Traitement et analyse de séries chronologiques continues de ...
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Partie 4 – Chapitre 10 : Variabilité des flux de temps sec 10.2.4 Relation débit-turbidité La relation débit-turbidité a d’abord été étudiée en considérant l’ensemble des profils, puis seulement les profils moyens. Dans les deux cas, des fonctions polynômes ont été ajustées, en testant des degrés de 1 à 3, pour les classes de temps sec séparées et ensemble : Turb n i bi Q Eq. 10.2 i0 avec Q et Turb le débit [L.s -1 ] et la turbidité [FNU] de temps sec, et b i , i = 1:n les coefficients du polynôme de degré n, pour n = 1, 2 ou 3. Les résultats obtenus sont comparables quelle que soit la classe : - En considérant l’ensemble des profils, la dispersion est importante, avec des points extrêmes correspondant aux pics de turbidité en période de haut débit. Aucune relation débit - turbidité significative n’est mise en évidence pour aucune des classes (Figure 10.8). - Pour les relations débit moyen - turbidité moyenne, un polynôme de degré trois donne le meilleur ajustement (Figure 10.9). Ce dernier permet de bien reproduire la turbidité moyenne observée, avec des incertitudes faibles sur les coefficients. Ces dernières sont données pour les quatre cas dans le Tableau 10.5. Ces résultats montrent la difficulté d’estimer par une relation simple les profils de turbidité de temps sec à partir du débit tout au long de l’année. L’utilisation de la relation moyenne à des fins de modélisation peut néanmoins être envisagée, si ce niveau d’approximation est compatible avec les objectifs visés. Figure 10.8. Relation débit – turbidité de temps sec pour la totalité des profils de la base de données, pour les classes 1, 2, 3 et toutes les classes 160
Partie 4 – Chapitre 10 : Variabilité des flux de temps sec Tu moyenne (FNU) 400 300 200 100 400 Toutes classes Classe 1 0 15 20 25 30 35 40 45 50 Q moyen (L/s) Tu moyenne (FNU) 300 200 100 0 15 20 25 30 35 40 45 50 Q moyen (L/s) Tu moyenne (FNU) 400 300 200 100 400 Classe 2 Classe 3 0 15 20 25 30 35 40 45 50 Q moyen (L/s) Tu moyenne (FNU) 300 200 100 0 15 20 25 30 35 40 45 50 Q moyen (L/s) Figure 10.9. Relation débit – turbidité de temps sec pour les profils moyens, pour les classes 1, 2, 3 et toutes les classes Tableau 10.5. Coefficients b i , incertitudes type u(b i ), i = [1:3], et variance résiduelle (v r ) du polynôme d’ajustement de degré 3 pour les relations moyennes débit – turbidité, pour les classes 1, 2, 3 et toutes les classes Classe 1 2 3 Toutes b i u(b i) Cov(b i,b j) b 0 -33.80 -115.68 -55.61 99.41 b 1 2.44 11.41 2.61 -12.95 b 2 0.15 -0.09 0.15 0.70 b 3 -9.13E-04 1.11E-03 -1.14E-03 -7.16E-03 u(b 0) 18.33 25.10 37.14 22.66 u(b 1) 1.90 2.81 3.69 2.46 u(b 2) 0.06 0.10 0.12 0.08 u(b 3) 6.20E-04 1.08E-03 1.18E-03 9.12E-04 cov(b 0,b1) -34.65 -70.20 -136.85 -55.47 cov(b 0,b2) 1.10 2.42 4.29 1.88 cov(b 0,b 3) -0.01 -0.03 -0.04 -0.02 cov(b 1,b 2) -0.12 -0.27 -0.43 -0.21 cov(b 1,b 3) 1.16E-03 3.00E-03 4.33E-03 2.22E-03 cov(b 2,b 3) -3.77E-05 -1.06E-04 -1.38E-04 -7.62E-05 v r - 132.02 240.23 189.32 86.59 10.3 Conclusions et perspectives Ce travail d’analyse simple permet une première appréciation de la variabilité des profils de temps sec de débit, de turbidité et de flux de MES et DCO. L’influence des processus 161
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Partie 4 – Chapitre 10 : Variabilité <strong>de</strong>s flux <strong>de</strong> temps sec<br />
10.2.4 Relation débit-turbidité<br />
La relation débit-turbidité a d’abord été étudiée en considérant l’ensemble <strong>de</strong>s profils, puis<br />
seulement les profils moyens. Dans les <strong>de</strong>ux cas, <strong>de</strong>s fonctions polynômes ont été ajustées, en<br />
testant <strong>de</strong>s <strong>de</strong>grés <strong>de</strong> 1 à 3, pour les classes <strong>de</strong> temps sec séparées <strong>et</strong> ensemble :<br />
Turb <br />
n<br />
i<br />
bi<br />
Q<br />
Eq. 10.2<br />
i0<br />
avec Q <strong>et</strong> Turb le débit [L.s -1 ] <strong>et</strong> la turbidité [FNU] <strong>de</strong> temps sec, <strong>et</strong> b i , i = 1:n les coefficients<br />
du polynôme <strong>de</strong> <strong>de</strong>gré n, pour n = 1, 2 ou 3.<br />
Les résultats obtenus sont comparables quelle que soit la classe :<br />
- En considérant l’ensemble <strong>de</strong>s profils, la dispersion est importante, avec <strong>de</strong>s<br />
points extrêmes correspondant aux pics <strong>de</strong> turbidité en pério<strong>de</strong> <strong>de</strong> haut débit.<br />
Aucune relation débit - turbidité significative n’est mise en évi<strong>de</strong>nce pour<br />
aucune <strong>de</strong>s classes (Figure 10.8).<br />
- Pour les relations débit moyen - turbidité moyenne, un polynôme <strong>de</strong> <strong>de</strong>gré trois<br />
donne le meilleur ajustement (Figure 10.9). Ce <strong>de</strong>rnier perm<strong>et</strong> <strong>de</strong> bien reproduire<br />
la turbidité moyenne observée, avec <strong>de</strong>s incertitu<strong>de</strong>s faibles sur les coefficients.<br />
Ces <strong>de</strong>rnières sont données pour les quatre cas dans le Tableau 10.5.<br />
Ces résultats montrent la difficulté d’estimer par une relation simple les profils <strong>de</strong> turbidité<br />
<strong>de</strong> temps sec à partir du débit tout au long <strong>de</strong> l’année. L’utilisation <strong>de</strong> la relation moyenne à <strong>de</strong>s<br />
fins <strong>de</strong> modélisation peut néanmoins être envisagée, si ce niveau d’approximation est<br />
compatible avec les objectifs visés.<br />
Figure 10.8. Relation débit – turbidité <strong>de</strong> temps sec pour la totalité <strong>de</strong>s profils <strong>de</strong> la base <strong>de</strong> données, pour les<br />
classes 1, 2, 3 <strong>et</strong> toutes les classes<br />
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