Apport des modèles météorologiques de résolution kilométrique pour la prévision des crues rapides méditerranéennes PDF Download
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Book Description
Les régions méditerranéennes sont soumises au risque de crue-éclair à l'automne. Le premier volet de cette thèse a permis d'évaluer l'apport du système couplé ISBA-TOPMODEL pour la simulation de ce type de crues sur trois bassins versants cévenols. Le potentiel des prévisions déterministes à fine échelle (telles que celles fournies par le modèle AROME) pour la prévision des débits est examiné dans le deuxième volet de la thèse. On montre que les erreurs de localisation de la prévision de pluie se propagent dans le modèle hydrologique en s'amplifiant. Finalement, pour quantifier ces incertitudes, une méthode de perturbation des pluies prévues par AROME est développée et utilisée pour générer des ensembles de débits prévus. La prévision d'ensemble des débits s'est montrée meilleure qu'une prévision de débits partant de la prévision déterministe de pluie.
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Les régions méditerranéennes sont soumises au risque de crue-éclair à l'automne. Le premier volet de cette thèse a permis d'évaluer l'apport du système couplé ISBA-TOPMODEL pour la simulation de ce type de crues sur trois bassins versants cévenols. Le potentiel des prévisions déterministes à fine échelle (telles que celles fournies par le modèle AROME) pour la prévision des débits est examiné dans le deuxième volet de la thèse. On montre que les erreurs de localisation de la prévision de pluie se propagent dans le modèle hydrologique en s'amplifiant. Finalement, pour quantifier ces incertitudes, une méthode de perturbation des pluies prévues par AROME est développée et utilisée pour générer des ensembles de débits prévus. La prévision d'ensemble des débits s'est montrée meilleure qu'une prévision de débits partant de la prévision déterministe de pluie.
Author: Alexane Lovat (docteur en sciences de l'univers).) Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 0
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Les régions méditerranéennes sont régulièrement exposées aux événements fortement précipitants et aux crues rapides. En situation de crise, disposer d'une prévisionhydrométéorologique sur quelques heures d'échéance peut s'avérer crucial, notamment pour l'intervention des services de secours. La prévision des conséquences hydrologiques des épisodes méditerranéens de pluie intense aux échéances de la prévision immédiate, jusqu'à 6h d'échéance, est le sujet de cette thèse. Deux aspects ont été étudiés : la modélisation des débits et du ruissellement à fine échelle, et l'utilisation de prévisions immédiates de pluie, notamment des nouveaux systèmes de prévision de Météo-France, pour anticiper les crues. L'apport d'une représentation plus fine de l'occupation et de la texture des sols pour la simulation des débits des cours d'eau et du ruissellement sur des zones urbaines et péri-urbaines a d'abord été examiné. Une étude de sensibilité a été menée sur l'impact des descripteurs de sol et de la résolution spatiale (1km et 300m) avec le modèle hydrologique ISBA-TOP sur 12 cas de crues passées, incluant celui des inondations meurtrières dans la région de Cannes en 2015. Une analyse approfondie de ce cas a été conduite en exploitant les estimations de débits obtenues dans le cadre des enquêtes post-évènement du programme HyMeX et en explorant le potentiel dedonnées d'impacts pour évaluer le ruissellement simulé. La résolution spatiale du modèle s'estmontrée avoir le plus d'impact, suivie de la description de la texture du sol et enfin de ladescription de l'occupation du sol. Le potentiel des prévisions immédiates de pluie pour laprévision des crues méditerranéennes jusqu'à 6h d'échéance a ensuite été étudié. En particulier,les prévisions de pluie issues d'une version dédiée à la prévision immédiate du modèle deprévision numérique du temps AROME (AROME-PI), et d'une méthode de fusion entreextrapolation des lames d'eau radar et prévision numérique du temps (PIAF) ont été examinées.L'évaluation a été conduite en considérant les temps de mise à disposition réelle des prévisions,qui est un paramètre important à prendre en compte pour la prévision jusqu'à quelques heuresd'échéance. Ces pluies ont été évaluées d'un point de vue hydrologique, en comparant les lamesd'eau observées et prévues sur des bassins versants affectés par des crues passées, puis àl'échelle régionale sur un grand domaine Sud-Est. Les résultats sont globalement les mêmes pourles deux évaluations. PIAF est de très bonne qualité jusqu'à 1h de prévision, mais cette qualité sedégrade très rapidement, pour atteindre une qualité comparable voire inférieure à AROME-PI audelà de 1h15/1h30 de prévision. Entre 2h et 3h d'échéance, AROME-PI est de qualité supérieure ou équivalente à PIAF. Des ensembles formés par les prévisions successives de AROME-PI et dePIAF respectivement, ont aussi été étudiés. La sensibilité des ensembles à leur taille et à l'ajout d'une tolérance temporelle sur la prévision de chacun des membres a été examinée. Les résultats indiquent que plus un ensemble contient de membres, plus il est performant. Il en est de même pour les ensembles avec une tolérance temporelle de 15 ou de 30min. Une évaluation des débits aux exutoires simulés avec ISBA-TOP et MARINE forcés par les prévisions immédiates de pluie AROME-PI et PIAF, utilisées seules ou en tant qu'ensembles, a aussi été effectuée sur deux cas de crues exceptionnelles (l'Aude en 2018 et Cannes en 2015). Pour les meilleurs scenarii basés sur les prévisions AROME-PI, l'anticipation de la bonne intensité des pics de crue et de la décrue peut atteindre jusqu'à 5h, et un peu plus pour la montée. Pour ceux basés sur les prévisions PIAF, l'anticipation varie entre 20min et 4h, selon le phénomène, le bassin et le modèle hydrologique étudié.
Author: Simon Edouard Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 213
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Les régions méditerranéennes sont particulièrement soumises au risque de crues rapides. Ces crues sont provoquées par des pluies intenses pouvant être stationnaires et qui affectent des bassins versants à la topographie marquée et aux temps de réponses courts. Ces crues peuvent être très violentes, dévastatrices voire meurtrières. Il est donc important de disposer de systèmes de prévision adaptés pour l'anticipation des pluies et des débits des cours d'eau méditerranéens. Le système couplé ISBA-TOP a été particulièrement conçu pour simuler la réponse hydrologique de bassins versants à dynamique rapide. Il s'agit d'un couplage entre le modèle de surface ISBA et une version du modèle hydrologique TOPMODEL adaptée aux crues rapides. Une première étape du travail de thèse a été d'évaluer l'apport d'une meilleure représentation des processus hydrologiques dans le sol pour la simulation des débits avec ISBA-TOP. Une version d'ISBA-TOP basée sur la version diffusive d'ISBA (ISBA-DF qui découpe verticalement les colonnes de sol en de multiples couches) a donc été comparée à la version originale d'ISBA-TOP qui utilisait l'approche ISBA-3L où 3 couches de sol sont représentées. Sur un échantillon d'une vingtaine de cas d'étude, on montre une légère amélioration des simulations de débits avec la nouvelle version d'ISBA-TOP. Cette nouvelle version permet de s'affranchir du calage de deux paramètres gérant la répartition verticale de l'eau dans les colonnes de sol qu'il était nécessaire de réaliser pour chacun des bassins étudiés. La simulation de petits bassins versants non jaugés, pour lesquels on ne dispose pas d'observations pour réaliser le calage des paramètres, peut donc être envisagée. Il n'en reste pas moins que la modélisation hydrologique avec ISBA-TOP (comme avec tout autre modèle) reste entachée d'incertitude. La seconde partie de cette thèse vise à identifier ces incertitudes et à les quantifier. Dans le cas des crues rapides, les données de précipitation utilisées en entrée du modèle hydrologique constituent la source majeure d'incertitude mais elle n'est pas la seule. La connaissance des conditions initiales d'humidité des sols est également incertaine et le modèle hydrologique, lui-même, est entaché d'incertitude de par la `` paramétrisation '' des processus physiques et de par sa structure. Afin d'explorer ces deux sources d'incertitude et de les hiérarchiser, une étude de sensibilité du modèle ISBA-TOP à ses paramètres et à ses conditions initiales d'humidité des sols a été menée. Cette étude de sensibilité a d'abord été conduite pour un cas idéalisé, d'interprétation plus facile, avant de confirmer et d'approfondir les résultats sur des cas réels. Les simulations de débit avec ISBA-TOP se sont avérées particulièrement sensibles à trois des paramètres hydrodynamiques : le contenu en eau à saturation, la conductivité hydraulique à saturation et le taux de décroissance de la transmissivité avec la profondeur. Cette sensibilité, toutefois, est très dépendante des conditions initiales d'humidité des sols. Sur la base des résultats de l'étude de sensibilité, une méthode de perturbation des paramètres du modèle hydrologique a été conçue afin de tenir compte des erreurs de modélisation. Elle est complétée par une méthode de perturbations des conditions initiales en humidité des sols afin de constituer un système de simulation hydrologique d'ensemble. Evalué sur six cas réels, il a été montré que cet ensemble a un apport pour la simulation des débits par rapport à la version déterministe du modèle.
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Ce travail propose d’évaluer, dans le cas des bassins versants de la Loire supérieure, l’intérêt de modèles pluie-débit globaux pour la prévision opérationnelle des crues rapides. Après une description du bassin à Bas-en-Basset, l’analyse critique des jeux de données disponibles met en évidence leur richesse, mais aussi leurs défauts. La grande variété des événements hydrométéorologiques touchant ces bassins apparaît particulièrement intéressante pour comparer des modèles hydrologiques. Des modèles conceptuels simples sont apparus plus robustes et souvent plus performants que des modèles statistiques ou des réseaux de neurones artificiels. Des critères spécifiques à la prévision des crues mettent en évidence les informations sur l’évolution immédiate des débits apportées par la transformation de la pluie en débit, même si les erreurs de modélisation restent importantes et finalement proches d’un modèle à l’autre. Un effort particulier a été porté sur l’estimation par krigeage des précipitations moyennes spatiales, pour lesquelles un modèle d’erreur est proposé et validé sur les données. Ces incertitudes, propagées dans les modèles pluie-débit, contribuent, selon la taille des bassins, à une part variable de l’erreur totale de modélisation. Enfin un travail exploratoire a montré l’intérêt d’inclure des prévisions de pluies probabilisées dans une chaîne hydrométéorologique, pour augmenter les délais d’anticipation et prendre en compte les incertitudes associées. Toutefois, la disponibilité de ces prévisions impose des traitements préalables à leur utilisation. Il ressort que des outils simples peuvent laisser envisager des améliorations dans ce domaine encore très perfectible de la prévision des crues.
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CE TRAVAIL VISE A AMELIORER LA PREVISION DES CRUES SUBITES (EN PARTICULIER SUR L'ARDECHE) ET S'ARTICULE EN TROIS PARTIES. LA PREMIERE CONCERNE LA MISE EN UVRE D'UNE CHAINE OPERATIONNELLE DE PREVISION HYDROMETEOROLOGIQUE. LES PRINCIPALES ETAPES SONT ALORS DE CALCULER LES PLUIES MOYENNES SUR LES BASSINS ETUDIES, EN UTILISANT LES MESURES PLUVIOMETRIQUES AU SOL, ET PAR AILLEURS LES IMAGES RADAR, PUIS DE TESTER LE MODELE HYDROLOGIQUE CHOISI (TOPMODEL). NOUS AVONS ENSUITE QUANTIFIE LES CONSEQUENCES, SUR LA SIMULATION DES DEBITS, DE L'INCERTITUDE D'EVALUATION DES PLUIES MOYENNES PAR LE RESEAU SOL. LES RESULTATS MONTRENT QUE, POUR DES RESEAUX DE MESURES BIEN DIMENSIONNES, L'ESTIMATION DES PLUIES MOYENNES EST SATISFAISANTE POUR LE CALCUL DES DEBITS. EN REVANCHE, QUAND LE RESEAU DEVIENT INSUFFISAMMENT DENSE, L'ERREUR SUR LES DEBITS PEUT DEVENIR TRES IMPORTANTE. LA DEUXIEME PARTIE VISE A AUGMENTER LES ECHEANCES DE PREVISION DE DEBITS, GRACE A UN GENERATEUR DE SCENARIOS DE PLUIES HORAIRES. CET OUTIL, COUPLE A UN MODELE HYDROLOGIQUE, EST SOUVENT INSUFFISANT POUR BIEN CERNER LES DEBITS FUTURS. NOUS AVONS DONC TENTE DE L'AMELIORER EN AJOUTANT DES INFORMATIONS SUR LES PLUIES FUTURES. EN PARTICULIER, NOUS AVONS TESTE LES APPORTS DE LA PREVISION IMMEDIATE, D'INFORMATIONS SUR L'ARRET DES PLUIES ET SURTOUT D'UNE PREVISION DE PLUIES JOURNALIERES. EN CONCLUSION, DE TELLES INFORMATIONS SONT TRES PERTINENTES POUR ANTICIPER LES DEBITS PLUSIEURS HEURES A L'AVANCE. ENFIN, DANS LA DERNIERE PARTIE, NOUS AVONS CHERCHE A INTEGRER LA VARIABILITE SPATIALE DE LA PLUIE DANS TOPMODEL, CE QUI CONDUIT A RELAXER UNE HYPOTHESE ESSENTIELLE : L'UNIFORMITE DE LA RECHARGE DE VERSANT SUR UN BASSIN. UNE AUTRE CONSEQUENCE EST DE TRAVAILLER AVEC DES AIRES DRAINEES VARIABLES AU COURS D'UN EPISODE. UNE NOUVELLE VERSION A DONC ENTIEREMENT ETE DEVELOPPEE. LES RESULTATS OBTENUS SUR UN BASSIN SONT TRES PROMETTEURS : L'INFLUENCE DE LA VARIABILITE SPATIALE DE LA PLUIE SUR LA MODELISATION DES DEBITS A ETE MONTREE.
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Earthen architecture constitutes one of the most diverse forms of cultural heritage and one of the most challenging to preserve. It dates from all periods and is found on all continents but is particularly prevalent in Africa, where it has been a building tradition for centuries. Sites range from ancestral cities in Mali to the palaces of Abomey in Benin, from monuments and mosques in Iran and Buddhist temples on the Silk Road to Spanish missions in California. This volume's sixty-four papers address such themes as earthen architecture in Mali, the conservation of living sites, local knowledge systems and intangible aspects, seismic and other natural forces, the conservation and management of archaeological sites, research advances, and training.
Author: Jacqueline Ki-Zerbo Publisher: Univ of California Press ISBN: 9780520066960 Category : History Languages : en Pages : 372
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"This volume covers the period from the end of the Neolithic era to the beginning of the seventh century of our era. This lengthy period includes the civilization of Ancient Egypt, the history of Nubia, Ethiopia, North Africa and the Sahara, as well as of the other regions of the continent and its islands."--Publisher's description
Author: Dan Gafta Publisher: Springer Science & Business Media ISBN: 3540472290 Category : Nature Languages : en Pages : 460
Book Description
This book provides a multi-disciplinary coverage of the broad fields of species, community and landscape conservation. The panel of contributors consider a range of topics in vegetation and biodiversity assessment, planning and management of conservation zones and protected areas, together with historical and social/legal issues of the environment and nature conservation. The book celebrates the life’s work of Professor Franco Pedrotti.
Author: Bruno Voituriez Publisher: UNESCO ISBN: Category : Science Languages : en Pages : 132
Book Description
El Nino, caprice of the heavens, scapegoat for every calamity? The general public cannot really understand what is behind the El Nino phenomenon. The book offers a tour of the Earth's climate to understand one of its normal but extreme components.
Author: Béatrice Audard-Vincendon
Author: Béatrice Audard-Vincendon
Author: Alexane Lovat (docteur en sciences de l'univers).)
Author: Simon Edouard
Author: Laetitia Moulin
Author: Rachel Datin
Author: Leslie Rainer
Author: Jacqueline Ki-Zerbo
Author: Dan Gafta
Author: Bruno Voituriez
Author: Eric Servat