Modélisation pluie-débit par la méthode DPFT

Modélisation pluie-débit par la méthode DPFT PDF Author: Javier-Yves Rodriguez-Hernandez
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Languages : fr
Pages : 280

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L'OBJECTIF DE CE MEMOIRE EST DE POURSUIVRE LE DEVELOPPEMENT DE LA METHODE DPFT EN MODELISATION PLUIE-DEBIT. IL S'ORGANISE EN DEUX PARTIES: DANS LA PREMIERE, ON RAPPELLE D'ABORD LA VERSION MONO-ENTREE/MONO-SORTIE, POUR LAQUELLE ON PROPOSE QUELQUES AMELIORATIONS ALGORITHMIQUES. ENSUITE, ON VERIFIE, SUR DEUX JEUX PLUIE-DEBIT GENERES, LA CAPACITE DE LA METHODE A FILTRER LE DEBIT DE BASE, ET ON EVALUE SES POSSIBILITES D'APPLICATION A DES CAS OU LA REPONSE DU BASSIN VERSANT EST NON-STATIONNAIRE. DANS LA SECONDE PARTIE, UNE EXTENSION DE CETTE METHODE DPFT A DES CAS BI-ENTREES EST PROPOSEE, AFIN DE PRENDRE EN COMPTE D'UNE FACON SEMI-GLOBALE LA DISTRIBUTION SPATIALE DES PLUIES. MAIS ON S'ATTAQUE A DES PROBLEMES D'IDENTIFIABILITE DE SYSTEMES INDETERMINES. SEPT TECHNIQUES D'IDENTIFICATION SIMULTANEE DES FONCTIONS DE TRANSFERT ET DE DECONVOLUTION SIMULTANEE DES PLUIES EFFICACES SONT TESTEES SUR DES DONNEES GENEREES, POUR N'EN RETENIR FINALEMENT QUE DEUX. LES LIMITES DE CE NOUVEL ALGORITHME SONT AUSSI DONNEES. LES RESULTATS FOURNIS PAR LA VERSION BI-ENTREE SONT ENFIN COMPARES A CEUX OBTENUS PAR LA VERSION MONO-ENTREE SUR DEUX BASSINS VERSANTS. LA METHODE ETENDUE AMELIORE UN PEU LES SIMULATIONS. NEANMOINS, IL SERAIT SOUHAITABLE DE FOURNIR D'AUTRES INFORMATIONS SUPPLEMENTAIRES SUR LA TRANSFORMATION PLUIE-DEBIT POUR DONNER DES MEILLEURS RESULTATS EN MODELISATION

Modélisation pluie-débit par la méthode DPFT

Modélisation pluie-débit par la méthode DPFT PDF Author: Javier-Yves Rodriguez-Hernandez
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L'OBJECTIF DE CE MEMOIRE EST DE POURSUIVRE LE DEVELOPPEMENT DE LA METHODE DPFT EN MODELISATION PLUIE-DEBIT. IL S'ORGANISE EN DEUX PARTIES: DANS LA PREMIERE, ON RAPPELLE D'ABORD LA VERSION MONO-ENTREE/MONO-SORTIE, POUR LAQUELLE ON PROPOSE QUELQUES AMELIORATIONS ALGORITHMIQUES. ENSUITE, ON VERIFIE, SUR DEUX JEUX PLUIE-DEBIT GENERES, LA CAPACITE DE LA METHODE A FILTRER LE DEBIT DE BASE, ET ON EVALUE SES POSSIBILITES D'APPLICATION A DES CAS OU LA REPONSE DU BASSIN VERSANT EST NON-STATIONNAIRE. DANS LA SECONDE PARTIE, UNE EXTENSION DE CETTE METHODE DPFT A DES CAS BI-ENTREES EST PROPOSEE, AFIN DE PRENDRE EN COMPTE D'UNE FACON SEMI-GLOBALE LA DISTRIBUTION SPATIALE DES PLUIES. MAIS ON S'ATTAQUE A DES PROBLEMES D'IDENTIFIABILITE DE SYSTEMES INDETERMINES. SEPT TECHNIQUES D'IDENTIFICATION SIMULTANEE DES FONCTIONS DE TRANSFERT ET DE DECONVOLUTION SIMULTANEE DES PLUIES EFFICACES SONT TESTEES SUR DES DONNEES GENEREES, POUR N'EN RETENIR FINALEMENT QUE DEUX. LES LIMITES DE CE NOUVEL ALGORITHME SONT AUSSI DONNEES. LES RESULTATS FOURNIS PAR LA VERSION BI-ENTREE SONT ENFIN COMPARES A CEUX OBTENUS PAR LA VERSION MONO-ENTREE SUR DEUX BASSINS VERSANTS. LA METHODE ETENDUE AMELIORE UN PEU LES SIMULATIONS. NEANMOINS, IL SERAIT SOUHAITABLE DE FOURNIR D'AUTRES INFORMATIONS SUPPLEMENTAIRES SUR LA TRANSFORMATION PLUIE-DEBIT POUR DONNER DES MEILLEURS RESULTATS EN MODELISATION

MODELISATION PLUIE/DEBIT EN ZONE MEDITERRANEENNE

MODELISATION PLUIE/DEBIT EN ZONE MEDITERRANEENNE PDF Author: JACQUES.. WENDLING
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Languages : fr
Pages : 0

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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.

Modélisation pluie-débit

Modélisation pluie-débit PDF Author: Jacques Wendling
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Pages : 427

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Extension du potentiel de la modélisation hydrologique

Extension du potentiel de la modélisation hydrologique PDF Author: Timothée Michon
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Pages : 196

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Bien que les modèles hydrologiques soient aujourd'hui utilisés pour la prévision des crues, leur mise en place sur un territoire particulier peut encore poser question. Classiquement, elle nécessite des chronologies observées de pluies et de débits. Cependant, ces données peuvent s'avérer incertaines, insuffisantes voire indisponibles. Cela impact alors l'identification des modèles ainsi que leurs prévisions en les rendant elles-mêmes incertaines et potentiellement inopérantes.Dans cette thèse, nous avons cherché à revisiter ces problématiques liées à la mise en place des modèles, en proposant des approches innovantes étalonnant les modèles sans certaines données pouvant s'avérer trop incertaines ou indisponibles. Ces dernières, habituellement exigées pour l'identification des modèles, sont de plus estimées au cours de l'étalonnage. Deux méthodes applicables quelque-soit la nature du modèle considéré sont proposées. La première est une méthode d'inversion des pluies et des paramètres. Elle permet d'étalonner un modèle hydrologique à partir de chronologies observées de débits et de cumuls de pluies seulement. Cette méthode identifie de plus simultanément les chronologies des pluies au pas de temps horaire. Une application particulière de cette méthode à des modèles déjà établis généralise par ailleurs à des modèles non-analytiques l'approche d'inversion des pluies proposée par Kirchner (2009). La seconde est une méthode de calibration pluie-hauteur d'eau. À partir de chronologies observées de pluies et de hauteurs d'eau seulement, elle permet de mettre en place un modèle hydrologique et d'identifier une courbe de tarage. Outre les analyses originales pouvant être menées sur les chronologies de pluies ou les courbes de tarage estimées par ces méthodes, ces dernières étendent à des contextes plus restreints en données, la possibilité d'identification de modèles pluie-débits et offrent des applications en opérationnel.En parallèle du développement de ces méthodes, cette thèse nous a aussi amené à construire une représentation conceptuelle appelée espace des connaissances. Celle-ci permet d'appréhender de manière commune les questions nouvelles ayant été étudiées ainsi que des approches plus classiques comme la calibration ou la simulation.

MODELISATION PLUIE/DEBIT EN ZONE MEDITERRANEENNE

MODELISATION PLUIE/DEBIT EN ZONE MEDITERRANEENNE PDF Author: JACQUES.. WENDLING
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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

Vers une amélioration d'un modèle global pluie-débit au travers d'une approche comparative

Vers une amélioration d'un modèle global pluie-débit au travers d'une approche comparative PDF Author: Charles Perrin
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Languages : fr
Pages : 530

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IL EXISTE ACTUELLEMENT UN GRAND NOMBRE DE MODELES HYDROLOGIQUES CONCEPTUELS OU EMPIRIQUES GLOBAUX PERMETTANT DE SIMULER LA TRANSFORMATION DE LA PLUIE EN DEBIT A L'ECHELLE DU BASSIN VERSANT. NOTRE ETUDE COMPARATIVE A PERMIS DE TESTER 38 STRUCTURES DE MODELES SUR UN LARGE ECHANTILLON DE 429 BASSINS VERSANTS SITUES EN FRANCE, AUX ETATS-UNIS, EN AUSTRALIE, EN COTE D'IVOIRE ET AU BRESIL. LES STRUCTURES ONT TOUTES ETE EVALUEES DANS LE MEME CADRE DE TEST, AVEC LES MEMES DONNEES D'ENTREE. LEURS PARAMETRES ONT ETE CALES PAR UNE METHODE D'OPTIMISATION LOCALE QUI A PROUVE DE BONNES CAPACITES A IDENTIFIER UN OPTIMUM SATISFAISANT. LES PERFORMANCES EN TERME DE QUALITE DES SIMULATIONS DES DEBITS OBSERVES ONT ETE EVALUEES GRACE A UN ENSEMBLE DE CRITERES QUANTITATIFS, DONT CERTAINS CORRESPONDENT A DES FORMULATIONS NOUVELLES. LES TESTS REALISES INDIQUENT QU'UN FAIBLE NOMBRE DE PARAMETRES LIBRES (3 A 5) EST SUFFISANT POUR OBTENIR DES RESULTATS AUSSI SATISFAISANTS QUE DES STRUCTURES AVEC UN PLUS GRAND NOMBRE DE DEGRES DE LIBERTE, L'AUGMENTATION DE LEUR NOMBRE LIMITANT LA ROBUSTESSE DU MODELE. PAR AILLEURS, LA STRUCTURE DU MODELE JOUE UN ROLE PREPONDERANT SUR LA QUALITE DES SIMULATIONS. CERTAINS OUTILS MATHEMATIQUES CONTENUS DANS DIFFERENTES STRUCTURES APPARAISSENT COMPLEMENTAIRES ET LEUR ASSOCIATION AU SEIN D'UN MEME MODELE PERMET D'AMELIORER LES SIMULATIONS DE DEBIT. LA STRUCTURE DU MODELE SIMPLE GR3J A AINSI PU ETRE MODIFIEE POUR OBTENIR UNE STRUCTURE A QUATRE PARAMETRES PLUS SATISFAISANTE, AVEC NOTAMMENT UNE MEILLEURE SIMULATION DES ETIAGES.

Vers une chaîne cohérente de modèles pluie-débit conceptuels globaux aux pas de temps pluriannuel, annuel, mensuel et journalier

Vers une chaîne cohérente de modèles pluie-débit conceptuels globaux aux pas de temps pluriannuel, annuel, mensuel et journalier PDF Author: Safouane Mouelhi (Ingénieur).)
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Languages : fr
Pages : 323

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Book Description
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'atmosphère.

Mathematical Models

Mathematical Models PDF Author: Jean-Michel Tanguy
Publisher: John Wiley & Sons
ISBN: 1118587707
Category : Science
Languages : en
Pages : 407

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Book Description
This series of five volumes proposes an integrated description of physical processes modeling used by scientific disciplines from meteorology to coastal morphodynamics. Volume 1 describes the physical processes and identifies the main measurement devices used to measure the main parameters that are indispensable to implement all these simulation tools. Volume 2 presents the different theories in an integrated approach: mathematical models as well as conceptual models, used by all disciplines to represent these processes. Volume 3 identifies the main numerical methods used in all these scientific fields to translate mathematical models into numerical tools. Volume 4 is composed of a series of case studies, dedicated to practical applications of these tools in engineering problems. To complete this presentation, volume 5 identifies and describes the modeling software in each discipline.

Effet de la modification des données d'entrée et d'un changement de pas de temps sur la modélisation de la relation pluie-débit par GR4 et IHACRES

Effet de la modification des données d'entrée et d'un changement de pas de temps sur la modélisation de la relation pluie-débit par GR4 et IHACRES PDF Author: Sylvain Boudart
Publisher:
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Category :
Languages : fr
Pages : 52

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Book Description
Les deux objectifs de cette étude sont : Améliorer la modélisation de la relation pluie-débit sur le bassin versant de Dong Cao, tester l'hypothèse suivante : une meilleure représentation de la variation des données d'entrée des modèles augmente la qualité de la modélisation hydrologique. Deux stratégies ont été testées pour augmenter la qualité de la modélisation : Modifier les données d'entrée horaires des modèles pour qu'elles reflètent mieux les variations rapides, réduire le pas de temps de modélisation à 6 min. Les effets de cinq autres facteurs ont été étudiés sur les performances de 254 modélisations pluie-débit en utilisant une modélisation statistique qualitative : Effet du modèle utilisé (GR4 et IHACRES), effet de la fonction objectif, effet de la période de calage, effet des particularités de chaque bassin versant, effet de différents climats. Ce travail a montré la différence entre les valeurs des facteurs donnant les meilleurs résultats entre les bassins versants vietnamiens et a permis d'établir une stratégie de modélisation propre à chacun. Les stratégies de modification des données d'entrée testées ont donné des résultats intéressants même si leur amélioration reste modeste. Cette conclusion a été validée par l'étude des modélisations obtenues avec GR4 et IHACRES sur des bassins versants thaïlandais.

Incertitudes et ambiguité dans la modélisation hydrologique

Incertitudes et ambiguité dans la modélisation hydrologique PDF Author: Isabella Zin
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Languages : fr
Pages : 200

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Book Description
Du fait de leur complexité et variabilité, les systèmes naturels ne peuvent être décrits et étudiés dans leur globalité ; on a alors recours à la modélisation pour analyser et prévoir leur dynamique. Dans le domaine des hydrosystèmes, les théories actuellement disponibles ne peuvent tenir compte de tous les processus en jeu et de leurs interactions, notamment à cause de la grande hétérogénéité spatio-temporelle qui existe et de la difficulté à instrumenter l'ensemble des échelles hydrologiques. Tout ceci se traduit par de nombreuses incertitudes : sur les données qui alimentent les modèles, d'abord, sur leur structure et les valeurs des paramètres, ensuite. Cela nous questionne sur la fiabilité et la crédibilité de nos simulations. Ainsi, l'objectif principal de cette thèse était de comprendre si, et de quelle manière, nous pouvons quantifier globalement et rationnellement les différentes incertitudes qui affectent une modélisation, afin de les traduire en incertitudes sur les résultats attendus. Après un diagnostic des méthodes existantes pour la prise en compte des différentes sources d'incertitude (notamment, la méthode GLUE), nous avons proposé une démarche nous permettant (i) d'identifier toutes les combinaisons de paramètres ambiguës à une combinaison de référence (i.e. ayant toutes une probabilité d'être représentatives du système réel en étude) ; (ii) de proposer des intervalles prédictifs sur les variables de sortie du modèle ; (iii) d'évaluer le gain informatif apporté par de données supplémentaires et/ou une modification de la structure du modèle utilisé. L'application a été menée sur le bassin versant de Vogüé (Ardèche), représenté grâce à une version simplifiée du modèle pluie-débit TOPMODEL. Une analyse de sensibilité des simulations aux différentes sources d'incertitude a été effectuée, puis une comparaison entre les intervalles prédictifs proposés par notre nouvelle méthodologie d'évaluation de l'ambiguïté et la méthodologie GLUE a été proposée.