Recherches méthodologiques sur l'estimation des précipitations par radar sur un bassin versant en région montagneuse en vue de la prévision des crues

Recherches méthodologiques sur l'estimation des précipitations par radar sur un bassin versant en région montagneuse en vue de la prévision des crues PDF Author: Luc Bourrel
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Languages : fr
Pages : 200

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A TRAVERS L'EXEMPLE DU BASSIN SUPERIEUR DE LA GARONNE, ON DISCUTE LES CONDITIONS D'UTILISATION DU RADAR POUR LA MESURE DES PRECIPITATIONS EN VUE DE LA PREVISION DES CRUES DANS DES REGIONS COMPORTANT UN RELIEF IMPORTANT ET UNE SAISON FROIDE. ON EXPOSE LE PRINCIPE DE LA MESURE DES CHAMPS DE PRECIPITATION A L'AIDE DU RADAR ET ON MONTRE QUELS SONT LES FACTEURS INFLUENCANT LA QUALITE DE CES MESURES, NOTAMMENT CEUX RELATIFS AU RELIEF ET A LA CLIMATOLOGIE DES PRECIPITATIONS ET DE L'ISOTHERME 0C. LA PRINCIPALE DIFFICULTE TIENT A CE QU'AUX LATITUDES MOYENNES, LA COUCHE DE FUSION DES PRECIPITATIONS (I.E L'ISOTHERME 0C) EST SITUEE A UNE ALTITUDE FAIBLE DE SORTE QU'EXCEPTE PENDANT L'ETE, LE RADAR N'OBSERVE PAS UN MILIEU DIFFUSANT HOMOGENE: PLUIE OU NEIGE. CE PROBLEME EST AGGRAVE DANS LES REGIONS MONTAGNEUSES PAR SUITE DE L'OBLIGATION D'UTILISER, POUR LES BALAYAGES AZIMUTAUX DU FAISCEAU DU RADAR, DES ANGLES D'ELEVATION IMPORTANTS, POUR EVITER LES ECHOS DE SOL. NOTRE CONCLUSION EST QU'UNE SOLUTION ACCEPTABLE CONSISTE A UTILISER LA MESURE DE LA REFLECTIVITE RADAR A UNE SEULE LONGUEUR D'ONDE AVEC CORRECTION DES EFFETS DE LA VARIATION VERTICALE DU PROFIL DE REFLECTIVITE ET CORRECTION REGIONALISEE DES ESTIMATIONS DE PRECIPITATIONS A L'AIDE D'UN RESEAU DE PLUVIOGRAPHES. LES ERREURS SUR LES RESULTATS DEPENDENT PRINCIPALEMENT DE LA VARIABILITE DES PARAMETRES DE LA RELATION UTILISEE POUR CONVERTIR LA REFLECTIVITE EN INTENSITE DE PLUIE ET DES INCERTITUDES LIEES A LA CALIBRATION. POUR REDUIRE CES ERREURS, L'APPLICATION D'UNE METHODE A SEUIL EST PROPOSEE (METHODE DES AIRES FRACTIONNELLES)

Recherches méthodologiques sur l'estimation des précipitations par radar sur un bassin versant en région montagneuse en vue de la prévision des crues

Recherches méthodologiques sur l'estimation des précipitations par radar sur un bassin versant en région montagneuse en vue de la prévision des crues PDF Author: Luc Bourrel
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Pages : 200

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A TRAVERS L'EXEMPLE DU BASSIN SUPERIEUR DE LA GARONNE, ON DISCUTE LES CONDITIONS D'UTILISATION DU RADAR POUR LA MESURE DES PRECIPITATIONS EN VUE DE LA PREVISION DES CRUES DANS DES REGIONS COMPORTANT UN RELIEF IMPORTANT ET UNE SAISON FROIDE. ON EXPOSE LE PRINCIPE DE LA MESURE DES CHAMPS DE PRECIPITATION A L'AIDE DU RADAR ET ON MONTRE QUELS SONT LES FACTEURS INFLUENCANT LA QUALITE DE CES MESURES, NOTAMMENT CEUX RELATIFS AU RELIEF ET A LA CLIMATOLOGIE DES PRECIPITATIONS ET DE L'ISOTHERME 0C. LA PRINCIPALE DIFFICULTE TIENT A CE QU'AUX LATITUDES MOYENNES, LA COUCHE DE FUSION DES PRECIPITATIONS (I.E L'ISOTHERME 0C) EST SITUEE A UNE ALTITUDE FAIBLE DE SORTE QU'EXCEPTE PENDANT L'ETE, LE RADAR N'OBSERVE PAS UN MILIEU DIFFUSANT HOMOGENE: PLUIE OU NEIGE. CE PROBLEME EST AGGRAVE DANS LES REGIONS MONTAGNEUSES PAR SUITE DE L'OBLIGATION D'UTILISER, POUR LES BALAYAGES AZIMUTAUX DU FAISCEAU DU RADAR, DES ANGLES D'ELEVATION IMPORTANTS, POUR EVITER LES ECHOS DE SOL. NOTRE CONCLUSION EST QU'UNE SOLUTION ACCEPTABLE CONSISTE A UTILISER LA MESURE DE LA REFLECTIVITE RADAR A UNE SEULE LONGUEUR D'ONDE AVEC CORRECTION DES EFFETS DE LA VARIATION VERTICALE DU PROFIL DE REFLECTIVITE ET CORRECTION REGIONALISEE DES ESTIMATIONS DE PRECIPITATIONS A L'AIDE D'UN RESEAU DE PLUVIOGRAPHES. LES ERREURS SUR LES RESULTATS DEPENDENT PRINCIPALEMENT DE LA VARIABILITE DES PARAMETRES DE LA RELATION UTILISEE POUR CONVERTIR LA REFLECTIVITE EN INTENSITE DE PLUIE ET DES INCERTITUDES LIEES A LA CALIBRATION. POUR REDUIRE CES ERREURS, L'APPLICATION D'UNE METHODE A SEUIL EST PROPOSEE (METHODE DES AIRES FRACTIONNELLES)

L'APPROCHE PROBABILISTE DE L'ESTIMATION DES PRECIPITATIONS PAR RADAR

L'APPROCHE PROBABILISTE DE L'ESTIMATION DES PRECIPITATIONS PAR RADAR PDF Author: FREDERIC.. MESNARD
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Languages : fr
Pages : 160

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L'ESTIMATION DES PRECIPITATIONS PAR RADAR A PARTIR DE METHODES PROBABILISTES CONSTITUE LE THEME COMMUN D'ARTICLES, PRESENTES DANS LA THESE, QUE L'AUTEUR A PREPARES OU AUXQUELS IL A PARTICIPE. LES DEUX PREMIERES CONTRIBUTIONS SONT ETROITEMENT LIEES ; ELLES SONT LE RESULTAT D'UNE COMBINAISON ENTRE UNE MODELISATION STATISTIQUE DES CELLULES DE PLUIE ET UNE METHODE D'ESTIMATION DE L'INTENSITE MOYENNE DE PRECIPITATION A PARTIR DE LA MESURE DE LA FRACTION D'AIRE COUVERTE PAR LA PLUIE. LA CONTRIBUTION SUIVANTE EST L'ETUDE DE LA CRUE-ECLAIR DE BIESCAS (7 AOUT 1996), DANS LES PYRENEES ARAGONAISES. ON MONTRE QUE L'ACTIVITE DES CELLULES ORAGEUSES, EN TERME D'INTENSITE DE PLUIE, EST INTIMEMENT LIEE A LEUR ACTIVITE ELECTRIQUE ; IL EXISTE UNE CORRELATION FORTE ENTRE L'INTENSITE DE PLUIE ET LA DENSITE D'ECLAIR NUAGE-SOL. L'UTILISATION DES RADARS METEOROLOGIQUES SE GENERALISE DANS LES SERVICES DE PREVISION DES CRUES. UNE EXPERIMENTATION, TOUJOURS EN COURS, DANS LE BASSIN SUPERIEUR DE LA GARONNE, A POUR BUT DE MONTRER L'EFFICACITE D'UNE UTILISATION EN TEMPS REEL DE DONNEES RADAR. NOUS EN PRESENTONS ICI QUELQUES RESULTATS. LA CONTRIBUTION SUIVANTE TRAITE D'UNE METHODE D'AJUSTEMENT PROBABILISTE DE DONNEES RADAR BASEE SUR LA COMPARAISON DES DISTRIBUTIONS DE PROBABILITE DES REFLECTIVITES ET DES INTENSITES DE PLUIE. ELLE PERMET UN ETALONNAGE DE MESURES RADAR A PARTIR DE MESURES EFFECTUEES AU SOL, NON NECESSAIREMENT SIMULTANEES, A L'AIDE DE PLUVIOMETRES A INTENSITE. LA DERNIERE CONTRIBUTION PRESENTE LES RESULTATS DE L'APPLICATION D'UNE TECHNIQUE D'ESTIMATION DES PRECIPITATIONS A PARTIR DE MESURES EFFECTUEES PAR UN RADAR POLARIMETRIQUE TRAVAILLANT A UNE LONGUEUR D'ONDE ATTENUEE. LES POINTS D'ORIGINALITE DE CETTE METHODE SONT D'UNE PART QU'ELLE EST INDEPENDANTE DE L'ETALONNAGE DU RADAR ET D'AUTRE PART QU'ELLE PERMET LA CORRECTION D'ATTENUATIONS IMPORTANTES.

Contribution à la prévision des crues sur le bassin du Lez

Contribution à la prévision des crues sur le bassin du Lez PDF Author: Mathieu Coustau
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Pages : 230

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Les crues « éclair » parfois dévastatrices qui touchent les bassins versants méditerranéens du Sud de la France sont difficiles à anticiper. Leur prévision passe par l'utilisation de modèles pluie-débit, dont l'efficacité est encore limitée par les incertitudes liées notamment à la variabilité spatiale des pluies méditerranéennes et à la caractérisation de l'état hydrique initial des hydrosystèmes. Dans le cas de bassins karstiques, à ces incertitudes s'ajoutent celles liées à la dynamique des aquifères et à leur rôle sur la formation des crues. La première partie de ce travail de thèse propose un modèle pluie-débit horaire, distribué, événementiel et parcimonieux pour reproduire les crues « éclair » à l'exutoire du bassin karstique du Lez (Montpellier) de 114 km2. Le modèle est évalué non seulement sur la qualité des simulations de débits mais aussi sur la qualité de son initialisation obtenu grâce à une relation entre sa condition initiale et divers indicateurs de l'état hydrique de l'hydrosystème. Calibré sur 21 épisodes de crues, le modèle fournit des simulations satisfaisantes, et sa condition initiale est significativement corrélée à l'indice d'humidité Hu2 du modèle SIM de Météo-France ou à la piézométrie dans l'aquifère du Lez. Les pluies mesurées par radar en début d'automne sont de bonne qualité et conduisent à une amélioration des simulations de débit et de l'estimation de la condition initiale du modèle. En revanche, les pluies mesurées par radar en fin d'automne sont de moindre qualité et n'améliorent pas les simulations. Face aux incertitudes liées à la paramétrisation du modèle ou à l'estimation des pluies radar, la deuxième partie du travail de thèse analyse l'apport de l'assimilation des débits observés pour corriger en temps réel les paramètres les plus sensibles du modèle et notamment sa condition initiale ou les pluies radar en entrée du modèle. La procédure d'assimilation de données a été mise en place à l'aide du coupleur PALM, qui permet de relier modèle hydrologique à l'algorithme d'assimilation. La correction de la condition initiale du modèle permet généralement d'améliorer les prévisions (sous hypothèse de pluie future connue); la correction de la pluie a des effets similaires. Néanmoins les limites de cette correction sont atteintes dans le cas où le modèle ne reproduit pas de façon satisfaisante la partie initiale de montée des eaux, ce qui pourra être amélioré par la suite. Finalement, ce travail de thèse montre que la complexité d'un bassin karstique peut être représentée efficacement à l'aide d'un nombre réduit de paramètres, pour simuler les débits, et contribue à l'amélioration des outils opérationnels pour la prévision des crues.

Estimation et prévision immédiate des précipitations sur un bassin urbain

Estimation et prévision immédiate des précipitations sur un bassin urbain PDF Author: Ibrahim Seck
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Dans le contexte de changement climatique, les évènements météorologiques extrêmes sont appelés à augmenter en termes de fréquence et d'intensité. Conséquemment, le développement de systèmes d'alerte des crues soudaines est primordial pour les agglomérations urbaines. Cette thèse se penche sur deux volets de tels systèmes, à savoir l'amélioration des estimations quantitatives et la prévision immédiate des précipitations (moins de 6 heures) sur le bassin urbain « Clermont Ferrand-Riom », un bassin classé comme étant un territoire à risque important d'inondation. Deux instruments sont utilisés : le pluviomètre (réseau pluviométrique de la métropole Clermont Auvergne, et réseau pluviométrique de Météo France), et le radar météorologique (« petit » radar en bande X du Laboratoire de Météorologie Physique, et le réseau de radar ARAMIS de Météo-France). Sur le premier volet, on a examiné la performance des méthodes géostatistiques pour l'amélioration des estimations quantitatives des précipitations à haute résolution spatiotemporelle (5 minutes et 100 m), particulièrement deux méthodes multivariables (le krigeage avec dérive externe et la fusion conditionnée) pour la fusion des données radar en bande X avec les données pluviométriques locaux, et ce par type de précipitations (stratiforme, convectif ou mixte). Pour ce faire, une analyse variographique a été réalisée pour la détermination des variogrammes climatologiques caractéristiques de chaque type de précipitations. Il est en est ressorti que les estimations quantitatives des précipitations issues des données pluviométriques peuvent être améliorées de façon significative en utilisant les données radar comme variable secondaire avec les méthodes géostatistiques d'interpolation spatiale, en particulier pour la restitution de la variabilité des champs de précipitations. Deux méthodes de fusion de données radar ont également été examinées pour l'amélioration des estimations quantitatives de précipitations sur le bassin clermontois avec le radar en bande X et le produit PANTHERE (mosaïque de lames d'eau sur tout le territoire français avec une résolution de 5 minutes et 1 km avec le réseau de radars ARAMIS, essentiellement en bande C et S). La première vise à corriger les effets de l'atténuation entachant les champs en bande X en utilisant les mesures de réflectivités en bande C et S du produit PANTHERE, moins affectés par l'atténuation. La deuxième consiste à l'application de la méthode de correction quantile-quantile sur les champs de précipitations du radar en bande X pour tirer profit de la précision des mesures du produit PANTHERE. Notre évaluation de la performance de ces deux méthodes montre leur efficacité en termes de minimisation des biais des mesures du radar en bande X par rapport aux mesures pluviométriques.Dans le second volet, nous nous sommes intéressés à la capacité de notre radar en bande X à fournir des prévisions immédiates des précipitations malgré sa portée de 20 km seulement, nous avons donc appliqué une méthode « orientée objet » sur deux évènements pluvieux à partir d'images de cet instrument. Cette méthode se base sur l'identification des cellules précipitantes, la reconstitution de leurs trajectoires au fil du temps, et enfin l'extrapolation de leurs caractéristiques (comme la surface, la vitesse, la direction, le taux de précipitations moyen...) pour avoir des prévisions. Les vérifications des prévisions immédiates réalisées grâce au deux études de cas considérés montrent que les prévisions sont globalement correctes pour les échéances inférieures à 30 minutes, elles commencent à se détériorer au-delà. Les recherches menées dans le cadre de cette thèse montrent tout le potentiel que possèdent les « petits » radars pour l'estimation et la prévision immédiate des précipitations, en particulier pour les bassins urbains.

PREVISION QUANTITATIVE A TRES COURTE ECHEANCE DE LA PLUIE MODELE GLOBAL ADAPTE A L'INFORMATION RADAR

PREVISION QUANTITATIVE A TRES COURTE ECHEANCE DE LA PLUIE MODELE GLOBAL ADAPTE A L'INFORMATION RADAR PDF Author: LESLIE.. DOLCINE
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Pages : 246

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UNE PREVISION QUANTITATIVE A TRES COURTE ECHEANCE DES PRECIPITATIONS PEUT CONTRIBUER A AMELIORER LA PREVISION DES CRUES DES BASSINS VERSANTS A RISQUE, OU LA GESTION DES SYSTEMES D'ASSAINISSEMENT PLUVIAL URBAIN. CETTE PREVISION EST REALISEE, JUSQU'A PRESENT, PAR SIMPLE ADVECTION DES OBSERVATIONS RADAR, ET SUPPOSE QUE LA DYNAMIQUE DU NUAGE PRECIPITANT EST STATIONNAIRE. L'UTILISATION MULTI-SITE DES RADARS PERMETTANT UNE EXPLORATION VOLUMIQUE DE L'ATMOSPHERE, LA POSSIBILITE DE DISPOSER EN TEMPS REEL DE DONNEES METEOROLOGIQUES AU SOL ET DE DONNEES SATELLITE, ONT FAVORISE LE DEVELOPPEMENT D'UNE NOUVELLE APPROCHE DE PREVISION QUANTITATIVE DE LA PLUIE. DANS CETTE APPROCHE, LE NUAGE PRECIPITANT EST CONCEPTUALISE COMME UNE COLONNE ATMOSPHERIQUE DONT LE TEMPS DE REPONSE DEPEND DES PARAMETRES MICROPHYSIQUES DES PRECIPITATIONS ET DU PROFIL VERTICAL DE CONTENU EN EAU PRECIPITANTE DE CETTE COLONNE. LES EQUATIONS REGISSANT L'EVOLUTION DE CETTE COLONNE ATMOSPHERIQUE SONT DEDUITES DES EQUATIONS DE CONTINUITE POUR L'AIR, LA VAPEUR D'EAU, L'EAU NUAGEUSE ET L'EAU PRECIPITANTE AINSI QUE DES LOIS DE LA THERMODYNAMIQUE ET D'UNE MICROPHYSIQUE SIMPLIFIEE. DES AMELIORATIONS GRADUELLES ONT ETE INTRODUITES DANS LE MODELE GLOBAL DE DEPART QUI SE RAMENAIT A L'EQUATION D'EVOLUTION DE L'EAU LIQUIDE PRECIPITANTE. UNE EQUATION SUPPLEMENTAIRE POUR LA DESCRIPTION DE LA VITESSE VERTICALE ET LA PRISE EN COMPTE DU RENFORCEMENT OROGRAPHIQUE DE LA PLUIE TRES IMPORTANTE EN REGION MONTAGNEUSE A ETE AJOUTEE. CE MODELE, APPLIQUE A DES EVENEMENTS PLUVIEUX DE L'EXPERIENCE RADAR DES CEVENNES ET A DES EVENEMENTS PLUVIEUX SIMULES, S'EST MONTRE SUPERIEUR DANS LA MAJORITE DES CAS A DEUX METHODES DE PREVISION PLUS SIMPLES : LES METHODES DE PERSISTANCE ET D'ADVECTION. UNE ANALYSE DE SENSIBILITE A MONTRE L'IMPORTANCE DE LA VITESSE VERTICALE ET LA FAIBLE INFLUENCE DES DONNEES METEOROLOGIQUES AU SOL SUR LES RESULTATS DU MODELE. LA QUALITE DE LA PREVISION DANS L'APPROCHE GLOBALE DEPEND DE LA VISION TRIDIMENSIONNELLE DU CHAMP PLUVIEUX, DE LA VARIABILITE DE LA PLUIE ET DE LA VALIDITE DES HYPOTHESES D'EVOLUTION. POUR UNE MEILLEURE DESCRIPTION DES CHAMPS PLUVIEUX FORTEMENT VARIABLES, LA FORMULATION DU MODELE GLOBAL A ETE ETENDUE AFIN D'INCLURE L'EAU NUAGEUSE. L'INTERET POTENTIEL DE CE MODELE A ETE DEMONTRE PAR COMPARAISON A UN MODELE MICROPHYSIQUE. L'ESTIMATION DE L'EAU NUAGEUSE RESTE CEPENDANT UN PREALABLE A L'EVALUATION DE CETTE NOUVELLE FORMULATION SUR DES DONNEES REELLES.

Mise au point d'une méthode d'estimation de la crue décennale sur un petit bassin versant non jaugé

Mise au point d'une méthode d'estimation de la crue décennale sur un petit bassin versant non jaugé PDF Author: Ali Moallemi Pour
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Languages : fr
Pages : 424

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L'absence ou la rareté des données hydrométriques sur les bassins versants ruraux, nous conduit à utiliser des approches dites sommaires (empiriques) en établissant des liaisons entre les débits et les facteurs géométriques ou climatologiques des bassins versants. Parmi les méthodes sommaires, deux méthodes sont plus particulièrement utilisées en FRANCE : 1 - la méthode CRUPEDIX 2 - la méthode SOCOSE Le sujet de cette thèse est la recherche d'une méthode intermédiaire plus complète que CRUPEDIX qui ne s'intéresse qu'au débit maximal et plus simple que SOCOSE qui repose sur un modèle complet pluie-débit. Une méthode qui soit relativement fiable et pratique pour l'estimation de la crue décennale sur des petits cours d'eaux non jaugés. Pour ce faire on exploite la chronique complète et continue des débits avec une approche en tout point similaire à celle entreprise depuis longtemps pour les pluies dans l'établissement des courbes, intensité durée-fréquence. Cette étude statistique des crues à partir des données de débits à pas de temps variable nous permet donc de tracer des courbes débit-durée-fréquence (Q.D.F.) et d'en déduire une nouvelle approche du temps caractéristique de crue. Cette démarche nous permet également, tout en restant sommaire, de ne pas nous contenter d'estimer seulement le débit de pointe, mais d'aller plus loin et de présenter une forme acceptable d'hydrogramme de crue type, utilisable notamment pour les problèmes de lutte contre les inondations dans les bassins versants non jaugés.

Application à l'hydrologie du radar météorologique

Application à l'hydrologie du radar météorologique PDF Author: Dominique Faure
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Languages : fr
Pages : 0

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LE PREMIER CHAPITRE REALISE UNE SYNTHESE DES DONNEES RECUEILLIES PENDANT L'EXPERIENCE CEVENNES 86-87. IL PRECISE EGALEMENT LE PRETRAITEMENT REALISE SUR LES IMAGES RECUEILLIES PAR LE RADAR ANATOL EN UTILISANT UNIQUEMENT L'INFORMATION CONTENUE DANS CES IMAGES ET UN MODELE NUMERIQUE DE TERRAIN. DANS LE CHAPITRE II, LES MESURES D'UN DISDROMETRE PERMETTENT DE DETERMINER UNE RELATION Z-R ADAPTEE AUX EVENEMENTS PLUVIEUX, ET LES MESURES PLUVIOMETRIQUES SONT UTILISEES POUR CORRIGER LE MAUVAIS ETALONNAGE ELECTRONIQUE DU RADAR. LE CHAPITRE III CONCERNE L'ESTIMATION DE LAMES D'EAU HORAIRES DE REFERENCE, PAR KRIGEAGE SIMPLE DES MESURES D'UN RESEAU DE PLUVIOMETRES. UNE ATTENTION PARTICULIERE EST PORTEE A LA DETERMINATION DES CARACTERISTIQUES STATISTIQUES DES ERREURS D'ESTIMATIONS DE CES LAMES D'EAU. LES ESTIMATIONS DE LAMES D'EAU PAR RADAR SONT ENSUITE COMPAREES AUX VALEURS DE REFERENCE POUR DE PETITS BASSINS VERSANTS CEVENOLS (CHAPITRE IV). LES VARIATIONS DANS LE TEMPS, ET ENTRE BASSINS, DES RAPPORTS ENTRE CES LAMES D'EAU SONT ANALYSEES. LA PART DES VARIATIONS ATTRIBUABLES AUX LIMITES DU CRITERE DE COMPARAISON (LES RAPPORTS) ET AUX ERREURS D'ESTIMATIONS DES LAMES D'EAU DE REFERENCE EST TOUT D'ABORD DETERMINEE. LES PRINCIPALES SOURCES D'ERREURS DE LA MESURE RADAR INTERVENANT DANS CES VARIATIONS SONT ENSUITE IDENTIFIEES. FINALEMENT, L'APPORT D'UNE PRISE EN COMPTE DE PROFILS VERTICAUX DE REFLECTIVITE HORAIRES LORS DU PRETRAITEMENT DES IMAGES RADAR, ET L'UTILISATION DE MESURES DE REFLECTIVITE DIFFERENTIELLE, SONT QUANTIFIES (CHAPITRE V).

Conception de modèles de prévision des crues éclair par apprentissage artificiel

Conception de modèles de prévision des crues éclair par apprentissage artificiel PDF Author: Audrey Bornancin Plantier
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Languages : fr
Pages : 229

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RésuméLe Sud de la France subit régulièrement des inondations dévastatrices et meurtrières résultant d’épisodes pluvieux très intenses et localisés. La prévision de ces événements rapides et complexes est très difficile. Créé dans ce contexte, le projet FLASH (Flood forecasting with machine Learning, data Assimilation and Semi-pHysical modeling) regroupe plusieurs laboratoires partenaires qui ont pour objectif de fournir au SCHAPI (Service Central d’Hydrométéorologie et d’Appui à la Prévision des Inondations) des modèles de prévision des crues afin d’alimenter la carte de vigilance des crues disponible sur internet.La zone d’étude principale est le Gardon d’Anduze. Des modèles à réseaux de neurones avec deux types d’architecture sont réalisés pour prévoir la hauteur du cours d’eau à partir des pluies et des hauteurs passées. La sélection du nombre de neurones cachés, du nombre de variables, de certains paramètres de l’algorithme d’apprentissage, ainsi que l’initialisation des paramètres des réseaux, déterminante pour l’estimation des performances des modèles, est effectuée par validation croisée. Les prévisions obtenues en test sont intéressantes jusqu’à un horizon de prévision de 2h voire 3h suivant l’événement en test. La mise en œuvre d’un apprentissage adaptatif est décevante.L’utilisation de hauteurs de pluies issues des mesures radar, plutôt que celles provenant des pluviomètres, a conduit à des premiers résultats équivalents.Enfin, la méthodologie établie a été appliquée à la conception de modèles pour la prévision des crues sur le Gardon à Remoulins, bassin versant qui inclut celui précédemment étudié ; ces modèles donnent des résultats satisfaisants.

Étude statistique des précipitations sur la région toulousaine et l'Aveyron et application de processus de transformation pluie-débit à la prévision des crues sur l'Aveyron

Étude statistique des précipitations sur la région toulousaine et l'Aveyron et application de processus de transformation pluie-débit à la prévision des crues sur l'Aveyron PDF Author: Jean-Claude Gouze
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Languages : fr
Pages : 247

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Book Description
LA CONTRIBUTION CONCERNE D'UNE PART L'ETUDE DES PRECIPITATIONS, ET D'AUTRE PART L'ETUDE DES RELATIONS PLUIE-DEBIT. AINSI, APRES AVOIR TOUT D'ABORD EVOQUE L'ASPECT DE LA PREVISION METEOROLOGIQUE ET PROCEDE A UNE EVALUATION DE CELLE-CI A PARTIR DES BULLETINS QUALITATIFS QUOTIDIENS, UNE ETUDE STATISTIQUE DES PLUIES EST REALISEE SUR CINQ STATIONS PLUVIOGRAPHIQUES DE L'AGGLOMERATION TOULOUSAINE, ET SUR UNE STATION DU BASSIN DE L'AVEYRON. L'ETUDE PORTE D'UNE PART SUR LA PRODUCTION DE COURBES HAUTEUR-DUREE-FREQUENCE, ET D'AURE PART SUR LA NOTION D'ABATTEMENT. PUIS L'ON ABORDE LA PARTIE PRINCIPALE DU TRAVAIL, QUI EST L'EXPERIMENTATION SUR LE BASSIN VERSANT DE L'AVEYRON D'ALGORITHMES DE RELATION PLUIE-DEBIT, EN VUE DE L'APPLICATION OPERATIONNELLE A LA PREVISION DES CRUES. CETTE EXPERIMENTATION CONSISTE A APPLIQUER TOUT D'ABORD LA METHODE DPFT, PUIS A EXAMINER UN CERTAIN NOMBRE DE COMPLEMENTS OU EXTENSIONS. LES RESULTATS SEMBLENT SATISFAISANTS, AU REGARD DES CRITERES D'ADEQUATION PREALABLEMENT DEFINIS. ENFIN, UNE ESTIMATION DE LA CRUE DE PROJET DECENNALE EST FAITE POUR LA STATION DE VILLEFRANCHE, EN UTILISANT LES RESULTATS DES ESSAIS PLUIE-DEBIT ET DE L'ETUDE STATISTIQUE DES PLUIES

Outils opérationnels pour la prévision des crues rapides

Outils opérationnels pour la prévision des crues rapides PDF Author: Rachel Datin
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Languages : fr
Pages : 369

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Book Description
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.