Aide à la calibration d'un modèle hydrologique distribué au moyen d'une analyse des processus hydrologiques : application au bassin versant de l'Yzeron

par Raouf Gnouma

Thèse de doctorat en Génie civil

Sous la direction de Bernard Chocat et de Pascal Breil.

Soutenue en 2006

à Villeurbanne, INSA .


  • Résumé

    Ce travail de thèse s'inscrit dans le contexte des recherches actuelles en hydroogie consacrées à l'amélioration des performances des modèles hydrologiques à l'aide des connaissances acquises par l'approche expérimentale. Le bassin versant de l'yzeron (A=147,3 km2), situé à l'Ouest de l'agglomération lyonnaise, constitue le terrain d'étude. Après un état de l'art concernant les processus hydrologiques de génèse des écoulements et la modélisation hydrologique distribuée, le modèle WISTOO a été implémenté sur le bassin de l'Yzeron. Ce premier travail de modélisation a soulevé les différents problèmes, déjà évoqués dans la littérature, d'une modélisation hydrologique distribuée. Il a montré qu'une connaissance sur le comportement hydrologique de la région d'étude est nécessaire. Dans la deuxième partie de ce travail et à l'aide d'une analyse spatiale, utilisant les différentes couches thématiques disponibles, trois sous-bassins versants supposés représentatifs de caractéristiques dominantes liées aux écoulements ont été sélectionnés. Ensuite, une approche expérimentale a été menée, sur ces entités spatiales, à deux échelles : celle du sous-bassin versant (analyse pluie-débit et traçage géochimique) et celle du versant (suivi du niveau piézométrique). L'application du traçage géochimique a permis d'émettre des hypothèses sur le comportement hydrologique de ces entités. Pour une approche à plus petite échelle, une série de piézomètres a été installée sur deux versants ce qui a permis un suivi temporel du niveau piézométrique lors de quelques événements averse-crue. L'association des deux techniques (traçage géochimique et suivi à l'échelle du versant) ainsi que les analyses pluie-débit globales nous ont permis d'apporter quelques éléments de compréhension sur les processus hydrologiques dominants associés aux bassins représentatifs du bassin de l'Yzeron. Une première tentative d'intégration de cette connaissance dans le calage du modèle distribué constitue le dernier chapitre de la thèse

  • Titre traduit

    = Calibration of a distributed hydrological model using field knowledge : Application on the Yzeron catchment


  • Résumé

    The present work is a contribution to the recent research topics in hydrology devoted to the amelioration of hydrological modelling performance on the base of field knowledge. The study catchment is the Yzeron basin (A = 147,3 km²) located at the west of Lyon. Following a state of the art review concerning hydrological processes for runoff generation and distributed hydrological modelling, the WISTOO model was implemented in the Yzeron basin. This first work of modelling raised the different problems of the distributed hydrological modelling, already evoked in the literature, and stresses the importance of knowledge about the hydrological behaviour of the study catchment is necessary. In the second part of this work, a spatial analysis was carried out, using the different available thematic layers, leading to the selection of three representative sub-catchments. A field experimental approach has been conducted at two scales : catchment (runoff-rainfall analysis and geochemical tracing) and hillslope scale (piezometric level measurements). The geochemical tracing application has made it possible to propose some hypotheses on the hydrological behaviour of these entities. For a smaller scale approach, a set of piezometers have been installed on two hillslopes, which allowed monitoring of the piezometric level during some rainfall-runoff events. Association of two techniques (geochemical tracing and experimental investigation at the hillslope scale) and global rainfall-runoff analysis have finally permitted to improve our understanding of dominant hydrological processes associated to the representatives sub-catchments of Yzeron basin. A first tentative of integration of this knowledge in to the calibration process of WISTOO model constitutes the last chapter of this work.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (XXXIV-412 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 255-263

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  • Bibliothèque : Institut national des sciences appliquées (Villeurbanne, Rhône). Service Commun de la Documentation Doc'INSA.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : C.83(3104)

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  • Disponible pour le PEB
  • Cote : 06 ISAL 0084
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