En vue de l'obtention du

Isabelle Braud

Description

Niveau: Supérieur, Doctorat, Bac+8

• mémoire

THÈSE En vue de l'obtention du DOCTORAT DE L'UNIVERSITÉ DE TOULOUSE Délivré par Institut National Polytechnique de Toulouse Discipline ou spécialité : Hydrologie et Hydraulique JURY Isabelle BRAUD Directrice de Recherche Roger MOUSSA Directeur de Recherche Nicolas RIVIERE Professeur Jaques GEORGE Professeur Hélène ROUX Maître de conférences Denis DARTUS Professeur Ecole doctorale : Ecole doctorale sciences de l'univers, de l'environnement et de l'espace Unité de recherche : Institut de Mécanique des Fluides de Toulouse (IMFT) Directeur de Thèse : Denis DARTUS Rapporteurs : Isabelle BRAUD, Roger MOUSSA, Nicolas RIVIERE Président: Jacques GEORGE Présentée et soutenue par LE Xuan Kham Le 02 octobre 2008 VARIABILITE DES PROCESSUS HYDROLOGIQUES ENTRANT DANS LE MECANISME DE LA GENESE DES CRUES SUR LES BASSINS A CINETIQUE RAPIDE

• crue


• jaques george


• processus hydrauliques


• apport des modèles hydrologiques pour la gestion de crise du risque inondation


• prévision des crues


• professeur jaques

Sujets

• Mémoire
• Maubourguet
• Institut national polytechnique de Toulouse
• Rivière
• George
• Moussa

Informations

• Publié par: profil-feym-2012
• Publié le: 01 octobre 2008
• Nombre de lectures: 110
• Langue: Français
• Poids de l'ouvrage: 5 Mo

Extrait

THÈSE


En vue de l'obtention du

DOCTORAT DE L’UNIVERSITÉ DE TOULOUSE DOCTORAT DE L’UNIVERSITÉ DE TOULOUSE

Délivré par Institut National Polytechnique de Toulouse
Discipline ou spécialité : Hydrologie et Hydraulique


Présentée et soutenue par LE Xuan Kham
Le 02 octobre 2008

VARIABILITE DES PROCESSUS HYDROLOGIQUES ENTRANT DANS LE MECANISME
DE LA GENESE DES CRUES SUR LES BASSINS A CINETIQUE RAPIDE


JURY

Isabelle BRAUD Directrice de Recherche
Roger MOUSSA Directeur de Recherche
Nicolas RIVIERE Professeur
Jaques GEORGE
Hélène ROUX Maître de conférences
Denis DARTUS Professeur


Ecole doctorale : Ecole doctorale sciences de l’univers, de l’environnement et de l’espace
Unité de recherche : Institut de Mécanique des Fluides de Toulouse (IMFT)
Directeur de Thèse : Denis DARTUS
Rapporteurs : Isabelle BRAUD, Roger MOUSSA, Nicolas RIVIERE
Président: Jacques GEORGE






Résumé
Le logiciel MARINE développé à l’Institut de Mécanique des Fluides de Toulouse, est
un modèle pluie – débit distribué, événementiel, temps réel, à base physique dédié aux
crues à cinétique rapide. Il fournit des informations distribuées et des hydrogrammes de
crue qui permettent aux prévisionnistes d’estimer en temps réel la dangerosité d’une
crue.
Chaque paramètre du modèle est issu de cartographies de données. Il est ajusté par un
coefficient multiplicatif unique pour l’ensemble du bassin test des Gardons d’Anduze
afin d’obtenir une bonne adéquation entre modèle et observations. Pour déterminer les
paramètres les plus sensibles nous utilisons le cadre théorique de la méthode GLUE
« Generalized Likelihood Uncertainty Estimation » qui permet une analyse de sensibilité
systématique. Ceci nous permet de classer par ordre d’importance les paramètres du mo-
dèle, de déterminer une plage de valeur des paramètres utilisés et d’avoir une estimation
de l’incertitude en phase de prévision.
Mots clés : Crues rapides, bassin versant Gardons d’Anduze, écoulement, méthode
GLUE, analyse de sensibilité.


Abstract
The MARINE model developed at Institut de Mécanique des Fluides de Toulouse, is a
space distributed, event dedicated, real time and physically based rainfall - runoff model
aimed at predicting flash floods. It provides distributed parameters and hydrographs ena-
bling previsionists to estimate events dangerousness.
Distributed data provide a tentative value, fitted using one single multiplying coefficient
for each model parameter on observations on the Gardons d’Anduze watershed used as
test basin. In order to determine most sensitive parameters, the GLUE «Generalized
Likelihood Uncertainty Estimation» theoretical framework allowing a sensitivity analy-
sis is used. Each model parameter is then ranked according to its importance; its varia-
tion range is determined and uncertainty bounds are computed for forecasting purpose.
Keywords: Flash flood, Gardons d’Anduze catchment, runoff, GLUE method, sensitivity
analysis.





REMERCIEMENTS
Je remercie toutes les personnes qui m’ont permis d’aller au bout de ce travail et je pré-
sente mes excuses à toutes celles que je pourrais oublier de citer dans ces quelques li-
gnes.
Mes sincères remerciements à tous les membres du jury : Mme Isabelle BRAUD, M.
Roger MOUSSA, M. Nicolas RIVIERE les rapporteurs de mes travaux de thèse, en dé-
pit de leurs lourdes charges de travail; Mme Hélène ROUX, M. Denis DARTUS, M.
Jacques GEORGE, les examinateurs. Leurs travaux de recherche respectifs ont été pour
moi des références scientifiques et le débat qu’ils ont orienté lors de la soutenance de
cette thèse a apporté une réelle conclusion à ces travaux en incluant toutes les perspecti-
ves d’évolution.
Je remercie M. Olivier SIMONIN, ancien directeur de l’Institut de Mécanique des Flui-
des de Toulouse, qui m’a accueilli pour la thèse, puis M. Jaques MAGNAUDET Direc-
teur de l’Institut de Mécanique des Fluides de Toulouse, ainsi que M. Henri BOISSON,
Vice-directeur.
Je remercie mon directeur de thèse, Denis DARTUS, que j’ai toujours respecté, qui a
orienté mes travaux et qui m’a beaucoup aidé dans la recherche ainsi que dans la vie. Il
m’a ainsi permis, par la complémentarité de son travail de recherche et de sa personnali-
té, d’avancer dans mes propres travaux. Merci donc à mon professeur - Denis pour
m’avoir donné toutes les conditions matérielles nécessaires dont un thésard ne peut habi-
tuellement que rêver.
Merci aux personnels de l’Ecole Doctorale, de l’INPT pour leur professionnalisme et
leur disponibilité. Un grand merci aussi à tous les membres de l’IMFT et de
l’ENSEEIHT, mes collègues de tous les jours, grâce à qui j’ai pu mener ce travail à bien
dans la bonne humeur.
En particulier, je remercie le groupe HYDROECO qui m’a si bien accueilli, tant humai-
nement que matériellement.
Jaques GEORGE, pour ta bonne humeur, je te remercie très chaleureusement. Tu m’as
beaucoup aidé, tu as toujours été présent pour répondre à mes préoccupations scientifi-
ques… et humaines. Tu as participé à part entière à l’encadrement de mes travaux de
recherche ainsi que corrigé ma thèse.
Marie-Madeleine MAUBOURGUET, si sympathique, je te remercie beaucoup. Tu m’as
tant aidé pendant de ma thèse, tu as toujours été présente pour me répondre, notamment
aux problèmes rencontrés avec le logiciel MARINE.
Merci à Jaques CHORDA pour tes aides, au début de la thèse, tu m’as guidé, permis de
comprendre les problèmes des ArcMap et ArcView, tu as également été présent pour
répondre à toutes autres curiosités scientifiques.
Merci à Hélène ROUX qui m’a donné beaucoup de connaissances sur les théories de
sensibilité des paramètres, tu as été aussi présente pour répondre à mes questions scien-
tifiques et guider l’orientation de la thèse.
Je remercie Mme Sylvie SENNY, Mme Marie-Christine TRISTANI, ancien secrétaire
du groupe HYDRE.
Dominique HAUW, secrétaire du groupe HYDROECO, qui a un bon cœur. Tu m’as aidé
pour toutes les formalités dont j’avais besoin, je te remercie beaucoup.
Mercie à mes collègues, Kevin LARNIER et Hélène BESSIERE Kevin LARNIER, brillant et intelligent, tu m’as beaucoup aidé, en particulier pour la
finition des modules de simulations Monte-Carlo dans MARINE.
Hélène BESSIERE, merci pour ta gentillesse. Je cois que tu as compris tout ce que je
pensais, ce que j’ai fait ; tu m’as chaleureusement expliqué toutes les astuces dans le
travail et dans la vie française.
Je pense également et plus généralement à tous les français pour leur gentillesse et leur
bon cœur.
Merci à mes amis qui m’ont suivi pendant toute la période de ma thèse.
Je remercie le Gouvernement vietnamien, Gouvernement français qui m’ont donné
l’occasion d’étudier en France.
Merci à mes grands parents, mes parents et ma femme qui m’ont donné les meilleures
conditions pour étudier en France.























Variabilité des processus hydrologiques
entrant dans le mécanisme de la genèse des crues sur les bassins à cinétique rapide
Table des matières
CHAPITRE I : INTRODUCTION GENERALE .......................................................................7
CHAPITRE II : LES CRUES : PREVISION, ANNONCE ET APPORT DES MODELES ...............10
II.1 La prévision des crues pour la gestion du risque inondation...........................10
II.1.1 Augmentation de la vulnérabilité du territoire ...................................10
II.1.2 Des crues qui ont marqué les mémoires .............................................10
II.1.3 Les différentes étapes de la gestion du risque.....................................11
II.2 L’annonce et la prévision des crues en France ...............................................12
II.2.1 L’annonce des crues en France : responsabilités, organisation,
évolutions ...........................................................................................12
II.2.2 Schéma général d’organisation de l’alerte et information au citoyen.12
II.2.3 Quelques dates importantes dans l’an