Modélisation hydrologique de bassins versants équipés d'ouvrages hydrauliques en zone soudano-sahélienne PDF Download
Are you looking for read ebook online? Search for your book and save it on your Kindle device, PC, phones or tablets. Download Modélisation hydrologique de bassins versants équipés d'ouvrages hydrauliques en zone soudano-sahélienne PDF full book. Access full book title Modélisation hydrologique de bassins versants équipés d'ouvrages hydrauliques en zone soudano-sahélienne by Albert Goula Bi Tié. Download full books in PDF and EPUB format.
Author: Albert Goula Bi Tié Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 178
Book Description
CE MEMOIRE PRESENTE UN MODELE HYDROLOGIQUE A DISCRETISATION SPATIALE QUI PERMET DE SIMULER LES ECOULEMENTS DE SURFACE SUR UN BASSIN VERSANT QUI COMPORTE DES OUVRAGES HYDRAULIQUES DU TYPE RETENUES D'EAU, AMENAGEMENTS HYDRAULIQUES ET HYDRO-AGRICOLES, PRISES OU REJETS EN RIVIERES. IL S'APPLIQUE AUX CONDITIONS HYDRO-CLIMATIQUES DE LA ZONE SOUDANO-SAHELIENNE. CETTE MODELISATION MET L'ACCENT SUR LES CARACTERISTIQUES SPECIFIQUES DE CERTAINES COMPOSANTES DU CYCLE HYDROLOGIQUE QUI S'AVERENT ETRE DES PLUS INFLUENTES AU NIVEAU DE CETTE REGION. CE SONT EN PARTICULIER LES ECOULEMENTS PROPRES AUX DIFFERENTS TYPES DE SOL ET LEUR COUVERTURE EN MILIEUX RURAL ET URBAIN, LES PLUIES QUI SONT VARIABLES DANS LE TEMPS ET L'ESPACE, LES EAUX D'INFILTRATION, L'EVAPOTRANSPIRATION, LES RUISSELLEMENTS SUPERFICIELS. DEUX SCHEMAS CONCEPTUELS DE CALCUL DU BILAN HYDRIQUE SONT UTILISES POUR DISTINGUER L'ETAT DE L'IMPORTANCE DE LA COUVERTURE VEGETALE AVEC UNE POSSIBILITE DE REPRISE A LA NAPPE DONT L'UN PRIVILEGIANT LE RUISSELLEMENT SUR UN SOL NU OU A FAIBLE VEGETATION, L'AUTRE L'INFILTRATION ET L'EVAPOTRANSPIRATION SUR UN SOL TRES COUVERT. LA VARIABILITE SPATIO-TEMPORELLE DE LA PLUIE S'INTEGRE EN TENTANT DE MIEUX REPRESENTER SUR L'AIRE D'INFLUENCE DES POSTES PLUVIOMETRIQUES, L'ESTIMATION DE LA PLUIE MOYENNE JOURNALIERE. LE MODELE AINSI DEVELOPPE A ETE BAPTISE MODBAM (MODELE DE BASSIN AMENAGE) ET TESTE SUR LE BASSIN VERSANT DU MASSILI (BURKINA FASO) QUI A UNE SUPERFICIE DE 2612 KM#2
Author: Albert Goula Bi Tié Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 178
Book Description
CE MEMOIRE PRESENTE UN MODELE HYDROLOGIQUE A DISCRETISATION SPATIALE QUI PERMET DE SIMULER LES ECOULEMENTS DE SURFACE SUR UN BASSIN VERSANT QUI COMPORTE DES OUVRAGES HYDRAULIQUES DU TYPE RETENUES D'EAU, AMENAGEMENTS HYDRAULIQUES ET HYDRO-AGRICOLES, PRISES OU REJETS EN RIVIERES. IL S'APPLIQUE AUX CONDITIONS HYDRO-CLIMATIQUES DE LA ZONE SOUDANO-SAHELIENNE. CETTE MODELISATION MET L'ACCENT SUR LES CARACTERISTIQUES SPECIFIQUES DE CERTAINES COMPOSANTES DU CYCLE HYDROLOGIQUE QUI S'AVERENT ETRE DES PLUS INFLUENTES AU NIVEAU DE CETTE REGION. CE SONT EN PARTICULIER LES ECOULEMENTS PROPRES AUX DIFFERENTS TYPES DE SOL ET LEUR COUVERTURE EN MILIEUX RURAL ET URBAIN, LES PLUIES QUI SONT VARIABLES DANS LE TEMPS ET L'ESPACE, LES EAUX D'INFILTRATION, L'EVAPOTRANSPIRATION, LES RUISSELLEMENTS SUPERFICIELS. DEUX SCHEMAS CONCEPTUELS DE CALCUL DU BILAN HYDRIQUE SONT UTILISES POUR DISTINGUER L'ETAT DE L'IMPORTANCE DE LA COUVERTURE VEGETALE AVEC UNE POSSIBILITE DE REPRISE A LA NAPPE DONT L'UN PRIVILEGIANT LE RUISSELLEMENT SUR UN SOL NU OU A FAIBLE VEGETATION, L'AUTRE L'INFILTRATION ET L'EVAPOTRANSPIRATION SUR UN SOL TRES COUVERT. LA VARIABILITE SPATIO-TEMPORELLE DE LA PLUIE S'INTEGRE EN TENTANT DE MIEUX REPRESENTER SUR L'AIRE D'INFLUENCE DES POSTES PLUVIOMETRIQUES, L'ESTIMATION DE LA PLUIE MOYENNE JOURNALIERE. LE MODELE AINSI DEVELOPPE A ETE BAPTISE MODBAM (MODELE DE BASSIN AMENAGE) ET TESTE SUR LE BASSIN VERSANT DU MASSILI (BURKINA FASO) QUI A UNE SUPERFICIE DE 2612 KM#2
Book Description
Ce livre décrit les processus hydrologiques et leurs dynamiques passées et actuelles au gré de l’évolution des agrosystèmes, de leur emprise spatiale, de leur capacité d’adaptation au changement global, et aux changements climatiques. Il se fonde sur l’indicateur que représente la capacité de rétention en eau des sols, qui conditionne la bonne alimentation en eau et en nutriments des systèmes racinaires, tant des cultures que de la végétation naturelle. C’est aussi cette rétention en eau qui permet de limiter le ruissellement et les inondations en aval. Parti d’une réflexion sur le paradoxe hydrologique du Sahel (la hausse des écoulements observée dans cette région durant la sécheresse), l’ouvrage décrit les enjeux de ces évolutions spatio-temporelles et entend montrer que la pression démographique n’est pas forcément un facteur de dégradation des agrosystèmes; au contraire, les régions les plus densément peuplées à l’heure actuelle sont très souvent celles qui font preuve de la plus grande capacité de résilience et d’adaptation aux changements climatiques et environnementaux.
Author: François Guillet Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 0
Book Description
Cette these a pour objectif la mise au point d'une modelisation hydropedologique d'un bassin versant prealable a une modelisation des comportements hydriques de ce bassin. Les conceptions de la modelisation hydrologique sont traditionnellement orientees vers la recherche des crues maximales pour les etudes d'ouvrages d'art. Elles ont cependant evolue et se preoccupent egalement aujourd'hui d'etudier les phenomenes plus globalement en etudiant les besoins en eau des cultures et l'assainissement des sols. Nous exposons les principes et le fonctionnement theorique d'un modele hydropedologique spatialise. Il integre les differenciations spatiales du fonctionnement hydrique des sols d'un paysage restreint pour les besoins de l'experimentation a un bassin versant. Il permettra d'etudier la gestion des bilans d'eau d'une aire de reception des precipitations et d'evaluer sa contribution au ruissellement a la redistribution de l'eau dans le sol et vers la nappe et a sa consommation par la vegetation. Nous aborderons les concepts de base, la modelisation de la couverture pedologique en organisation de volumes hydropedologiques, la spatialisation du systeme pedologique, le fonctionnement hydrodynamique dans le temps et l'espace et l'ensemble des fonctions de transfert propres au transfert hydrique dans les sols. L'etude de terrain qui permet d'etablir cette modelisation recouvre la caracterisation physique du milieu. On etablit une base d'informations concernant le milieu physique d'un bassin versant du nord burkina faso en zone climatique sahelo-soudanienne, de substrat granitique fissure. Puis nous poursuivrons cette description generale par une approche plus precise de l'hydrologie du bassin versant: l'hydrographie, les fonctionnements hydrologiques elementaires des surfaces caracteristiques des aires contributives, et le comportement hydrique naturel des sols. La teledetection, l'analyse d'images permettent une bonne comprehension des repartitions spatiales des classes d'etats de surface et constituent un prealable utile a la modelisation. Cette modelisation en volumes hydropedologiques donne lieu a la compartimentation de la couverture pedologique aboutissant a un bassin compose de 17 sequences de volumes hydropedologiques de reference. L'ensemble des donnees du systeme d'information reunies au travers de la modelisation de la couverture pedologique, des etats de surfaces et de l'etude des proprietes hydropedologiques constitue la base de donnees physique du milieu. Le modele source modelise dans le temps et l'espace le devenir de l'eau entrant dans le systeme. On en examine la coherence des resultats, dans l'etat actuel de son developpement, en critiquant les informations issues du modele sous la forme de chroniques de lames ruisselees et d'evapotranspiration, de profils d'eau stockee: 1) au niveau de parcelles agronomiques experimentales constituant des micro bassins versants, 2) au niveau du bassin versant de 3 km#2. La modelisation du bassin versant sur deux annees contrastees permet generalement de confirmer les resultats obtenus, sur les parcelles, par ce modele et d'en evaluer assez clairement les limites
Author: Laetitia Gal Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages : 225
Book Description
La région sahélienne est caractérisée, depuis la moitié du XXème siècle, par un déficit pluviométrique important marqué par de fortes sécheresses en 1972-73 et en 1983-84 qui ont eu des effets considérables sur l'écosystème, les ressources et la population locale. Les réponses hydrologiques induites par ce déficit se traduisent par des effets contrastés suivant la zone géographique considérée. Si dans la zone soudano-guinéenne, une baisse des écoulements de surface a été observée, la zone sahélienne, paradoxalement, a connu une augmentation de ces écoulements durant la même période. La plupart des études visant à mieux comprendre cette évolution paradoxale ont été effectuées en milieu sahélien cultivé, où l'augmentation du ruissellement a souvent été attribuée au changement d'usage des sols suite aux besoins de la population croissante. Toutefois, ce même phénomène est aussi observable dans les zones majoritairement pastorales où les modifications d'usage des sols ne suffisent pas à expliquer les modifications hydrologiques observées. Les objectifs de cette thèse consistent à étudier, au travers de la modélisation hydrologique, l'évolution conjointe des différents processus régissant l'hydrologie sahélienne et de hiérarchiser leurs impacts sur l'évolution du ruissellement de surface sur les 50 dernières années en milieu pastoral. Pour ce faire, le modèle de ruissellement KINEROS2, a été appliqué au bassin versant d'Agoufou. Ce bassin de type endoréique est situé dans la région du Gourma, au Mali et est instrumenté par le service d'observation AMMA-CATCH qui fournit une partie des données nécessaires au forçage et à l'évaluation du modèle. La première partie de ces travaux a été dédiée à la quantification des changements survenus au cours des 50 dernières années sur ce bassin ainsi qu'au niveau de son exutoire, le lac d'Agoufou. Une cartographie des unités paysagères identifiées à partir d'images satellite et de photographies aérienne, a été réalisée pour les années 1956 et 2011. Cette cartographie a mis en évidence l'évolution des états de surface, marquée par l'érosion des sols peu profonds et la dégradation de la végétation de type brousse tigrée en faveur de l'extension des surfaces de sols nus (+35 km2 entre 1956 et 2011) ainsi que par l'augmentation de la densité du réseau de drainage (x1.5) et par celle de la superficie du lac (534 m2 en 1956 pour 2x106 m2 en 2011). L'évolution du débit au cours du temps a été quantifiée à partir des variations de volume du lac établies via une relation entre les surfaces estimées par télédétection et les hauteurs d'eau mesurées in-situ. Cette relation a été couplée à une équation de bilan d'eau, prenant en compte les précipitations, l'évaporation et l'infiltration sur le lac pour quantifier les apports d'eau à l'exutoire. Nous avons ainsi mis en évidence l'évolution nette du coefficient de ruissellement du bassin qui est passé de 0% dans les années 1970 à 5.5 % dans les années 2000. La deuxième partie de cette thèse a été consacrée à la modélisation hydrologique et à la réalisation de simulations de références et d'attribution des changements observés à différents facteurs. L'augmentation des surfaces de sols nus associée à une diminution de la végétation explique largement l'évolution de l'hydrologie de surface du bassin depuis les années 1960. Le développement du réseau de drainage et l'encroûtement des dunes jouent des rôles secondaires dans cette évolution. En revanche, la variation du régime des pluies, tend à diminuer le ruissellement au cours du temps de plus de 34%. Les mécanismes identifiés sur le bassin d'Agoufou montrent l'importance de la dynamique du système couplé végétation/érosion/réseau hydrique et de leurs rôles sur d'autres bassins Sahéliens où l'augmentation du ruissellement a été également mise en évidence.
Author: François Guillet Publisher: ISBN: Category : Languages : fr Pages :
Book Description
CETTE THESE A POUR OBJECTIF LA MISE AU POINT D'UNE MODELISATION HYDROPEDOLOGIQUE D'UN BASSIN VERSANT PREALABLE A UNE MODELISATION DES COMPORTEMENTS HYDRIQUES DE CE BASSIN. LES CONCEPTIONS DE LA MODELISATION HYDROLOGIQUE SONT TRADITIONNELLEMENT ORIENTEES VERS LA RECHERCHE DES CRUES MAXIMALES POUR LES ETUDES D'OUVRAGES D'ART. ELLES ONT CEPENDANT EVOLUE ET SE PREOCCUPENT EGALEMENT AUJOURD'HUI D'ETUDIER LES PHENOMENES PLUS GLOBALEMENT EN ETUDIANT LES BESOINS EN EAU DES CULTURES ET L'ASSAINISSEMENT DES SOLS. NOUS EXPOSONS LES PRINCIPES ET LE FONCTIONNEMENT THEORIQUE D'UN MODELE HYDROPEDOLOGIQUE SPATIALISE. IL INTEGRE LES DIFFERENCIATIONS SPATIALES DU FONCTIONNEMENT HYDRIQUE DES SOLS D'UN PAYSAGE RESTREINT POUR LES BESOINS DE L'EXPERIMENTATION A UN BASSIN VERSANT. IL PERMETTRA D'ETUDIER LA GESTION DES BILANS D'EAU D'UNE AIRE DE RECEPTION DES PRECIPITATIONS ET D'EVALUER SA CONTRIBUTION AU RUISSELLEMENT A LA REDISTRIBUTION DE L'EAU DANS LE SOL ET VERS LA NAPPE ET A SA CONSOMMATION PAR LA VEGETATION. NOUS ABORDERONS LES CONCEPTS DE BASE, LA MODELISATION DE LA COUVERTURE PEDOLOGIQUE EN ORGANISATION DE VOLUMES HYDROPEDOLOGIQUES, LA SPATIALISATION DU SYSTEME PEDOLOGIQUE, LE FONCTIONNEMENT HYDRODYNAMIQUE DANS LE TEMPS ET L'ESPACE ET L'ENSEMBLE DES FONCTIONS DE TRANSFERT PROPRES AU TRANSFERT HYDRIQUE DANS LES SOLS. L'ETUDE DE TERRAIN QUI PERMET D'ETABLIR CETTE MODELISATION RECOUVRE LA CARACTERISATION PHYSIQUE DU MILIEU. ON ETABLIT UNE BASE D'INFORMATIONS CONCERNANT LE MILIEU PHYSIQUE D'UN BASSIN VERSANT DU NORD BURKINA FASO EN ZONE CLIMATIQUE SAHELO-SOUDANIENNE, DE SUBSTRAT GRANITIQUE FISSURE. PUIS NOUS POURSUIVRONS CETTE DESCRIPTION GENERALE PAR UNE APPROCHE PLUS PRECISE DE L'HYDROLOGIE DU BASSIN VERSANT: L'HYDROGRAPHIE, LES FONCTIONNEMENTS HYDROLOGIQUES ELEMENTAIRES DES SURFACES CARACTERISTIQUES DES AIRES CONTRIBUTIVES, ET LE COMPORTEMENT HYDRIQUE NATUREL DES SOLS. LA TELEDETECTION, L'ANALYSE D'IMAGES PERMETTENT UNE BONNE COMPREHENSION DES REPARTITIONS SPATIALES DES CLASSES D'ETATS DE SURFACE ET CONSTITUENT UN PREALABLE UTILE A LA MODELISATION. CETTE MODELISATION EN VOLUMES HYDROPEDOLOGIQUES DONNE LIEU A LA COMPARTIMENTATION DE LA COUVERTURE PEDOLOGIQUE ABOUTISSANT A UN BASSIN COMPOSE DE 17 SEQUENCES DE VOLUMES HYDROPEDOLOGIQUES DE REFERENCE. L'ENSEMBLE DES DONNEES DU SYSTEME D'INFORMATION REUNIES AU TRAVERS DE LA MODELISATION DE LA COUVERTURE PEDOLOGIQUE, DES ETATS DE SURFACES ET DE L'ETUDE DES PROPRIETES HYDROPEDOLOGIQUES CONSTITUE LA BASE DE DONNEES PHYSIQUE DU MILIEU. LE MODELE SOURCE MODELISE DANS LE TEMPS ET L'ESPACE LE DEVENIR DE L'EAU ENTRANT DANS LE SYSTEME. ON EN EXAMINE LA COHERENCE DES RESULTATS, DANS L'ETAT ACTUEL DE SON DEVELOPPEMENT, EN CRITIQUANT LES INFORMATIONS ISSUES DU MODELE SOUS LA FORME DE CHRONIQUES DE LAMES RUISSELEES ET D'EVAPOTRANSPIRATION, DE PROFILS D'EAU STOCKEE: 1) AU NIVEAU DE PARCELLES AGRONOMIQUES EXPERIMENTALES CONSTITUANT DES MICRO BASSINS VERSANTS, 2) AU NIVEAU DU BASSIN VERSANT DE 3 KM#2. LA MODELISATION DU BASSIN VERSANT SUR DEUX ANNEES CONTRASTEES PERMET GENERALEMENT DE CONFIRMER LES RESULTATS OBTENUS, SUR LES PARCELLES, PAR CE MODELE ET D'EN EVALUER ASSEZ CLAIREMENT LES LIMITES
Book Description
La densification actuelle de l'urbanisation conduit à un changement d'occupation du sol et du réseau de drainage en zone péri-urbaine. L'écoulement est concentré dans des fossés ou des réseaux d'assainissement et ainsi accéléré. Ces phénomènes peuvent avoir des conséquences importantes pour les nappes et les cours d'eau, comme par exemple l'aggravation des crues et des sécheresses et l'altération de la qualité chimique et/ou biologique du milieu. Sous la pression réglementaire (Directive Cadre Européenne sur l'Eau) et la demande sociale, les gestionnaires sont donc confrontés à des choix complexes en terme d'aménagement. Ainsi, il est nécessaire de mettre au point des méthodes et des modèles capables de quantifier l'impact de l'augmentation de l'urbanisation sur la vulnérabilité des hydro-systèmes péri-urbains. Dans ce travail, nous formulons l'hypothèse qu'une modélisation hydrologique spatialisée continue, prenant explicitement en compte les objets des paysages périurbains (parcelles urbaines, agricoles, forestières, haies,..) et les éléments déterminant les chemins de l'eau (topographie, mais aussi réseaux d'assainissement ou de routes) peut aider à comprendre et hiérarchiser le rôle des différents objets du paysage sur la réponse hydrologique. Pour ce faire, le modèle distribué PUMMA (Peri-Urban Model for landscape Management) adapté aux bassins versants péri-urbains, a été développé dans le cadre de cette thèse. Il consiste en une intégration du modèle existant URBS, décrivant des processus hydrologiques urbains à l'échelle d'une parcelle cadastrale, dans la plate-forme de modélisation LIQUID, qui contient déjà des modules représentants des processus hydrologiques en zone rurale. PUMMA a également été complété par de nouveaux modules simulant les déversoirs d'orage, les bassins de rétention et le transfert du ruissellement de surface. Le modèle suit une approche orientée objet dans laquelle le paysage est divisé en mailles irrégualières, correspondant aux parcelles cadastrales en zone urbaine et aux unités de réponse hydrologiques (HRUs) en zone rurale. Afin de pouvoir appliquer le modèle à l'échelle d'un bassin versant, des méthodes automatiques pour la préparation des données géographiques ont été mises au point. De plus, une méthode a été développée pour déterminer les contours de bassins versants péri-urbains, en distinguant les surfaces contributives de temps sec et humide. Le modèle a été appliqué au bassin versant de la Chaudanne, un sous-bassin de l'Yzeron, situé en zone péri-urbaine lyonnaise pour deux années en conditions contrastées (sèche et humide). Les paramètres du modèle ont été spécifiés à partir des observations disponibles et des données de la littérature. Les résultats montrent un comportement du modèle réaliste et une aptitude à représenter les comportements différents en période sèche et humide, en lien avec des degrés de saturation des sols différents, même si les pics de débits d'été sont en général surestimés. Différents tests de sensibilité sur certains processus/paramètres montrent l'importance des processus urbains sur la réponse hydrologique du bassin, comme en particulier la génération de ruissellement de surface par les surfaces imperméables et naturelles urbaines, le drainage de l'eau du sol par les réseaux d'assainissement et les connexions entre les îlots urbains et le réseau hydrographique naturel et artificiel. L'épaisseur des sols et la conductivité hydraulique à saturation latérale jouent aussi un rôle important sur la dynamique du débit de base. Nous montrons aussi le potentiel du modèle pour tester différents scenarii d'aménagement ou de gestion des eaux pluviales.
Author: Albert Goula Bi Tié
Author: Albert Goula Bi Tié
Author: Luc Descroix
Author: André Kergreis
Author: François Guillet
Author: Laetitia Gal
Author: François Guillet
Author: M. V. K. Siva Kumar
Author: Sonja Jankowfsky
Author: Ioulia Tchiguirinskaia
Author: Philippe Gourbesville