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Academic literature on the topic 'Modèles pluie-débit'
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Journal articles on the topic "Modèles pluie-débit"
1
Dechemi, N., T. Benkaci, and A. Issolah. "Modélisation des débits mensuels par les modèles conceptuels et les systèmes neuro-flous." Revue des sciences de l'eau 16, no. 4 (April 12, 2005): 407–24. http://dx.doi.org/10.7202/705515ar.
Full textAbstract:
La modélisation pluie-débit au pas de temps mensuel, a été étudiée par le biais de quatre modèles qui appartiennent à deux catégories, les modèles conceptuels (modèles à réservoirs), et les modèles basés sur les réseaux de neurones, et la logique floue Les modèles conceptuels mensuels utilisés sont les modèles de Thornthwaite et Arnell et le modèle GR2M, ainsi que deux modèles représentés par les réseaux de neurones à apprentissage supervisé et le modèle neuro-flou qui combine une méthode d'optimisation neuronale et une logique floue. Une application de ces modèles a été effectuée sur le bassin de la Cheffia (Nord-Est Algérien), et a confirmé les performances du modèle basé sur la logique floue. Par sa robustesse et son pouvoir d'extrapolation non-linéaire, ce modèle a donné d'excellents résultats, et représente donc une nouvelle approche de la modélisation pluie-débit au pas de temps mensuel.
2
Fourmigué, P., and J. Lavabre. "Prévision de crues avec le modèle conceptuel pluie-débit GR3H. Adaptabilité aux incertitudes sur la pluie." Revue des sciences de l'eau 18, no. 1 (April 12, 2005): 87–102. http://dx.doi.org/10.7202/705551ar.
Full textAbstract:
La prévision des crues des petits bassins versants, avec un modèle pluie-débit, est fortement conditionnée par la connaissance de la pluie. Cette information, estimée par des mesures de pluviographes ou de radar, est entachée de nombreuses incertitudes. Les services français de prévision des crues disposent maintenant d'une version du modèle conceptuel pluie-débit GR3H, adaptée à la prévision opérationnelle. Il utilise une procédure d'optimisation d'un seul paramètre, le niveau initial du réservoir-sol. On a voulu tester le comportement de ce modèle, face à différentes perturbations du signal pluie de base. L'hydrogramme de notre crue de référence a été préalablement simulé avec GR3H. On a montré que le modèle est capable d'absorber d'importantes variations du signal pluie, mais seulement si l'origine et la fin de l'épisode pluvieux sont respectés. Sinon, pour compenser un décalage temporel entre pluie et débit, on a combiné plusieurs modèles GR3H à temps de réaction différents, avec une procédure multimodèles simplifiée. Enfin, pour éviter quelques instabilités, on a testé une variante baptisée "multidélais" qui a permis d'apporter un gain supplémentaire sur la qualité de la prévision.
3
Bargaoui, Zoubeïda, Hamouda Dakhlaoui, and Ahmed Houcine. "Modélisation pluie-débit et classification hydroclimatique." Revue des sciences de l'eau 21, no. 2 (July 22, 2008): 233–45. http://dx.doi.org/10.7202/018468ar.
Full textAbstract:
Résumé La recherche de similarité hydrologique est très importante pour l’estimation des débits aux bassins non jaugés. L’indice radiatif d’aridité, proposé dans le modèle de bilan hydrique de Budyko, en combinaison avec le bilan radiatif, représente un paramètre de contrôle de l’ETR (évapotranspiration réelle). Cet indice permet de définir des régions climatiques ou géobotaniques dans lesquelles s’inscrivent les modèles pluie-débit ajustés d’après des historiques d’observations hydroclimatiques. Le présent travail utilise le modèle HBV muni d’une routine d’optimisation à l’aide de l’algorithme SCE‑UA. Il propose une méthodologie de calage dans laquelle on tient explicitement compte de l’ETR établie à grande échelle, à partir de l’indice d’aridité. Cette méthode de calage adopte comme fonction objective la combinaison de trois critères : minimisation de l’écart quadratique sur les débits, minimisation de l’écart sur le bilan hydrique, minimisation de l’écart à l’ETR régionale. On montre qu’ainsi, on améliore la performance du modèle en période de validation.
4
Mouelhi, Safouane. "Existe-t-il une relation entre les modèles pluie-débit au pas de temps pluriannuel ?" Revue des sciences de l’eau 24, no. 3 (November 28, 2011): 193–206. http://dx.doi.org/10.7202/1006455ar.
Full textAbstract:
Au pas de temps pluriannuel, l’approche par bilan fournit des modèles pluie-débit sous forme de simples formulations mathématiques reliant le débit (Q) à la pluie (P) et l’évapotranspiration potentielle (E), le tout en millimètres par an (mm•an-1). Souvent, il s’agit de la différence entre la quantité de la pluie pluriannuelle et la quantité d’évapotranspiration réelle. Les autres termes du bilan sont supposés négligeables. Pour une meilleure utilisation et compréhension de ce type de modèles, cet article tente de répondre aux questions suivantes : quelles sont les relations entre ces modèles? Quelles sont leurs performances et leurs limites? Comment peut-on améliorer leurs performances? La réponse à ces interrogations a nécessité tout d’abord le choix des modèles les plus répandus à partir de la littérature portant sur l’hydrologie : il s’agit d’expressions employant des formes mathématiques usuelles comme la tangente hyperbolique ou exponentielle. Ensuite, grâce à une analyse adimensionnelle, une forme générale de ces modèles ainsi que leur domaine de définition ont été détectés. En adaptant une méthode de modélisation aux spécificités du pas du temps pluriannuel, et en utilisant un échantillon de données de 407 bassins versants de caractéristiques hydro-climatiques très variées, la performance de ces modèles a été améliorée : soit par affectation d’un paramètre lié à l’évapotranspiration, soit par l’introduction d’une nouvelle variable appelée Indice de Répartition de Pluie (IRP), selon la disponibilité des données.
5
Weisse, A., L. Oudin, and C. Loumagne. "Assimilation de données d'humidité des sols pour la prévision de crues : comparaison d'un modèle pluie-débit conceptuel et d'un modèle intégrant une interface sol-végétation-atmosphère." Revue des sciences de l'eau 16, no. 2 (April 12, 2005): 173–97. http://dx.doi.org/10.7202/705503ar.
Full textAbstract:
Le but de cet article est de présenter une méthodologie de mise à jour des paramètres de modèles pluie-débit en période de crue. Elle a été mise au point afin d'améliorer un des aspects de la gestion des réservoirs dans un contexte opérationnel de protection contre les crues: la réduction des incertitudes sur la prévision des débits. L'originalité de la méthode proposée réside dans le fait que l'on utilise non seulement une information sur les débits mais aussi une information sur l'humidité du sol. L'objectif de l'étude est d'évaluer l'intérêt de l'introduction de cette information supplémentaire. Pour cela, les données d'humidité du sol sont introduites au sein du modèle par l'intermédiaire d'une relation de passage établie entre l'humidité mesurée in situ et l'humidité calculée implicitement ou explicitement par les modèles. Cette méthodologie a été testée dans le cadre du projet européen AIMWATER sur quatre sous-bassins de la Seine en amont de Paris (France). Deux modèles pluie-débit sont utilisés dans cette étude, un modèle conceptuel semi-emprique et un modèle conceptuel couplé à un schéma de surface simulant une interface sol-végétation-atmosphère et permettant de calculer l'évolution de l'humidité du sol à différentes profondeurs. Cette approche comparative étudie l'intérêt d'un tel modèle couplé par rapport au modèle conceptuel semi-empirique sans représentation explicite des phénomènes se produisant à l'interface sol-végétation-atmosphère.
6
Mic, R., G. Galéa, and P. Javelle. "Modélisation régionale des débits de crue du bassin hydrographique du Cris : approche régionale classique et par modèles de référence." Revue des sciences de l'eau 15, no. 3 (April 12, 2005): 677–700. http://dx.doi.org/10.7202/705475ar.
Full textAbstract:
Une régionalisation débit-durée-fréquence des débits de crue est réalisée sur les sous bassins du Cris qui draine une superficie d'environ 14 300 km2 à l'ouest de la Roumanie. Cette régionalisation concerne 78 sous bassins dont les chroniques de débit quotidien et de pointe observées sont de trente ans en moyenne et pour lesquels nous disposons des pluies maximales de bassin de 1 jour à 10 jours calculées à partir de 92 postes pluviométriques. La régionalisation est menée selon deux approches : une approche régionale classique et une approche à partir de trois modèles adimensionnels de référence établis sur trois sites observés de France. La différence fondamentale entre les deux approches réside en ce que l'une prend en compte l'information spatiale pluie-débit inventoriée du Cris et que l'autre considère essentiellement l'information pluie-débit de chaque site de référence français. L'approche modèles de référence a pour base conceptuelle une typologie des crues qui pour un site cible est prédéfinie par un critère de choix, tandis que l'approche classique nécessite que soient définis des régions hydrologiques homogènes. Cette démarche est menée sur les trois sous bassins hydrographiques du Cris et permet d'étendre la région hydrologique homogène à l'ensemble du bassin du Cris. L'approche régionale comme l'approche modèles de référence privilégie la loi exponentielle adaptée aux valeurs supérieures à un seuil pour ce qui concerne les quantiles de crue de faible période de retour et pour des durées de 1j à 10j selon la dynamique de crue des sous bassins. Pour les quantiles de crue de grande période de retour les deux approches sous tendent le modèle du GRADEX, forme d'extrapolation des distributions observées par le gradex des pluies maximales. Quelle que soit l'approche de régionalisation, en tout site cible doivent être disponibles deux descripteurs de régime : le débit de pointe décennal Q10 et une durée caractéristique de crue D. Afin de comparer essentiellement l'incertitude des modélisations sur les quantiles de crue, D et Q10 sont connus et déduits des observations. Les résultats présentés montrent une bonne validité du modèle régional ajusté sur l'ensemble du Cris. Ceci indique que la zone étudiée est relativement bien homogène. Concernant les modèles de référence, leur critère de choix n'apparaît pas pertinent lorsqu'on s'intéresse aux faibles périodes de retour, mais se révèle significatif pour les fortes périodes de retour. Ce résultat est en grande partie dû à la méthode d'extrapolation appliquée. Celle ci est liée à la méthode du GRADEX et utilise l'information locale sur les gradex de pluie, comme cela est souvent le cas en France. Il est à noter que ces modèles de référence établis sur des chroniques de débit et pluie d'avant 1992 n'ont pas été réactualisés. L'exemple du bassin du Cris montre qu'ils n'en gardent pas moins un caractère opérationnel pour l'estimation des quantiles de crue de durée d (0 < d(j) < 10) et de période moyenne de retour T (5 < T(an) < 1000).
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Isabel, Denis, Lucie Wilson, and Jean-Pierre Villeneuve. "Modèles débit–qualité dans un réseau unitaire en période de pluie." Canadian Journal of Civil Engineering 16, no. 2 (April 1, 1989): 197–200. http://dx.doi.org/10.1139/l89-035.
Full textAbstract:
Several simple quality–discharge models (concentration of suspended matter) are proposed for the atomatic real-time control of combined sewer system overflows. These models are calibrated and verified with data supplied by the City of Québec. They can be useful in setting up a control system which takes into account quality without using real-time measures, since their forecasting capability is interesting even if not perfect. Key words: urban runoff, combined sewer system, quality–discharge model. [Journal translation]
8
ZENNAKI, A., K. BABA-HAMED, and A. BOUANANI. "Étude comparative des modèles hydrologiques conceptuels globaux GR et Gardénia appliqués au bassin versant de l’oued Boukiou (Nord-Ouest algérien)." Techniques Sciences Méthodes, no. 12 (January 20, 2021): 53–70. http://dx.doi.org/10.36904/tsm/202012053.
Full textAbstract:
La modélisation pluie-débit et les modèles hydrologiques sont devenus des outils indis - pensables permettant la prise de décision pour toutes les études et recherches dans le domaine de l’estimation et de la gestion des ressources en eau. L’approche envisagée dans ce contexte consiste à utiliser des modèles climatiques et hydrologiques basés sur une série de données hydropluviométriques, mesurées au niveau de la station de djebel Chouachi afin de simuler la réaction du bassin versant de l’oued Boukiou (Tafna, Algérie) aux sollicitations principalement pluviométriques. Pour ce faire, nous avons appliqué deux modèles hydrologiques, le GR (génie rural) et le Gardénia (modèle global à réservoirs pour la simulation de débits et de niveaux aquifères) au pas de temps journalier afin de tester leur réaction aux données du bassin et de comparer leur performance à simuler les phénomènes hydrologiques qui caractérisent le bassin de Boukiou. Les résultats obtenus indiquent que les deux modèles semblent bien adaptés aux données de l’oued Boukiou. Leur optimisation a été obtenue pour des valeurs élevées des critères de qualité (critère de Nash supérieur à 80 % et coefficient de corrélation de plus de 90 % pour les deux modèles). Toutefois, le modèle à réservoirs Gardénia paraît plus performant que celui du génie rural (GR) pour le bassin versant de l’oued Boukiou. Le modèle Gardénia utilise plus de paramètres hydrologiques et est plus facile à caler que le GR.
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Grelier, Benjamin, Gilles Drogue, Michel Pirotton, Pierre Archambeau, and Emilie Gernez. "Peut-on estimer l’effet du changement climatique sur l’écoulement à l’exutoire d’un bassin sans modèle pluie-débit ? un test de la méthode de transfert climat-écoulement par régression dans le bassin transnational de la meuse." Climatologie 14 (2017): 48–81. http://dx.doi.org/10.4267/climatologie.1232.
Full textAbstract:
L’étude de l’impact futur du changement climatique sur l’écoulement à l’exutoire d’un bassin repose généralement sur l’utilisation d’un modèle pluie-débit. Cet article explore les potentiels et les limites d’une stratégie alternative, fondée sur une méthode de transfert climat-écoulement par régression multiple. Cette méthode s’appuie sur un séquençage d’une régression des moindres carrés partiels (PLS) et d’une régression linéaire multiple (RLM) destinée à estimer des indices d’écoulement via les meilleurs prédicteurs climatiques identifiés par régression PLS. Les modèles de régression RLM paramétrés sur des critères quantitatifs, et par jugement expert des conditions hydro-climatiques actuelles, sont ensuite forcés par des sorties de modèles de climat pour produire des projections hydrologiques à différents horizons. L’application de la méthode de transfert climat-écoulement par régression multiple à deux cours d’eau du bassin de la Meuse décrits à partir d’indices d’écoulement de basses, de moyennes et de hautes eaux, montre que : i) cette méthode fonctionne convenablement pour certains indices d’écoulement seulement; ii) une connaissance minimale de la variabilité climatique à l’échelle régionale (apportée dans notre cas, par la pression atmosphérique et le gradient régional de pression en surface et à 500 hPa) suffit à décrire de façon acceptable le forçage climatique sur ces indices; iii) le jugement expert est indispensable pour identifier les prédicteurs climatiques hydrologiquement pertinents; iv) la force du lien entre climat et écoulement est propre à chaque bassin versant; v) les changements d’écoulement prédits par la méthode de transfert climat-écoulement sous scénarios climatiques CMIP5 (Coupled Model Intercomparison Project Phase 5) pour les prochaines décennies sont en accord avec ceux prédits par la modélisation pluie-débit. Au stade de nos investigations, trois limites majeures de la méthode de transfert climat-écoulement par régression multiple ont été identifiées : 1) elle exige de longues chroniques hydro-climatiques; 2) elle a tendance à sous-estimer la variabilité interannuelle de l’écoulement à l’exutoire des bassins testés; 3) elle n’est pas en capacité de garantir avec certitude l’évolution des indices d’écoulement dans des conditions climatiques très différentes de celles de la période d’observation.
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Lek, S., I. Dimopoulos, M. Derraz, and Y. El Ghachtoul. "Modélisation de la relation pluie-débit à l'aide des réseaux de neurones artificiels." Revue des sciences de l'eau 9, no. 3 (April 12, 2005): 319–31. http://dx.doi.org/10.7202/705255ar.
Full textAbstract:
Identifier tous les processus physiques élémentaires du cycle hydrologique qui peuvent avoir lieu dans un bassin versant et attribuer à chacun d'eux une description analytique permettant la prévision conduisent à des structures complexes employant un nombre élevé de paramètres difficilement accessibles. En outre, ces processus, même simplifiés, sont généralement non linéaires. Le recours à des modèles à faible nombre de variables, capables de traiter la non-linéarité, s'avère nécessaire. C'est dans cette optique que nous proposons une méthode de modélisation de la relation pluie et débit basée sur l'utilisation de réseaux neuronaux. Les performances de ces derniers dans la modélisation non linéaire ont été déjà prouvées dans plusieurs domaines scientifiques (biologie, géologie, chimie, physique). Dans ce travail, nous utilisons l'algorithme de la rétropropagation des erreurs avec un réseau à 3 couches de neurones. La fonction de transfert appliquée est de type sigmoïde. Pour prédire le débit à un moment donné, on présente à l'entrée du réseau des valeurs de pluies et de débits observés à des instants précédents. La structure du réseau est optimisée pour obtenir une bonne capacité prévisionnelle sur des données n'ayant pas participé au calage. L'application du réseau à des données pluviométriques et débimétriques du bassin de l'oued Beth permet d'obtenir de bonnes prévisions d'un ou plusieurs pas de temps, aussi bien journalières qu'hebdomadaires. Pour les données n'ayant pas participé au calage, les coefficients de corrélation entre les valeurs observées et les valeurs estimées par les différents modèles sont élevés. Ils varient de 0.72 à 0.91 pour les coefficients de corrélation de Pearson et de 0.73 à 0.95 pour les coefficients de Spearman.
Dissertations / Theses on the topic "Modèles pluie-débit"
1
Lardet, Pascal. "Prévision des crues : contribution à l'utilisation opérationnelle des modèles pluie-débit." Grenoble INPG, 1992. http://www.theses.fr/1992INPG0162.
Full textAbstract:
On etudie certains problemes lies a l'utilisation d'un modele hydrologique pluie-debit dans un systeme de prevision des crues en temps reel. On explique d'abord le choix d'un modele global et evenementiel, puis la difficulte pour l'initialiser sans information sur l'etat hydrique du sol. On analyse aussi les consequences de l'absence de prevision meteorologique quantitative fiable. Deux modeles sont presentes et cales sur les donnees du bassin du gardon d'anduze (545 km2): le reservoir de lorent associe a une fonction de transfert calee par la methode dpft et topmodel. Dans le second chapitre, on cherche a s'affranchir du probleme de l'initialisation du reservoir de lorent par filtrage de kalman. Parmi differentes variantes testees, la solution d'ajouter une correlation externe au modele, adaptee par un filtre lineaire, s'avere la seule efficace et facilement generalisable. Le dernier chapitre est consacre a l'utilisation d'un generateur stochastique de pluie pour etendre l'echeance de prevision des debits. Apres comparaison de deux modeles, un generateur a renouvellement est couple a topmodel, pour proposer des scenarios de debits futurs conditionnes par le passe. On obtient un intervalle de confiance sur les debits prevus, fiable a l'echeance de 4 heures, encore informatif au-dela. Cet outil reste perfectible, notamment si des meilleures previsions de pluie deviennent disponibles, mais est deja operationnel
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Mouelhi, Safouane. "Vers une chaîne cohérente de modèles pluie-débit aux pas de temps pluriannue, annuel, mensuel et journalier." Phd thesis, ENGREF (AgroParisTech), 2003. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00005696.
Full textAbstract:
La modélisation pluie-débit est une discipline des sciences hydrologiques qui s'intéresse principalement au cycle hydrologique afin d'aboutir à un outil de travail exploitable dans différents domaines. Deux dimensions définissent la modélisation pluie-débit. La première est l'échelle d'espace. Pour différentes superficies, allant d'une maille de quelques mètres carrés au bassin versant de quelques dizaines de milliers de kilomètres carrés, il existe une littérature très riche qui va de la proposition de divers types de modèles jusqu'à la critique de ceux ci. La deuxième dimension est l'échelle de temps. Du pas de temps horaire jusqu'au pas de temps pluriannuel, on trouve dans la littérature de nombreux modèles fonctionnant à chaque pas de temps. Cependant, rares sont les auteurs qui se sont intéressés à la modélisation avec une vue d'ensemble de tous les principaux pas de temps. La présente thèse tente de répondre à une question qui nous semble intéressante : peut-on tirer profit de l'échelle de temps dans la modélisation pluie-débit en vue d'obtenir des modèles plus efficaces et plus cohérents entre eux?Nous nous sommes intéressés dans ce travail de recherche, aux pas de temps pluriannuel, annuel et mensuel. Pour chaque échelle de temps, nous avons procédé à une étude comparative des modèles tirés de la littérature en les testant sur un échantillon de 429 bassins versants de caractéristiques hydro-climatiques très variables. Grâce à des allers-retours entre les pas de temps, nous avons largement amélioré les modèles disponibles pour chaque pas de temps. Ainsi nous avons pu proposer trois modèles conceptuels globaux aux pas de temps pluriannuel, annuel et mensuel. De plus, suite à une vue d'ensemble de ces trois pas de temps, en y ajoutant le pas de temps journalier, nous avons décelé une cohérence dans la présence d'un échange souterrain indiquant clairement qu'un bassin versant est un système qui est ouvert sur toutes les frontières et pas seulement sur celle avec l'atmosphère.
3
Emmanuel, Isabelle. "Evaluation de l'apport de la mesure de pluie par radar météorologique pour la modélisation pluie-débit de petits bassins versants." Phd thesis, Ecole centrale de Nantes, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00709754.
Full textAbstract:
Le lien entre la variabilité spatiale de la pluie et la réponse hydrologique des bassins versants devient un sujet important au moment où l'usage des images radar météorologique se développe. Ce développement soulève la question suivante : quel niveau de détails faut-il prendre en compte pour la distribution spatiale des précipitations en modélisation pluie-débit ? Cette question a été abordée par de nombreuses études mais aucune conclusion claire n'a encore été établie. L'objectif de cette thèse est d'évaluer dans quel contexte une connaissance détaillée des précipitations est pertinente pour la modélisation des débits à l'exutoire de bassins versants de quelques dizaines à quelques centaines de km² et, ceci, en procédant par simulation. Afin de limiter les erreurs de modélisation et de mesure de pluie, de contrôler la variabilité spatiale des précipitations ainsi que les caractéristiques et le fonctionnement hydrologique des bassins versants, une chaîne de simulation, comprenant un simulateur de pluie, un simulateur de bassins versants et un modèle pluie-débit distribué, a été utilisée. Deux niveaux de connaissance des champs pluvieux ont été considérés : une connaissance détaillée et une moyennée. Les résultats des tests réalisés indiquent que la prise en compte de la variabilité spatiale des champs pluvieux peut représenter une plus-value pour estimer les débits, plus-value qui est cependant dépendante des caractéristiques des champs pluvieux et des bassins versants. Une étude de cas, effectuée sur un vrai bassin versant et en utilisant des champs pluvieux mesurés par radar, nous a permis d'aborder la vérification de la pertinence des résultats obtenus par simulation.
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Mouelhi, Safouane. "Vers une chaîne cohérente de modèles pluie-débit conceptuels globaux aux pas de temps pluriannuel, annuel, mensuel et journalier." Paris, ENGREF, 2003. https://pastel.archives-ouvertes.fr/tel-00005696.
Full textAbstract:
Pour différentes superficies, allant d'une maille de quelques mètres carrés au bassin versant de quelques dizaines de milliers de kilomètres carrés, et pour une échelle de temps variant du pas de temps horaire jusqu'au pas de temps pluriannuel, Il existe une littérature très riche qui va de la proposition de divers types de modèles jusqu'à la critique de ceux ci. Cependant, rares sont les auteurs qui se sont intéressés à la modélisation avec une vue d'ensemble de tous les principaux pas de temps. La présente thèse tente de répondre à une question qui nous semble intéressante : peut-on tirer profit de l'échelle de temps dans la modélisation pluie-débit en vue d'obtenir des modèles cohérents entre eux? Nous nous sommes intéressés dans ce travail de recherche à la modélisation pluie-débit conceptuelle globale aux pas de temps pluriannuel, annuel et mensuel. Pour chaque pas de temps, nous avons procédé à une étude comparative des modèles tirés de la littérature en les testanat sur un échantillon de 429 bassins verants de caractéristiques hydro-climatiques très variables. Grâce à des allers-retours entre les pas de temps, nous avons largement amélioré les modèles disponibles pour chaque pas de temps. Ainsi nous avons pu proposer trois modèles conceptuels globaux aux pas de temps pluriannuel, annuel et mensuel. De plus, suite à une vue d'ensemble de ces trois pas de temps, en y ajoutant le pas de temps journalier, nous avons décelé une cohérence dans la présence d'un échange souterrain indiquant clairement qu'un bassin versant est un système qui est ouvert sur toutes les frontières et pas seulement sur celle avec l'atmosphèreThe hydrologic literaure abounds in description of models with various temporal scale (from hourly to several years) that are applied on wide range of cathment sizes (from a few square meters to a few tens thousands of square kilometres). However, few authors have looked at the overall coherence of thse models developed at different time steps. The present thesis tries to answer an interesting question : Is it possible to see in this various time scales a mean to rationalize the corresponding modelling endeavours and obtain more efficient and more coherent models? Our work here, was mainly concerned with three time-steps: several years, one year and one month. For each time step we compared models from the literature, checking them against data from 429 basins featuring contrasting climatic conditions. Thanks to several going to and fro between those time steps, we greatly improved the models available for the three studies time steps. We proposed three lumped coneptual models for these three time. Considering a similar model developed for the daily time step, we could get an overall view of the modeling exercise for these four time steps and we found an abiding feature in all of them. This cammon only with the overlying atmosphere
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Lerat, Julien. "Quels apports hydrologiques pour les modèles hydrauliques ? : vers un modèle intégré de simulation des crues." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00392240.
Full textAbstract:
Les modèles hydrauliques sont couramment utilisés pour l'aménagement des rivières et la prévention des dommages liés aux inondations. Ces modèles calculent les hauteurs d'eau et débits sur un tronçon de rivière à partir de sa géométrie et des conditions aux limites du système: débit à l'amont du tronçon, débits d'apports latéraux provenant du bassin intermédiaire et hauteurs d'eau à l'aval. Lorsque le tronçon est long, les apports latéraux deviennent conséquents tout en demeurant rarement mesurés car provenant d'affluents secondaires. L'évaluation de ces apports constitue alors une étape essentielle dans la simulation des crues sous peine de fortes sous ou surestimations des variables hydrauliques. Cette thèse a pour objectif principal d'identifier une méthode de complexité minimale permettant de reconstituer ces apports. Nos travaux s'appuient sur un échantillon de 50 tronçons de rivière situés en France et aux Etats-Unis sur lesquels les apports latéraux ont été estimés à l'aide d'un modèle hydrologique semi-distribué connecté avec un modèle hydraulique simplifié. Une méthode automatisée de découpage du bassin intermédiaire en sous-bassins a d'abord été élaborée afin de faciliter la construction du modèle hydrologique sur les 50 tronçons de rivière. Des tests de sensibilité ont été menés sur le nombre de sous-bassins, la nature uniforme ou distribuée des entrées de pluie et des paramètres du modèle hydrologique. Une configuration à 4 sous-bassins présentant des pluies et des paramètres uniformes s'est avérée la plus performante sur l'ensemble de l'échantillon.
Enfin, une méthode alternative de calcul des apports latéraux a été proposée utilisant une transposition du débit mesuré à l'amont et une combinaison avec le modèle hydrologique.
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Le, Moine Nicolas. "Le bassin versant de surface vu par le souterrain : une voie d'amélioration des performances et du réalisme des modèles pluie-débit?" Paris 6, 2008. http://www.theses.fr/2008PA066468.
Full textAbstract:
Les hydrologues dits "de surface" ont longtemps développé des représentations du fonctionnement des bassins versants basées sur une équation de continuité à trois termes : la pluie, l’évapotranspiration, et le débit. L’une des hypothèses de ces modèles (restée souvent implicite) est donc que les infiltrations profondes, ne réapparaissant pas à l’exutoire des bassins topographiques, sont une quantité négligeable. Ce travail a pour but d'en questionner la pertinence. Les modèles hydrologiques disposent souvent d’artifices numériques leur permettant d’adapter le bilan en eau, et les conséquences néfastes de cette hypothèse n’apparaissent que rarement au grand jour : en effet, tout déficit d’écoulement peut être imputé à une autre sortie du système, l’évapotranspiration, tout aussi difficile à estimer. Nous avons donc axé nos recherches dans deux directions complémentaires. D'un côté, nous avons cherché à établir des méthodes et des outils pour évaluer le réalisme des flux souterrains—ou supposés tels—simulés par les modèles. De l’autre, nous avons cherché à modifier la formulation des échanges dans des modèles pluie-débit journaliers et horaires dans le but principal d’améliorer la capacité de ces modèles à reproduire le seul flux mesurable : le débit de surface. Ces travaux, basés sur un large échantillon de plus d’un millier de bassins versants français et australiens et menés au travers d’une approche comparative, nous ont permis d’aboutir plus particulièrement à une amélioration de la simulation des étiages. Ce processus a également été l’occasion de soulever des questions relatives aux critères d'évaluation des modèles et au choix d’un niveau de complexité.
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Marchandise, Arthur. "Modélisation hydrologique distribuée sur le Gardon d'Anduze : étude comparative de différents modèles pluie-débit, extrapolation de la normale à l'extrême et tests d'hypothèses sur les processus hydrologiques." Montpellier 2, 2007. http://www.theses.fr/2007MON20254.
Full textAbstract:
Les bassins cévenols (Sud de la France) sont soumis en automne à des événements pluviométriques intenses à l’origine de crues « éclair » dévastatrices, comme le montre l'exemple de la crue de septembre 2002. En termes de protection des populations, la prévision à court terme de ces épisodes est un enjeu majeur. Les modèles pluie-débit constituent un des outils pour la prévision, et restent encore largement perfectibles en extrapolation temporelle (vers les extrêmes) et spatiale (transposition à des bassins non jaugés). Ces deux aspects sont étudiés dans ce travail, à travers une analyse des performances des modèles de la normale à l'extrême, et une interprétation de ces performances. Le site d'étude est le bassin du Gardon d'Anduze (545 km2). Dans un premier temps, 3 modèles spatialisés ont été calés et validés sur un échantillon d'une trentaine de crues observées entre 1972 et 2003. Ces modèles s'appuient sur des processus de nature différente : ruissellement hortonien par dépassement de la capacité d’infiltration des sols pour ALTHAIR, ruissellement sur sols saturés pour TopModel, relation empirique entre cumul de pluie et coefficient de ruissellement pour SCS. Les performances de ces modèles sont globalement équivalentes, et montrent que des modèles a priori différents peuvent être contraints numériquement afin de reproduire les crues de façon satisfaisante. Néanmoins, les valeurs des paramètres des modèles susceptibles de recevoir une interprétation physique diffèrent sensiblement des valeurs mesurables sur le terrain. Dans un second temps, on s'intéresse à l'origine de ces différences, et on teste des hypothèses liées à la variabilité spatiale des épaisseurs de sol et des déficits en eau. Ces hypothèses sont étudiées à l'aide d'un modèle bi-couches à base mécaniste : TOPKAPI. Différentes distributions spatiales d’épaisseurs de sol sont générées; elles montrent la sensibilité du modèle à la nature (distribution aléatoire ou distribution corrélée) et aux propriétés (variance en particulier) de la distribution. Les valeurs des paramètres ajustés sur le sous-bassin de Saumane (101 km2), en particulier la conductivité hydraulique Ks, sont modifiées lorsqu’on introduit une variabilité des épaisseurs de sol. Elles se rapprochent de leur estimation sur le terrain. La connaissance de la variabilité temporelle et spatiale des épaisseurs de sols revêt donc une grande importance, et doit motiver par la suite une exploration plus systématique. Ce travail permet de préciser les apports et les conditions d'applications des modèles pluie-débit spatialisés dans un contexte de prévision : apport de la mesure radar de la pluie, protocoles de calage des modèles, importance de l'initialisation des stocks hydriques et des déficits en eau, prise en compte des organisations spatiales de ces stocks ou déficits dans les formations superficielles. Cette analyse demande à être étendue à d'autres types de bassins méditerranéens : bassins sédimentaires de la plaine littorale, bassins karstiques.
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Dezetter, Alain. "Modélisation globale de la relation pluie débit : application en zone de savanes soudanaises (Nord-Ouest de la Côte-d'Ivoire)." Montpellier 2, 1991. http://www.theses.fr/1991MON20173.
Full textAbstract:
Trois modeles globaux de relation pluie debit (creg, gr3 et modglo) sont utilises en zone de savanes soudanaises dans le nord-ouest de la cote d'ivoire, dans un but de prevision des apports decadaires et de gestion des ressources en eau. Apres la selection d'un critere numerique de calage et la mise au point d'un module d'evaluation comparative des hydrogrammes, les trois modeles sont cales pour 91 stations-annees reparties en 20 bassins versants de 120 a 4700 km#2. L'analyse de ces calages conduit a la mise au point d'equations de predetermination des parametres incluant des parametres d'occupation du sol (% de cultures). Ces equations, une fois testees et validees, permettent d'envisager l'utilisation de ces modeles pour des bassins versants non jauges afin de fournir des hydrogrammes decadaires de precision acceptable pour des amenageurs et des gestionnaires de projets a vocation agricole
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Nalbantis, Ioannis. "Identification de modèles pluie-débit du type hydrogramme unitaire : développements de la méthode DPFT et validation sur données générées avec et sans erreur." Grenoble INPG, 1987. http://www.theses.fr/1987INPG0119.
Full textAbstract:
On decrit la methode dpft comme une methode iterative alternee d'identification, a partir d'un ensemble de crues, de la fonction de transfert d'un bassin et des pluies efficaces associees a ces crues. On propose differentes ameliorations des algorithmes utilises precedemment, en particulier, la regression en crete dans la deconvolution des pluies efficaces. Les differentes options, ainsi que les effets dus a l'echantillonnage sont testes sur des series de pluies et de debits generees, affectees ou non de bruit sur l'amplitude ou la chronologie, representant les incertitudes ou erreurs de mesures habituelles. Les resultats montrent la pertinence et la robustesse de la methode vis-a-vis de l'echantillonnage et des erreurs de mesure, et ils permettent de definir les algorithmes les plus robustes et des regles de mise en oeuvre pour l'utilisateur
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Wendling, Jacques. "Modélisation pluie-débit en zone méditerranéenne : comparaison d'approches globaels/distribuées, conceptuelles/physico-déterministes : essai de prise en compte de la variabilité spatiale des pluies (application au bassin versant du Réal Collobrier)." Grenoble INPG, 1992. http://www.theses.fr/1992INPG0012.
Full textAbstract:
Ce memoire essaye d'evaluer les ameliorations pouvant etre obtenues par l'utilisation d'un modele a base physique semi-distribue (topmodel), plutot qu'un modele global conceptuel (hydrogramme unitaire identifie par la methode d. P. F. T. ,. . . ). Pour cela nous avons d'abord cree des resultats de reference en appliquant la methode d. P. F. T. Couplee a differentes fonctions de production conceptuelles, ainsi qu'un modele de stockage (gr3h) a un jeu de 41 evenements divise en deux echantillons de calibration et de validation. Ensuite, nous avons applique une version semi-distribuee de topmodel sur le meme bassin versant divise en 20 sous-unites geographiques. Nous avons inclus quelques modifications pour adapter ce modele au climat mediterraneen (interception). Puis, nous avons developpe des versions globales de topmodel tournees vers un but operationnel et graduellement plus simplistes. L'utilisation d'une fonction de transfert de type hydrogramme unitaire s'est montree bien plus avantageuse qu'une approche physique. Finalement, nous avons etudie l'influence de la variabilite spatiale de la pluie, aussi bien a travers des indices globaux de non-uniformite pour les modeles globaux, qu'a travers des pluies reellement variees dans une version semi-distribuee de topmodel. Quel que soit le cas de figure, aucune amelioration significative n'est apparue