catchment. This method is applied for the first time in a pluvio-nival context on 21 catchments from Québec. Success of the simulation depends of the hydrological similarity between gauged and ungauged catchments, which is defined as the ensemble of caracteristics insuring a close functionning. We test how riverwater chemical composition reveals this similarity through a synoptic spectral analysis developped on western France. Groups of catchments are identified by their spatial homogeneity/heterogeneoty of the hydrochemical facies, and the area at which hydrochemical stabilisation occurs. This result suggest that riverwater chemical composition is informative of a hydrological similarity. This hypothesis is successfully tested on six mesoscale catchments, by transposing hydrographs and concentration discharge relatioships (CQ), best transpositions are associated to similar catchments. Finally, the coupling of hydrological simulation to CQ curves allowed the prediction of hydrochemical fluxes in ungauged catchments with a 15 minutes timestep
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Cadier, Eric. "Hydrologie des petits bassins du Nordeste brésilien semi-aride." Montpellier 2, 1991. http://www.theses.fr/1991MON20257.
Full textAbstract:
La connaissance et l'utilisation des ressources en eau est d'une importance vitale dans toute la partie semi-aride du nordeste bresilien, qui couvre plus de 800000 km#2. Pour cela, depuis pres de trente ans, on a entrepris le suivi et l'analyse du comportement hydrologique de plusieurs dizaines de petits bassins versants qui ont ete choisis pour representer les principaux types de bassins. On constate une grande diversite des regimes des differents bassins, aggravee par une irregularite climatique extreme. Une modelisation hydrologique systematique a permis d'identifier deux grandes zones climatiques, sertao et transicao, a l'interieur desquelles, chaque 100 mm de pluie supplementaire provoque un accroissement de 40% des ecoulements moyens annuels. Une typologie des bassins a ete etablie en fonction, principalement, des caracteristiques des sols et de la couverture vegetale. Nous proposons une methode de transposition des resultats obtenus vers des bassins depourvus d'information hydrologique. Cette methode permet une estimation simple des ressources en eau et des debits de pointe des crues en fonction des sols, de la pluviometrie moyenne du bassin et d'autres facteurs correctifs
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Kouame, Brou. "Adéquation de différents modèles globaux pluie-débit pour déterminer les apports en eau dans les zones de transition et de forêt de la Côte - d'Ivoire : essai de régionalisation des paramètres." Montpellier 2, 1992. http://www.theses.fr/1992MON20249.
Full textAbstract:
Dans un but d'evaluation des ressources en eau dans les zones de transition et de foret de la cote d'ivoire, plusieurs modeles globaux pluie-debit sont testes. Ces modeles au pas de temps annuel, mensuel et journalier sont cales sur un ensemble de 90 stations-annees en foret et 54 en zone de transition, reparties en 27 bassins versants de 100 a 7000 km#2. L'analyse des differents calages fait ressortir une adequation satisfaisante du modele au pas de temps mensuel dans la restitution des hydrogrammes. Les modeles au pas de temps journalier ont conduit a des resultats de qualite diverse du fait, d'une part de problemes lies a la qualite des donnees journalieres, issues des reseaux de mesure et souvent entachees d'erreurs, et, d'autre part, des algorithmes eux-memes qui prennent insuffisamment en compte les differences de saturation du sol en saison seche et en saison des pluies. Ce travail permet neanmoins d'offrir un panel complet de methodes d'evaluation des ressources en eau, valide sur l'ensemble du territoire ivoirien
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Garcia, Florine. "Amélioration d'une modélisation hydrologique régionalisée pour estimer les statistiques d'étiage." Thesis, Paris 6, 2016. http://www.theses.fr/2016PA066653/document.
Full textAbstract:
L'estimation d'indices d'étiage est d'une grande importance pour une meilleure connaissance de la ressource en eau disponible et en déduire des règles de gestion de cette ressource et des risques associés. Idéalement, ces indices sont calculés en sites jaugés à partir de longues chroniques de débits mesurés. En sites non jaugés, ces indices doivent être estimés. Cette thèse s'inscrit dans le projet d'amélioration de l'outil informatique " LoiEau " utilisé par les DREAL et les Agences de l'eau. Le principal objectif est de développer un modèle hydrologique simple et flexible pour estimer tous les indices d'étiage souhaités à des intervalles de temps journaliers ou supérieurs en sites non jaugés. La simplicité du modèle repose sur l'hypothèse forte que deux paramètres plus facilement régionalisables suffisent à estimer les indices avec une précision voulue. Cette précision dépend de la fonction objectif qu'il a fallu adapter aux faibles débits pour caler convenablement les paramètres du modèle sur des sites jaugés. Le modèle se veut flexible dans le sens où il est applicable à une large variété de bassins versants. Il a été comparé au modèle journalier à quatre paramètres GR4J et au modèle mensuel à deux paramètres LoiEau en s'intéressant aussi à la façon de régionaliser les paramètres. Des comparaisons ont également été réalisées avec une méthode d'estimation dite stochastique d'un indice d'étiage classique. Ces travaux montrent le potentiel du modèle à deux paramètres et l'avantage du pas de temps journalier, la variabilité temporelle des précipitations n'étant pas sans conséquence sur l'estimation de débits moyens en raison de la non-linéarité des modèles pluies-débitsEstimating low-flow indices is of paramount importance to understand low flows and to manage water resources and risk assessments. These indices are derived from time-series of river discharges that are measured at gauged sites over long periods. At ungauged sites, the indices must be estimated. This research work is part of a project to improve “LoiEau”, a software package that is used by French regional environmental or water agencies. The main objective is to develop a simple and flexible rainfall-runoff model to simulate low-flow indices of ungauged sites at daily or longer time intervals. The model simplicity relies on the strong assumption that two free parameters are sufficient to provide accurate enough estimates of low-flow indices, yet making easier the regionalisation of models. The model accuracy depends on the objective function that is used to calibrate model parameters on gauged sites and had to be adapted to low-flow simulations. The model is flexible in the sense that it is designed to fit to a wide variety of catchments and hydro-meteorological behaviours. This model was compared with GR4J, a daily rainfall-runoff model which involves four parameters, and LoiEau, a monthly model. Comparisons were also carried out with a stochastic estimation method applied to a specific low-flow index. This research work shows the potential of the two-parameter model, but also the advantage of a daily time step to account for the temporal variability of precipitations, which is not without consequence on the assessment of average discharges due to the nonlinearity of rainfall-runoff models
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Munier, Simon. "Modélisation intégrée des écoulements pour la gestion en temps réel d'un bassin versant anthropisé." Phd thesis, AgroParisTech, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00525756.
Full textAbstract:
Pour la gestion en temps réel des étiages comme pour celle des crues, l'une des principales missions des gestionnaires de bassin consiste à prévenir les situations de crise, généralement définies par des franchissements de débits seuils en différents points stratégiques, afin d'en limiter les dégâts, tant économiques et écologiques que matériels et humains. La thèse propose une méthodologie de synthèse et d'identification d'un modèle de simulation des débits, intégrant les phénomènes de transferts hydrauliques (propagation en cours d'eau) et hydrologiques (transformation de la pluie en débit), ainsi que les transferts relatifs aux prélèvements dans le cas des étiages. Le modèle proposé, construit dans le souci constant des contraintes de l'opérationnel telles que la robustesse face aux aléas du terrain, l'assimilation des données en temps réel ou la commande automatique des vannes de barrage, présente un module hydraulique à base physique simplifiée couplé, selon une approche semi-distribuée, à un module hydrologique global conceptuel. Cette démarche permet la prise en compte de débits latéraux non jaugés dans le transfert en cours d'eau. L'approche est validée à travers des exemples théoriques et divers cas d'application réels : transfert en rivière soumis à l'influence de la marée, synthèse d'un contrôleur boucle ouverte sur un canal d'irrigation, simulation de débits à l'exutoire de divers bassins versants français, prévision des crues, synthèse d'observateurs d'états pour la reconstitution de prélèvements.
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Caillouet, Laurie. "Reconstruction hydrométéorologique des étiages historiques en France entre 1871 et 2012." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016GREAU011/document.
Full textAbstract:
Les étiages extrêmes entraînent souvent des conséquences importantes sur de multiples secteurs socio-économiques. Les récentes études liées au changement climatique semblent indiquer que ces événements risquent de devenir plus sévères et plus fréquents au cours des prochaines décennies. Malheureusement, le peu de données hydrométéorologiques disponibles avant les années 1970 ne permet pas de remettre dans un contexte historique les derniers événements observés ni ceux projetés par les études d'impact. Ces travaux de thèse s'attachent ainsi à améliorer l'état des connaissances sur les étiages extrêmes historiques ayant touché le territoire français depuis la fin du XIXe siècle grâce à une reconstruction hydrométéorologique. Ils proposent aussi un nouveau cadre méthodologique pour l'étude de ces extrêmes.Des informations sur la situation synoptique atmosphérique depuis la fin du XIXe siècle ont récemment été mises à disposition de la communauté via des réanalyses globales étendues comme la Twentieth Century Reanalysis (20CR). Ces travaux introduisent la méthode SCOPE qui permet de reconstruire la météorologie locale sur l'ensemble de la France à partir de la réanalyse 20CR. Elle produit un ensemble de 25 chroniques météorologiques spatialement homogènes de précipitations, température et évapotranspiration sur la période 1871-2012 et sur une grille de 64 km² recouvrant la France. Ces séries constituent le jeu de données SCOPE Climate, qui est ensuite utilisé comme forçage d'un modèle hydrologique sur un large échantillon de plus de 600 bassins versants français faiblement anthropisés. Un ensemble de 25 reconstructions de débits journaliers, appelé SCOPE Hydro, est ainsi produit entre 1871 et 2012. SCOPE Climate et SCOPE Hydro ont tous deux montré de bonnes performances en comparaison de données indépendantes de leur construction.Des événements spatio-temporels d'étiage extrême sont finalement identifiés et caractérisés à partir des chroniques de débit de SCOPE Hydro. Ces événements sont tout d'abord définis localement comme une période où le débit se trouve en-dessous d'un seuil mixte, combinaison d'un seuil fixe et d'un seuil variable avec la saison. Un regroupement spatial des événements locaux au sein du même événement spatio-temporel d'étiage extrême est effectué à l'échelle de la France, suivant une méthode spécialement mise au point dans le cadre de ces travaux. A l'issue de ces étapes, un événement peut être étudié localement ou à l'échelle nationale, grâce à des caractéristiques d'étendue, de durée ou de sévérité. Cette méthodologie permet d'identifier des événements exceptionnels d'étiage extrême anciens et peu connus (1878, 1893, 1942-1949), ou relativement récents mais peu documentés (1972, 1978, 1985), en plus de ceux connus (1921, 1976, 1989-1990, 2011). L'étude de l'évolution de ces événements sur 140 ans montre une plus grande proportion du territoire français touchée par des étiages extrêmes après les années 1940. Une comparaison des événements reconstruits à des sources documentaires faisant mention des sécheresses passées montre une bonne cohérence entre reconstructions et réalité.Ce travail de thèse contribue aux questions scientifiques d'actualité, notamment dans le cadre de la variabilité climatique et du changement climatique d'origine anthropique et de leurs conséquences hydrologiques. Ces travaux proposent deux méthodes innovantes sur la descente d'échelle statistique multivariée et l'identification spatio-temporelle des événements d'étiage extrême. Ils ont par ailleurs produit deux jeux de données hydroclimatiques ensemblistes de référence utilisables pour tout type d'étude climatique et hydrologique requérant une profondeur historique importanteExtreme low-flow events have significant consequences on numerous socio-economic fields. Hydroclimate projections for the 21st century suggest an increase in low-flow severity and frequency. Nevertheless, projected events as well as recent observed events can hardly be put into a sufficiently long historical perspective due to the lack of hydrometeorological data before the 1970s. This work proposes to improve the knowledge on past extreme low-flow events having affected France since the end of the 19th century thanks to a hydrometeorological reconstruction. It also provides a new methodological framework to study these extreme events.Information on the atmospheric synoptic situation since the end of the 19th century have recently been released to the scientific community through extended global reanalyses like the Twentieth Century Reanalysis (20CR). This work introduces the SCOPE method that provides local meteorological reconstructions on the entire France derived from the 20CR reanalysis. SCOPE produces a 25-member ensemble of spatially coherent meteorological series of daily precipitation, temperature and evapotranspiration over the 1871-2012 period and on a 64 km² grid covering France. This dataset, called SCOPE Climate, is then used as forcings to run continuous hydrological simulations over more than 600 near-natural French catchments leading to a 25-member ensemble of daily streamflow time series -- called SCOPE Hydro -- between 1871 and 2012. SCOPE Climate and SCOPE Hydro show a relatively high skill during validation experiments against independent data.Spatio-temporal extreme low-flow events are finally identified and characterised from SCOPE Hydro reconstructed series. The events are first locally identified based on deficit characteristics under a novel combination of a fixed threshold and a daily variable threshold. A spatial matching procedure at the scale of France is developed in order to spatially assemble local extreme events into the same spatio-temporal event. After these steps, an event can either be studied at the local or national scale through its spatial extent, duration or severity characteristics. This work identified past and little known exceptional extreme events (1878, 1893, 1942-1949) or recent but poorly documented events (1972, 1978, 1985) besides well-known events (1921, 1976, 1989-1990, 2011). The evolution of these events since 1871 shows that a greater proportion of the French territory is affected by extreme low-flow events since the 1940s. A good coherence is found between reconstructed events and documentary sources on historical droughts.This work contributes to timely scientific issues, especially within the context of climate change and its hydrological impacts. This work proposes two innovative methods on multivariate statistical downscaling and spatio-temporal identification of extreme low-flow events. It also produced two reference hydroclimatic datasets that may be used in any study requiring long hydrometeorological series