Traitement et analyse de séries chronologiques continues de ...

Partie 4 – Chapitre 12 : Variabilité des flux de temps de pluie
12.2.3.2 1ère méthode : recherche de variables corrélées
Plusieurs niveaux d’étude de la variabilité des courbes M(V) sont considérés par les auteurs
dans la recherche de corrélations :
- La variabilité des courbes entre plusieurs sites ou pour un même site.
- La variabilité des courbes obtenues pour plusieurs polluants ou pour un même
polluant.
Parmi les différentes approches mises en œuvre pour la recherche de corrélations, nous
recensons les trois suivantes :
1. L’étude des corrélations entre les formes des courbes et les caractéristiques des bassins
versants ou des événements
Le principe consiste à représenter de manière quantitative la forme des courbes par une
modélisation de type puissance (Geiger 1984; Saget 1994; Saget et Chebbo 1995) :
M
cum
V
Eq. 12.5
b
cum
Les corrélations entre les valeurs de b et les caractéristiques des événements sont ensuite
analysées : i) par l’analyse des corrélations simples ou ii) par la recherche de corrélation de type
multi-linéaire. Les résultats obtenus permettent pas de mettre en évidence de relations
significatives, ni à l’échelle régionale entre les valeurs de b et la surface ou la pente du bassin
versant, ni à l’échelle du site entre les valeurs de b et la hauteur totale de pluie, l’intensité
maximum sur 5 minutes ou la période de temps sec antérieure.
2. L’étude des corrélations entre la masse de polluant de premier flot et les caractéristiques
des événements
Le principe de ce type d’analyse est le même que dans le paragraphe précédent, à la
différence que la variable d’intérêt n’est plus la valeur de b, mais la masse de polluant
correspondant au premier flot. Le calcul de cette masse diffère suivant la définition du
phénomène de premier flot (Bertrand-Krajewski et al. 1998; Deletic 1998). Nous ne détaillerons
pas ici les différentes méthodes et définitions adoptées et renvoyons aux deux références citées
précédemment.
Par exemple Deletic (1998) met en évidence l’existence d’une corrélation entre la masse de
MES du premier flot, définie comme la masse apportée par les premier 20 % du volume, et
l’intensité maximale de la pluie et son temps d’apparition depuis le début de la pluie.
3. L’étude des corrélations entre les groupes d’appartenance des courbes et les
caractéristiques des événements
Récemment Lacour (2009), à partir de mesures en continu de turbidité, a effectué à l’échelle
du site une ACP pour la recherche de corrélations entre le groupe d’appartenance des courbes
(groupes A, B ou C) et les caractéristiques des événements, parmi lesquelles la période
antérieure de temps sec, les débits moyen et maximum et le volume ruisselé. L’ étude de la carte
de proximité a montré une absence de structuration des groupes dans le plan des deux premières
composantes principales.
Quels que soient les études et les types d’analyse, les conclusions soulignent les points
suivants :
201