Analyse de la variabilité de la fonction de transfert d'un bassin versant et développement d'un modèle conceptuel faiblement paramétré, le modèle Storhy PDF Download

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Analyse de la variabilité de la fonction de transfert d'un bassin versant et développement d'un modèle conceptuel faiblement paramétré, le modèle Storhy

Analyse de la variabilité de la fonction de transfert d'un bassin versant et développement d'un modèle conceptuel faiblement paramétré, le modèle Storhy PDF Author: Jean-Marc Neyret-Gigot
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Languages : fr
Pages : 239

Book Description
CETTE ETUDE ENTRE DANS LE CADRE DE L'APPROCHE GLOBALE DE LA RELATION PLUIE DEBIT DECOMPOSANT LES MECANISMES DE TRANSFORMATION DE LA PLUIE EN DEBIT EN FONCTION DE TRANSFERT ET FONCTION DE PRODUCTION. ON S'INTERROGE SUR L'APTITUDE DES FONCTIONS DE TRANSFERT DE TYPE HYDROGRAMME UNITAIRE A BIEN REPRODUIRE LES DEBITS. EN UN PREMIER TEMPS, ON CHERCHE POUR CELA A IDENTIFIER, SUR UN BASSIN MEDITERRANEEN DU SUD DE LA FRANCE ET SUR UN BASSIN SEHALIEN, QUELS SONT LES FACTEURS PROVOQUANT LA VARIABILITE DE LA FONCTION DE TRANSFERT. EN UTILISANT UNE APPROCHE CORRELATIVE AINSI QUE LA METHODE DPFT, ON MONTRE QUE LA FONCTION DE TRANSFERT, SURTOUT DANS SA PHASE DECROISSANTE, EST SENSIBLE AUX CONDITIONS ANTERIEURES ET A LA PLUVIOMETRIE DE L'EPISODE; LE TEMPS DE MONTEE AU PIC ETANT UN ELEMENT RELATIVEMENT STABLE. EN UN DEUXIEME TEMPS, ON CHERCHE A IDENTIFIER UNE FONCTION DE TRANSFERT DEBARRASSEE DE LA PHASE DECROISSANTE NON INVARIANTE ET ON PROPOSE UN MODELE OU LA FONCTION DE PRODUCTION, DE TYPE RESERVOIR, EXPLIQUE LA PHASE DE RECESSION DES HYDROGRAMMES. GRACE A DES TECHNIQUES D'OPTIMISATION ADAPTEES ET A L'EMPLOI DE TESTS DE SENSIBILITE, DIVERS JEUX DE PARAMETRES SONT PROPOSES ET UTILISES SUR DIFFERENTS BASSINS VERSANTS. LES MEILLEURES RECONSTITUTIONS SONT OBTENUES AVEC UN RESERVOIR A VIDANGE LINEAIRE DONT LES CARACTERISTIQUES SONT LIEES AU DEBIT INITIAL ET A LA PLUIE, LE TRANSFERT SE REDUISANT A UN SIMPLE DECALAGE. CE MODELE CONCEPTUEL SIMPLE ET FAIBLEMENT PARAMETRE FOURNIT DES RESULTATS INTERESSANTS ET OFFRE LA POSSIBILITE DE DEVELOPPEMENTS FUTURS

Analyse de la variabilité de la fonction de transfert d'un bassin versant et développement d'un modèle conceptuel faiblement paramétré, le modèle Storhy

Analyse de la variabilité de la fonction de transfert d'un bassin versant et développement d'un modèle conceptuel faiblement paramétré, le modèle Storhy PDF Author: Jean-Marc Neyret-Gigot
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Languages : fr
Pages : 239

Book Description
CETTE ETUDE ENTRE DANS LE CADRE DE L'APPROCHE GLOBALE DE LA RELATION PLUIE DEBIT DECOMPOSANT LES MECANISMES DE TRANSFORMATION DE LA PLUIE EN DEBIT EN FONCTION DE TRANSFERT ET FONCTION DE PRODUCTION. ON S'INTERROGE SUR L'APTITUDE DES FONCTIONS DE TRANSFERT DE TYPE HYDROGRAMME UNITAIRE A BIEN REPRODUIRE LES DEBITS. EN UN PREMIER TEMPS, ON CHERCHE POUR CELA A IDENTIFIER, SUR UN BASSIN MEDITERRANEEN DU SUD DE LA FRANCE ET SUR UN BASSIN SEHALIEN, QUELS SONT LES FACTEURS PROVOQUANT LA VARIABILITE DE LA FONCTION DE TRANSFERT. EN UTILISANT UNE APPROCHE CORRELATIVE AINSI QUE LA METHODE DPFT, ON MONTRE QUE LA FONCTION DE TRANSFERT, SURTOUT DANS SA PHASE DECROISSANTE, EST SENSIBLE AUX CONDITIONS ANTERIEURES ET A LA PLUVIOMETRIE DE L'EPISODE; LE TEMPS DE MONTEE AU PIC ETANT UN ELEMENT RELATIVEMENT STABLE. EN UN DEUXIEME TEMPS, ON CHERCHE A IDENTIFIER UNE FONCTION DE TRANSFERT DEBARRASSEE DE LA PHASE DECROISSANTE NON INVARIANTE ET ON PROPOSE UN MODELE OU LA FONCTION DE PRODUCTION, DE TYPE RESERVOIR, EXPLIQUE LA PHASE DE RECESSION DES HYDROGRAMMES. GRACE A DES TECHNIQUES D'OPTIMISATION ADAPTEES ET A L'EMPLOI DE TESTS DE SENSIBILITE, DIVERS JEUX DE PARAMETRES SONT PROPOSES ET UTILISES SUR DIFFERENTS BASSINS VERSANTS. LES MEILLEURES RECONSTITUTIONS SONT OBTENUES AVEC UN RESERVOIR A VIDANGE LINEAIRE DONT LES CARACTERISTIQUES SONT LIEES AU DEBIT INITIAL ET A LA PLUIE, LE TRANSFERT SE REDUISANT A UN SIMPLE DECALAGE. CE MODELE CONCEPTUEL SIMPLE ET FAIBLEMENT PARAMETRE FOURNIT DES RESULTATS INTERESSANTS ET OFFRE LA POSSIBILITE DE DEVELOPPEMENTS FUTURS

ANALYSE DE LA VARIABILITE DES PARAMETRES CARACTERISTIQUES DE L'HYDROLOGIE D'UN BASSIN VERSANT ET MODELISATION DES CRUES EN PRESENCE DE DONNEES HYDROLOGIQUES SUCCINCTES

ANALYSE DE LA VARIABILITE DES PARAMETRES CARACTERISTIQUES DE L'HYDROLOGIE D'UN BASSIN VERSANT ET MODELISATION DES CRUES EN PRESENCE DE DONNEES HYDROLOGIQUES SUCCINCTES PDF Author: ANITA.. SCHOBER-EIMER
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Languages : fr
Pages : 299

Book Description
LE BUT DE CETTE ETUDE EST D'ELABORER UNE STRATEGIE DE PREDETERMINATION OU MEME DE PREVISION SUR LES BASSINS POUR LESQUELS LES DONNEES HYDROMETEOROLOGIQUES SONT RARES OU INEXISTANTES. DANS UNE PREMIERE PARTIE DEUX METHODES SUSCEPTIBLES D'APPORTER RAPIDEMENT DES INFORMATIONS HYDROLOGIQUES SONT EXPLORES: UNE METHODE EXPERIMENTALE A BASE DE SIMULATIONS DE PLUIE PHYSIQUE SUR DIVERSES PETITES PARCELLES D'UN BASSIN VERSANT S'AVERE DIFFICILE A METTRE EN UVRE NOTAMMENT SI LE SOL EST COUVERT DE VEGETATION. L'AUTRE APPROCHE EST STATISTIQUE. EN ANALYSANT LES EVENEMENTS PLUIE-DEBIT FAIBLES A MOYENNEMENT FORTS SUR CINQ BASSINS VERSANTS DONT QUATRE DANS LA REGION MEDITERRANEENNE ET UN EN AFRIQUE, NOUS TENTONS DE DECOUVRIR LES EVOLUTIONS DES REACTIONS D'UN BASSIN VERSANT EN VUE D'UNE EXTRAPOLATION EN SITUATION EXTREME. ON EXAMINE AINSI QUELLES SONT LES GRANDEURS CARACTERISTIQUES DE LA PLUIE ET DE L'ETAT INITIAL D'UN BASSIN VERSANT QUI JOUENT UN ROLE SUR LA FONCTION DE PRODUCTION ET SUR LA FONCTION DE TRANSFERT. ON ETUDIE EN PARTICULIER LA VARIABILITE DE LA FONCTION DE TRANSFERT SUR UN BASSIN VERSANT DONNE. DANS LA DEUXIEME PARTIE ON PRESENTE DES ESSAIS DE MODELISATION EN PROFITANT DES RESULTATS ANTERIEURS. LE MODELE EMPIRIQUE INTITULE STORHY EST AJUSTE SELON NOS CRITERES. ON PROPOSE DEUX VERSIONS DU MODELE ; UNE VERSION AVEC TROIS VARIABLES D'INITIALISATION ET UN PARAMETRE ET UNE AUTRE VERSION PARAMETRIQUE SANS VARIABLES D'INITIALISATION. LES PERFORMANCES DE LA DERNIERE CATEGORIE SONT ETUDIEES ET COMPAREES A CELLES D'UN AUTRE MODELE (GR3H). LE MODELE AVEC TROIS VARIABLES D'INITIALISATION EST ANALYSE EN VUE DE SON UTILISATION DANS UN CONTEXTE DE DONNEES RARES ET SEMBLE DONNER DES RESULTATS ENCOURAGEANTS

Étude statistique et comparative de modèles conceptuels hydrologiques pour des bassins versants de la province du Québec, Canada

Étude statistique et comparative de modèles conceptuels hydrologiques pour des bassins versants de la province du Québec, Canada PDF Author: Mustapha Hamaoui
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Languages : fr
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Book Description
La description des processus de transformation des précipitations (pluie et neige) en débit dans un bassin versant passe par le choix d'un modèle hydrologique adéquat. Les modèles hydrologiques conceptuels servent à prédire les débits dans les rivières à l'aide de plusieurs paramètres, qui n'ont pas toujours une signification physique. Les débits doivent être déterminés par calibration. Le choix d'une tel modèle repose sur son efficacité, c'est-à-dire sa capacité à fournir des jeux de paramètres permettant au modèle de donner des simulations satisfaisantes. (Perrin, 2002). La validation est l'étape qui suit la calibration où on s'assure que le modèle peut faire des prédictions exactes et reproductibles en dehors de la période sur laquelle il a été calibré (Vogel, 2003). La méthode la plus courante pour valider un modèle hydrologique sur un bassin versant est d'ajuster les données simulées avec les mesures de terrain. La structure de modèle et leurs paramètres associés ne sont pas uniques. Il peut exister plusieurs représentations mathématiques, ce qui risque d'influencer la précision des résultats fournis par le modèle. Dans la plupart des applications de modèles hydrologiques, les réponses simulées du bassin versant, autres que le débit, restent internes (des variables d'état) au modèle. Ceci peut rendre discutable la validité de la description du modèle au processus interne du bassin versant. Il existe plusieurs méthodes pour valider un modèle hydrologique (Seibert, 1997) mais il n'existe pas encore de méthode ou de critère quantitatif définitif pour rejeter un modèle de bassin versant (Vogel & Sankarasubramanian, 2003). La méthode de covariance-variance proposée par Vogel offre une méthodologie quantitative pour accepter ou rejeter un modèle de bassin versant. L'objectif de cette étude est de s'assurer de la capacité du modèle à décrire les échanges dans un bassin versant. La méthode de covariance-variance est basée sur l'aptitude du modèle à représenter la covariance des données métrologiques avec les données de sortie (débit) sans passer par l'étape de calibration. La calibration du modèle génère une erreur inévitable (Vogel & Sankarasubramanian, 2003). Afin de vérifier la pertinence de la méthode de la covariance et sa fiabilité, nous l'avons appliquée sur 125 bassins hydrographiques québécois jaugés par le département de l'expertise hydraulique du Québec (DEHQ), en nous servant des modèles hydrologiques GR4J (Perrin, Michel, & Andréassian, Improvement of a parsimonious model for streamflow simulation, 2003) à quatre paramètres, qui est couplé avec le module de neige CemaNeige (Valery, 2010), HBV (Lindstrom, Johansson, Persson, Gardelin, & Bergstrom, 1997) à dix paramètres, MOHYSE (Fortin & Turcotte, 2007) à dix paramètres et HMETS (Martel, Demeester, & Brissette, HMETS- A simple and efficient model for flow forecasting, climate studies and teaching hydrological modelling, 2014) à vingt et un paramètres. Pour chaque bassin, une période de 16 ans située entre 1980 et 2015 a été sélectionnée. La démarche consiste à effectuer un grand nombre de simulations (Monte Carlo) et s'appuie sur les données observées disponibles (débits, précipitations, température...) afin d'explorer exhaustivement l'espace des valeurs acceptables de débits obtenues par les quatre modèles. Le but est de réussir à tirer l'information des données disponibles pour un bassin et d'en déduire la structure du modèle la plus adaptée. Nos résultats montrent que les modèle GR4J et HMETS ont pu établir une relation entre un ensemble de données simulées obtenues par la méthode de Monte-Carlo et l'observation pour tous les bassins, alors que les modèles hydrologiques MOHYSE et HBV n'ont pas pu établir cette relation pour la majorité des bassins versants étudiés. Ces deux derniers modèles ont représenté les bassins versants moins bien que les autres modèles.

Modélisation des transferts d'eau et d'azote dans les sols et les nappes. Développement d'un modèle conceptuel distribué. Applications à de petits bassins versants agricoles

Modélisation des transferts d'eau et d'azote dans les sols et les nappes. Développement d'un modèle conceptuel distribué. Applications à de petits bassins versants agricoles PDF Author: Véronique Beaujouan
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Languages : fr
Pages : 420

Book Description
L'évaluation des actions de reconquête de la qualité de l'eau, notamment en ce qui conceme l'azote, peut passer par une étape de modélisation. Des hypothèses simples de fonctionnement des bassins versants ont ainsi été posées et un modèle hydrologique distribué, TNT, a été développé. Divers tests de TNT ont été effectués sur le bassin de Kervidy (Morbihan), et sur des bassins virtuels simples, aux géomorphologies contrastées: sensibilité aux paramètres et hypothèses; simulation du débit, de la profondeur de la nappe... Le domaine de validité de TNT regroupe les petits bassins versants agricoles, aux sols relativement perméables sur substrat imperméable, avec une nappe peu profonde, en climat tempéré humide. Après intégration de différents modules de transferts et transformations d'azote, TNT à été utilisé pour chercher à répondre à trois grands types de questions. L'influence de la localisation des cultures sur les flux d'azote a été étudiée. Les résultats de simulations simples, par couplage avec le modèle agronomique STICS, suggèrent que l'interposition d'une culture sous-fertilisée entre la rivière et une culture sur-fertilisée permet de limiter la pollution de la rivière. Les temps de transtert au sein d'un versant ont ensuite été simulés. Le versant étudié présente une forte inertie face aux transferts d'azote, et le modèle est sensible à la localisation de la fertilisation. Enfin, le lien entre géomorphologie et dénitrification a été étudié, ce qui a permis de vérifier la possiblité d'intégration de transformation d'azote à TNT et l'obtention de réponses spatiales différentes selon la morphologie des bassins. L'utilisation de TNT pour la caractérisation de bassins versants peut être envisagée, mais, actuellement, TNT doit être considéré comme un modèle d'analyse et d'aide à la recherche et non comme un modèle opérationnel de prédiction. Il est à utiliser avec précaution, avec des objectifs précis, dans un cadre de recherche et d'analyse de scénarios.

Représentation de l'urbanisation dans la modélisation hydrologique à l'échelle du bassin versant

Représentation de l'urbanisation dans la modélisation hydrologique à l'échelle du bassin versant PDF Author: Mohamed Saadi
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Category :
Languages : fr
Pages : 0

Book Description
Afin de déterminer l'impact hydrologique de l'étalement urbain à venir, la modélisation hydrologique est très utile car elle permet de traduire les scénarios d'urbanisation en scénarios hydrologiques en tenant compte de la variabilité climatique. Malgré la diversité actuelle des modèles hydrologiques applicables sur les bassins urbanisés, ces modèles sont en général développés sur un nombre limité de bassins versants, ce qui pose la question de leur robustesse. L'objectif de cette thèse est de chercher une structure de modèle hydrologique capable de reproduire la relation pluie-débit pour un large échantillon de bassins versants urbanisés, situés en France et aux États-Unis, et caractérisés par différents niveaux d'étalement urbain. Pour ce faire, nous sommes partis d'une structure de modèle conceptuel (GR4H), fonctionnant au pas de temps horaire mais non dédiée aux bassins versants urbanisés. Pour arriver à nos objectifs, nous avons considéré quatre étapes : (1) la collecte et la préparation d'un large échantillon de données pour plus de 2000 bassins versants situés en France et aux États-Unis. L'analyse de la variabilité des coefficients de ruissellement de 852 bassins nord-américains a montré une dépendance non seulement au taux moyen d'imperméabilité totale (TIA), mais aussi aux conditions d'humidité du sol quel que soit le niveau d'étalement urbain du bassin versant ; (2) le test de la structure de départ sur les bassins fortement urbanisés. Cette étape a montré l'aptitude des paramètres du modèle GR4H à traduire les spécificités du comportement hydrologique en contexte urbanisé ; (3) la régionalisation des paramètres de la structure de départ GR4H pour les lier à la fraction du couvert urbain. Les relations de régression obtenues ont été performantes mais peu sensibles à la caractérisation du couvert urbain ; (4) la modification pas-à-pas de la structure de GR4H en rajoutant le ruissellement sur les surfaces imperméables, et en variant le partage entre écoulement rapide et écoulement lent en fonction de chaque bassin. L'évaluation de ces modifications sur 273 bassins versants urbanisés a indiqué une amélioration de la simulation des écoulements surtout lors des périodes sèches et des périodes de crue. Les paramètres rajoutés ont montré une forte dépendance au taux moyen d'imperméabilité totale. Les travaux de cette thèse montrent un exemple de démarche constructive de développement de modèle hydrologique, par laquelle nous avons réussi à améliorer la représentation de l'urbanisation au sein du modèle tout en obtenant de meilleurs résultats en comparant avec des séries observées. Un effort de régionalisation de la nouvelle structure en exploitant des mesures de fragmentation du paysage urbain permettra une étude d'impact de différents schémas d'urbanisation future sur la réponse hydrologique.

Modélisation du fonctionnement hydrologique des bassins versants

Modélisation du fonctionnement hydrologique des bassins versants PDF Author: Budi Kartiwa
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Languages : fr
Pages : 197

Book Description
Dans l'objectif général d'améliorer la modélisation du fonctionnement hydrologique des bassins versants, on vise à mettre au point un modèle général et régionalisable de détermination de la fonction de production en vue de la coupler à une fonction de transfert déterministe. L'étude est réalisée sur cinq bassins versants de petite taille (moins de 40 ha) situés dans des zones agroécologiques différentes et représentatives de la diversité des conditions paysagères de l'Indonésie. La modification de la version originale du modèle H2U nous permet de modéliser la fonction de transfert des versants. Le couplage entre la fonction de densité de probabilité (fdp) théorique des versants et la fdp théorique du réseau hydrographique par un produit de convolution, donne la fdp théorique de bassin versant quasi identique à la fdp expérimentale pour les cinq bassins versants étudiés. On montre que la modélisation de la fonction de production selon la loi de Horton, en utilisant les paramètres fo, fc et k mesurés sur le terrain, ne peut être appliquée que dans le cas des bassins versants imperméables, et les hydrogrammes obtenus à partir du couplage entre la fonction de transfert théorique et la pluie nette déterminée selon cette procédure sont de qualité médiocre. Le modèle cuvette est développé à partir de l'hypothèse que le débit sortant de la cuvette suit une loi de réservoir linéaire. Dans ce modèle, l'infiltration ne se produit que dans la cuvette et la pluie nette est calculée à partir du débit de déversement de celle-ci. Il parvient à simuler les lames ruisselées dans l'immense majorité des cas, quelle que soit la perméabilité des bassins versants. En couplage avec la fonction de transfert H2U, ce modèle permet une bonne simulation de l'hydrogramme pour un épisode sur quatre et même près d'un épisode sur deux dans le cas du bassin versant le plus imperméable. L'avantage du modèle cuvette réside surtout dans le fait qu'il n'utilise aucun calage, ce qui permet de l'appliquer à un bassin versant non jaugé.

Appréciation à l'aide d'un modèle empirique des effets d'actions anthropiques sur la relation pluie-débit à l'échelle d'un bassin versant

Appréciation à l'aide d'un modèle empirique des effets d'actions anthropiques sur la relation pluie-débit à l'échelle d'un bassin versant PDF Author: Nilo Oliveira Nascimento
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Languages : fr
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Book Description
Dans cette étude nous considérons les possibilités d'élargissement du champ d'application d'un modèle empirique pluie-débit, le modèle Gr4j, développé au Cemagref et au Cergrene. Deux aspects sont pris en compte: (i) la modélisation des processus hydrologiques dans les bassins versants de cours d'eau intermittents et (ii) la modélisation des processus hydrologiques dans les bassins versants soumis à des changements ayant pour origine des activités anthropiques. Nous menons une discussion sur l'intérêt de la recherche en modélisation empirique, en hydrologie, afin d'en préciser les buts, les moyens utilisés pour y parvenir, le degré de succès escompté et d'examiner si cette modélisation constitue un cadre fécond permettant de contribuer au progrès scientifique. La réflexion est conduite en considérant les contextes scientifiques et technologiques d'utilisation des modèles. Une analyse de la performance du processus de calage par recherche locale employé dans le modèle Gr4j avec le but d'évaluer le risque de mauvais calage est fait avant d'aborder le sujet des non-stationnarités d'origine anthropique, en utilisant trois processus de calage global. Le processus de calage usuel de Gr4j est satisfaisant. L'étude du comportement non-stationnaire des processus hydrologiques cause par des actions anthropiques concerne le test du modèle dans des conditions de stationnarité du bassin versant en termes d'occupation des sols et en termes de non-stationnarités induites par l'intervention humaine. On étudie les cas de quatre bassins considérés comme stationnaires, un bassin soumis au drainage agricole et un bassin dont la couverture végétale a été détruite par un incendie. On peut conclure que le drainage agricole, dans le cas étudie, ne produit pas de changements significatifs sur la relation pluie-débit. Les quatre autres bassins présentent des comportements non-stationnaires. Donc, dans le cas de l'incendie, on ne peut pas attribuer à la disparition de la couverture végétale les changements détectés dans la relation pluie-débit

Modélisation numérique du transfert sédimentaire en bassin versant montagneux fortement érodable

Modélisation numérique du transfert sédimentaire en bassin versant montagneux fortement érodable PDF Author: Florent Taccone
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Languages : fr
Pages : 0

Book Description
Dans certains petits bassins versants de montagne, des évènements de pluie extrême peuvent engendrer de forts exports sédimentaires. Ce volume important de sédiment peut avoir un impact sur la gestion des ouvrages hydrauliques à l'aval de ces bassins. Aujourd'hui, pour représenter les processus d'érosion à l'échelle du bassin versant, des modèles conceptuels distribués sont majoritairement utilisés (CASC2D, SHETRAN, DWSM). Ces modèles sont basés sur des formules d'érosion globales et sont validés pour des maillages grossiers (> 30 m). D'un autre côté, il existe des modèles capables de représenter finement des processus d'érosion gravitaire, par des écoulements multiphasiques, principalement utilisés sur des cas à petite échelle. Ce travail de thèse propose le développement d'un modèle à base physique capable de représenter à la fois les transferts hydrauliques et l'hydrologie des bassins versants, les processus d'érosion gravitaire et de reprise/dépôt des sédiments dans le réseau hydraulique. Cela permettra de quantifier l'export sédimentaire à l'exutoire d'un bassin pour des tempêtes extrêmes, d'identifier des zones de fortes productions sédimentaires et des dynamiques de stockage des sédiments dans le réseau hydraulique afin d'aider à la gestion des bassins versants. Il s'agit dans un premier temps d'évaluer la résolution des équations de Saint-Venant pour du ruissellement avec des faibles hauteurs d'eau sur des fortes pentes. Pour diagnostiquer les différents schémas numériques que l'on peut trouver dans la littérature, un cas test, disposant d'une solution analytique des équations de Saint-Venant, représentant, un canal rectiligne sur lequel tombe une pluie constante est utilisé. Ce cas test comporte une zone sèche à l'amont et permet d'évaluer les propriétés clés qu'un schéma doit comporter pour représenter le ruissellement sur un bassin versant, à savoir la positivité des hauteurs d'eau, la transition entre zones sèches et mouillées, l'équilibre du lac au repos et la non limitation de la pente. Le schéma de Chen et Noelle (2017) est finalement choisi. Ensuite, avec l'ajout d'une loi d'infiltration de type Green-Ampt (1911), le modèle sera évalué dans sa capacité à représenter les hydrogrammes en sortie, mais surtout les vitesses locales d'écoulement sur des bassins versants réels. Pour cela, on évalue la part d'erreur provenant de la résolution numérique et de la modélisation physique du frottement de l'eau sur le fond au travers de quatre cas expérimentaux de l'échelle du laboratoire à un bassin de 1 km2.Un modèle d'érosion gravitaire, basé sur les critères de détachement et de dépôt de Takahashi (2009), est couplé au modèle d'hydraulique global par une équation d'évolution du fond. L'évolution du stock de sédiment dans le réseau hydraulique est modélisée à l'aide d'une équation d'advection représentant les sédiments en suspension dans l'écoulement. Les lois classiques de dépôts de d'érosion de Krone et Parthéniades sont utilisées pour la reprise dépôt des sédiments dans le réseau.Le modèle d'érosion est ensuite validé sur le bassin versant du Laval (86 ha), instrumenté et surveillé par l'ORE Draix-Bléone, sur plusieurs évènements très érosifs. Le modèle est enfin appliqué à deux bassins non instrumentés mais à enjeu pour EDF, pour une étude de dimensionnement d'ovoïdes dans la vallée de la Durance.

Développement et essais de spatialisation d'un modèle hydrologique adapté à la gestion des bassins versants sahéliens : cas de Tougou (Burkina-Faso)

Développement et essais de spatialisation d'un modèle hydrologique adapté à la gestion des bassins versants sahéliens : cas de Tougou (Burkina-Faso) PDF Author: Romuald Hounyeme
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Category :
Languages : fr
Pages : 83

Book Description
Les processus de gestion et d'aménagements au Sahel, et en particulier à Tougou, constituent à l'heure du dérèglement climatique et de la dégradation très avancée des ressources naturelles, une priorité on ne peut plus majeure. Ceci explique d'ailleurs tout l'intérêt de plus en plus grandissant du nombre des études qui portent sur des thématiques relatives aux techniques de conservation des eaux et des sols (CES) vues que celles-ci, ont pour objectifs la protection des terres, la lutte contre l'érosion, la mobilisation et la maitrise des eaux de ruissellements ainsi que l'amélioration de la production agricole et semblent être les seules solutions du moment. Ces objectifs, font largement appel aux connaissances et aux méthodes de l'hydrologie. L'un des défis de l'hydrologie face aux enjeux climatiques de ces dernières années réside non seulement dans la mise au point de modèles de simulation du comportement des bassins versants afin d'établir des prévisions sur les effets probables d'événement climatiques exceptionnels ou non, mais également dans la meilleure planification de l'aménagement et de la gestion des territoires. La problématique de ce travail de recherche repose sur le développement d'un outil qui soit capable d'une part de modéliser en continue les paramètres du bilan hydrologique, tout en les estimant et d'autre part qui soit en mesure de montrer les différents chemins suivis par l'eau ruisselée sur le versant au travers d'une analyse spatiale sous SAGA-GIS. La tentative de réponse à ces questionnements a nécessité, l'adaptation de la méthode SCS-CN empirique au contexte sahélien où les processus hortoniens prédominent, puis sa transcription dans un algorithme python en vue de son automatisation et de son interaction avec les SIG. Dans la perspective de la connaissance en temps réel de la situation hydrologique d'un bassin versant dans son intégralité, l'analyse spatiale et comportementale du bassin versant (BV) a conduit à le diviser en trois classes d'occupation de sols supposées homogènes. La stratégie globale employée, consistait à évaluer ou à simuler grâce au modèle SCS-CN modifié, les caractéristiques CN, lamax, Smax, lnf et Lr du fonctionnement hydrologique d'abord au niveau de chacune des unités texturales (Parcelles homogènes), puis ensuite au niveau de chacune des trois classes d'occupation de sols (Etats de surface cultivés, dégradés, et avec croûte de dessiccation), pour enfin parvenir à les étendre à l'ensemble du BV. Au nombre des différents résultats obtenus et discutés, il faut retenir sur le plan de la modélisation proprement dite, le fait que le modèle ait apporté la preuve d'un fonctionnement satisfaisant en ce sens, qu'il simule en moyenne par rapport au volume moyen ruisselé observé, le volume d'eau ruisselé à plus de 82% sur les états de surface cultivés et à environ 99% sur les états de surfaces dégradés et nus, et sur le plan de l'analyse par classification hiérarchique ascendante, elle nous apprend que l'on pourrait s'affranchir de la limite que nous imposait les textures pour des classes d'occupation beaucoup plus grande. Enfin, le dernier volet des résultats concernant la construction du modèle hydrologique n'a été qu'à peine abordé, et se résume dans le présent travail à l'élaboration d'un protocole de routage dynamique fonction des cartes d'isochrones.

Monitoring soils in the environment with remote sensing and gis

Monitoring soils in the environment with remote sensing and gis PDF Author: Richard Escadafal
Publisher: IRD Orstom
ISBN:
Category : Geographic information systems
Languages : fr
Pages : 674

Book Description
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