Traitement et analyse de séries chronologiques continues de ...

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Tables des matières CHAPITRE 9 : PRESENTATION DE LA BASE DE DONNEES FINALE 125 9.1 Choix des événements ....................................................................................................................... 125 9.1.1 Analyse des lacunes ...................................................................................................................... 125 9.1.2 Exclusion des événements douteux............................................................................................... 125 9.1.3 Base de données finale .................................................................................................................. 126 9.2 Analyse critique de la base de données ............................................................................................ 127 9.2.1 Efficacité du système de mesure ................................................................................................... 127 9.2.2 Représentativité globale ................................................................................................................ 129 9.2.3 Représentativité saisonnière .......................................................................................................... 131 9.3 Exemples d’événements .................................................................................................................... 133 9.3.1 Petites pluies ................................................................................................................................. 133 9.3.2 Pluies moyennes ........................................................................................................................... 136 9.3.3 Fortes pluies .................................................................................................................................. 139 CONCLUSION 143 PARTIE 4 : ANALYSE DES DONNEES 145 INTRODUCTION 147 CHAPITRE 10 : VARIABILITE DES FLUX DE TEMPS SEC 149 10.1 Base de données de temps sec ........................................................................................................... 149 10.1.1 Définition du temps sec ................................................................................................................ 149 10.1.2 Données utilisées .......................................................................................................................... 150 10.1.3 Classification des jours de temps sec a priori ............................................................................... 150 10.1.4 Représentativité de la base de données ......................................................................................... 151 10.2 Analyse des profils de temps sec ...................................................................................................... 152 10.2.1 Classes de jours de temps sec retenues a posteriori ..................................................................... 152 10.2.2 Variabilité à l’échelle du profil ..................................................................................................... 152 10.2.3 Variabilité saisonnière .................................................................................................................. 157 10.2.3.1 Analyse des profils mensuels ..................................................................................................................... 157 10.2.3.2 Analyse de corrélation ............................................................................................................................... 158 10.2.4 Relation débit-turbidité ................................................................................................................. 160 10.3 Conclusions et perspectives .............................................................................................................. 161 CHAPITRE 11 : ESTIMATION DE LA CONTRIBUTION DU TEMPS SEC 163 11.1 Méthode .............................................................................................................................................. 163 11.1.1 Définition de la contribution du temps sec ................................................................................... 163 11.1.1.1 Principe de la méthode .............................................................................................................................. 163 11.1.1.2 Choix des signaux de référence ................................................................................................................. 164 11.1.1.3 Ajustement du signal de référence ............................................................................................................. 165 11.1.2 Calcul de l’incertitude de l’estimation .......................................................................................... 165 11.1.2.1 Définition de l’incertitude d’estimation ..................................................................................................... 165 11.1.2.2 Évaluation de l’incertitude de substitution ................................................................................................ 166 11.2 Résultats ............................................................................................................................................. 166 11.2.1 Incertitude de substitution ............................................................................................................. 166 11.2.2 Estimation des contributions événementielles .............................................................................. 169 11.2.2.1 Calcul des volumes ruisselés et des masses de polluants ........................................................................... 169 11.2.2.2 Calcul des concentrations moyennes événementielles ............................................................................... 170 11.2.2.3 Résultats .................................................................................................................................................... 171 11.2.3 Etablissement de chroniques continues de temps sec sur la période 2007-2008 ........................... 174 11.3 Limites de la méthode ....................................................................................................................... 174

Tables des matières CHAPITRE 12 : VARIABILITE DES FLUX DE TEMPS DE PLUIE 177 12.1 Recherche de variables corrélées ..................................................................................................... 177 12.1.1 Variables expliquées ..................................................................................................................... 177 12.1.2 Recensement des variables explicatives potentielles .................................................................... 178 12.1.2.1 Variables explicatives recensées dans la bibliographie ............................................................................. 178 12.1.2.2 Nouvelles variables explicatives ................................................................................................................ 179 12.1.2.3 Distribution des variables .......................................................................................................................... 181 12.1.3 Analyse des coefficients de corrélation ........................................................................................ 183 12.1.3.1 Principe de l’analyse ................................................................................................................................. 183 12.1.3.2 Résultats .................................................................................................................................................... 184 12.1.4 Analyse en composante principale (ACP) .................................................................................... 189 12.1.4.1 Principe de l’analyse ................................................................................................................................. 189 12.1.4.2 Résultats .................................................................................................................................................... 190 12.1.4.3 Sélection des variables corrélées ............................................................................................................... 194 12.2 Etude des courbes M(V) ................................................................................................................... 195 12.2.1 Principe de l’analyse ..................................................................................................................... 195 12.2.2 Analyse de la typologie des courbes ............................................................................................. 196 12.2.2.1 Principe ..................................................................................................................................................... 196 12.2.2.2 Résultats .................................................................................................................................................... 197 12.2.3 Prédiction des courbes .................................................................................................................. 200 12.2.3.1 Objectifs ..................................................................................................................................................... 200 12.2.3.2 1ère méthode : recherche de variables corrélées ...................................................................................... 201 12.2.3.3 2ème méthode : simulations de longue durée ............................................................................................ 202 12.2.3.4 Résultats .................................................................................................................................................... 203 CONCLUSION 211 PARTIE 5 : CHOIX DES MODELES ET METHODOLOGIE DE TEST 213 INTRODUCTION 215 CHAPITRE 13 : MODELES DE TYPE MULTI-REGRESSION 217 13.1 Choix de modèles antérieurs ............................................................................................................ 217 13.1.1 Critères de sélection ...................................................................................................................... 217 13.1.2 Modèles retenus ............................................................................................................................ 218 13.2 Méthode de construction des modèles locaux ................................................................................. 219 13.2.1 Méthode de sélection semi-automatique ....................................................................................... 219 13.2.2 Méthode de recherche systématique ............................................................................................. 220 13.2.3 Méthode de calage et critère de performance ............................................................................... 221 13.3 Résultats des modèles locaux ............................................................................................................ 221 13.3.1 Analyse des modèles optimaux ..................................................................................................... 221 13.3.2 Modèles retenus ............................................................................................................................ 230 CHAPITRE 14 : MODELE DE TYPE ACCUMULATION-EROSION-TRANSFERT 233 14.1 Structure générale de modélisation ................................................................................................. 233 14.1.1 Structure du modèle ...................................................................................................................... 233 14.1.2 Choix du niveau de complexité ..................................................................................................... 235 14.2 Modèle hydrologique......................................................................................................................... 236 14.2.1 Module de pertes ........................................................................................................................... 236 14.2.2 Propagation des débits .................................................................................................................. 236 14.3 Modèle qualité ................................................................................................................................... 238 14.3.1 Accumulation des sédiments en temps sec sur la surface et dans le réseau .................................. 239 14.3.2 Erosion des sédiments de surface et dans le réseau par la pluie .................................................... 240 14.3.3 Calcul de la concentration entrante totale et des classes de sédiments ......................................... 241

Tables <strong>de</strong>s matières<br />

CHAPITRE 12 : VARIABILITE DES FLUX DE TEMPS DE PLUIE 177<br />

12.1 Recherche <strong>de</strong> variables corrélées ..................................................................................................... 177<br />

12.1.1 Variables expliquées ..................................................................................................................... 177<br />

12.1.2 Recensement <strong>de</strong>s variables explicatives potentielles .................................................................... 178<br />

12.1.2.1 Variables explicatives recensées dans la bibliographie ............................................................................. 178<br />

12.1.2.2 Nouvelles variables explicatives ................................................................................................................ 179<br />

12.1.2.3 Distribution <strong>de</strong>s variables .......................................................................................................................... 181<br />

12.1.3 Analyse <strong>de</strong>s coefficients <strong>de</strong> corrélation ........................................................................................ 183<br />

12.1.3.1 Principe <strong>de</strong> l’<strong>analyse</strong> ................................................................................................................................. 183<br />

12.1.3.2 Résultats .................................................................................................................................................... 184<br />

12.1.4 Analyse en composante principale (ACP) .................................................................................... 189<br />

12.1.4.1 Principe <strong>de</strong> l’<strong>analyse</strong> ................................................................................................................................. 189<br />

12.1.4.2 Résultats .................................................................................................................................................... 190<br />

12.1.4.3 Sélection <strong>de</strong>s variables corrélées ............................................................................................................... 194<br />

12.2 Etu<strong>de</strong> <strong>de</strong>s courbes M(V) ................................................................................................................... 195<br />

12.2.1 Principe <strong>de</strong> l’<strong>analyse</strong> ..................................................................................................................... 195<br />

12.2.2 Analyse <strong>de</strong> la typologie <strong>de</strong>s courbes ............................................................................................. 196<br />

12.2.2.1 Principe ..................................................................................................................................................... 196<br />

12.2.2.2 Résultats .................................................................................................................................................... 197<br />

12.2.3 Prédiction <strong>de</strong>s courbes .................................................................................................................. 200<br />

12.2.3.1 Objectifs ..................................................................................................................................................... 200<br />

12.2.3.2 1ère métho<strong>de</strong> : recherche <strong>de</strong> variables corrélées ...................................................................................... 201<br />

12.2.3.3 2ème métho<strong>de</strong> : simulations <strong>de</strong> longue durée ............................................................................................ 202<br />

12.2.3.4 Résultats .................................................................................................................................................... 203<br />

CONCLUSION 211<br />

PARTIE 5 : CHOIX DES MODELES ET METHODOLOGIE DE TEST 213<br />

INTRODUCTION 215<br />

CHAPITRE 13 : MODELES DE TYPE MULTI-REGRESSION 217<br />

13.1 Choix <strong>de</strong> modèles antérieurs ............................................................................................................ 217<br />

13.1.1 Critères <strong>de</strong> sélection ...................................................................................................................... 217<br />

13.1.2 Modèles r<strong>et</strong>enus ............................................................................................................................ 218<br />

13.2 Métho<strong>de</strong> <strong>de</strong> construction <strong>de</strong>s modèles locaux ................................................................................. 219<br />

13.2.1 Métho<strong>de</strong> <strong>de</strong> sélection semi-automatique ....................................................................................... 219<br />

13.2.2 Métho<strong>de</strong> <strong>de</strong> recherche systématique ............................................................................................. 220<br />

13.2.3 Métho<strong>de</strong> <strong>de</strong> calage <strong>et</strong> critère <strong>de</strong> performance ............................................................................... 221<br />

13.3 Résultats <strong>de</strong>s modèles locaux ............................................................................................................ 221<br />

13.3.1 Analyse <strong>de</strong>s modèles optimaux ..................................................................................................... 221<br />

13.3.2 Modèles r<strong>et</strong>enus ............................................................................................................................ 230<br />

CHAPITRE 14 : MODELE DE TYPE ACCUMULATION-EROSION-TRANSFERT 233<br />

14.1 Structure générale <strong>de</strong> modélisation ................................................................................................. 233<br />

14.1.1 Structure du modèle ...................................................................................................................... 233<br />

14.1.2 Choix du niveau <strong>de</strong> complexité ..................................................................................................... 235<br />

14.2 Modèle hydrologique......................................................................................................................... 236<br />

14.2.1 Module <strong>de</strong> pertes ........................................................................................................................... 236<br />

14.2.2 Propagation <strong>de</strong>s débits .................................................................................................................. 236<br />

14.3 Modèle qualité ................................................................................................................................... 238<br />

14.3.1 Accumulation <strong>de</strong>s sédiments en temps sec sur la surface <strong>et</strong> dans le réseau .................................. 239<br />

14.3.2 Erosion <strong>de</strong>s sédiments <strong>de</strong> surface <strong>et</strong> dans le réseau par la pluie .................................................... 240<br />

14.3.3 Calcul <strong>de</strong> la concentration entrante totale <strong>et</strong> <strong>de</strong>s classes <strong>de</strong> sédiments ......................................... 241

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