Explication de décrues anormales par modèles analogiques de réservoirs

Résumé

Des modèles analogiques de réservoirs ont été élaborés à partir de l'analyse de débits de décrue de deux sources karstiques. La première source est caractérisée par une linéarité entre le débit et le temps; la seconde l'est par une loi en puissance. Pour les deux sources, il n'y a pas linéarité entre le volume d'eau souterraine stocké et le débit de la source pour un même temps. Les modèles analogiques élaborés sont constitués d'une association verticale en série de réservoirs. Pour la première source, il s'agit de réservoirs à parois verticales uniquement. Pour la seconde, il s'agit de réservoirs à parois verticales et d'un réservoir dont la géométrie des parois suit une loi en puissance à dimension non entière. La plausibilité et la reproductibilité des modèles analogiques proposés ont été validées en fonction des données disponibles. Il a été démontré que le cas de réservoirs linéaires en milieu karstique est un cas très particulier. Il correspond à des réservoirs à géométrie hyperbolique ou à des réservoirs à parois verticales à filtre poreux.

Editeur Z.W. Kundzewicz

Citation Carlier, E., Zouhri, L. et Shahrour, I., 2012. Explication de décrues anormales par modèles analogiques de réservoirs. Hydrological Sciences Journal, 57 (5), 913–927.     

Modélisation de l'incertitude sur les séquences futures de débits en rivière

Résumé

Le problème de la gestion du risque en ressources hydriques, tout comme celui de la gestion de réservoirs, est un problème de décision sous incertitudes, dont la qualité des solutions est extrêmement sensible à la façon dont la stochasticité des apports est prise en compte. Cet article propose une méthode pour modéliser l'incertitude sur les apports à court terme en fonction de la période de l'année. Pour cela, un modèle paramétrique markovien à temps continu, basé sur le processus de Poisson filtré, est construit et estimé grâce à des observations régulièrement espacées dans le temps puis validé sur trois stations hydrométriques situées au Québec (Canada). Les points étudiés sont sa capacité à représenter correctement les transitions de débits et ses performances en tant que prédicteur de la valeur à venir du débit. Ce dernier aspect est comparé à celui du modèle ARMA saisonnier. Les résultats montrent un bon comportement du modèle sur chacun de ces deux points.     

Les rapports entre les coefficients de décomposition et les paramètres d'un milieu horizontalement stratifié

Summary Correlations between some group of multipliers in the decomposition of the kernel function in the Stefanescu integral into vulgar fraction and parameters of geoelectrical cross-section are considered. Dependences of this multipliers on resistivities and relative thicknesses of layers (or longitudinals conductivities and transversals resistivities) are given.     

Réduction de l’évaporation des eaux dans les barrages : une stratégie pour augmenter le stockage de l’eau dans les régions arides algériennes

RÉSUMÉ

L’Algérie, depuis longtemps, souffre d’une pénurie des ressources en eau. La stratégie de l’état algérien consiste à augmenter les stocks d’eau en adoptant plusieurs solutions, parmi lesquelles, il y a la construction des barrages et des retenues d’eau. Mais cette solution est confrontée aux conditions météorologiques qui favorisent les pertes par évaporation, surtout dans les régions arides. Ce travail consiste à présenter les premiers essais algériens sur la préservation des plans d’eau, et augmenter ses stocks par la réduction de l’évaporation, en utilisant des substances chimiques à longue chaîne, capable de former une pellicule à l’interface air/eau, appelée « film mono-moléculaire ».Les résultats obtenus ont permis d’enregistrer des taux de réduction de l’évaporation significatifs. Ces taux varient en fonction de la substance utilisée, la durée entre deux applications de la substance et des conditions météorologiques de la région d’étude.     

Modélisation directe et inverse de l'écoulement souterrain dans les milieux poreux

Résumé

Le présent article montre l'intérêt des simulations mathématiques dans la compréhension des aquifères complexes et hétérogènes. Le réservoir côtier du Maroc occidental est un exemple qui traduit une répartition spatiale des corps perméables et imperméables, d'où la nécessité d'approfondir la connaissance de son fonctionnement hydrogéologique en termes de modélisation numérique. Le modèle hydrodynamique proposé repose sur la résolution du problème direct et inverse. La simulation de l'écoulement (problème direct) en régime permanent a montré la persistance de grands écarts entre la piézométrie mesurée et calculée. Cette anomalie de calage est expliquée principalement par le caractère hétérogène et fissuré, incompatible avec la dérivation de l'équation de diffusivité qui présuppose un milieu continu et un régime laminaire plutôt que turbulent. Deux cartes principales ont été obtenues: (a) une carte des polygones de la conductivité hydraulique dont les valeurs varient entre 50 × 10^?4 et 80 × 10^?4 m/s; et (b) une carte des polygones de recharge avec des valeurs comprises entre 4.5 × 10^?9 et 5 × 10^?14 m/s. Le calage du modèle d'écoulement recherché dans la résolution du problème inverse consiste à identifier les paramètres de l'aquifère à partir de la piézométrie connue. Le code d'inversion PEST (Parameter ESTimation) a été utilisé pour créer des cartes montrant des polygones de la conductivité hydraulique et de la recharge avec des valeurs très similaires aux résultats du modèle conceptuel.     

Sur l'influence de la loi de répartition des densités à l'intérieur de la Terre dans les variations luni-solaires de la gravité en un point

Résumé Les observations des variations luni-solaires de la gravité en divers points du globe ne donnent pas des valuers très concordantes pour le facteur lié au module de rigidité de la Terre. On démontre ici que la répartition croissante des densités vers le centre de la Terre a pour conséquence d'amplifier encore les effets dus à l'élasticité. En adoptant la répartition deBullen, on aurait =1+0.244h>1, (h étant le premier nombre deLove). En outre une relation simple lie les facteurs et (déviations de la verticale). La valuer deh déduite de telles observations ne peut conduire directement à une valeur significative du module de rigidité du globe car il faut encore tenir compte des variations de la période et de l'amplitude du mouvement chandlérien du pôle.

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Summary Observations of luni-solar variations of gravity at various points of the Earth do not give values in agreement for the factor bound to the Earth's modulus of rigidity. It is shown here that the law of increasing of density toward the center of the Earth emphasizes the effect of elasticity: following the law ofBullen, we should have =1+0.244h>1, (h is the firstLove's number). Further, there is a simple relation between the factors and (deviations of the vertical). The value ofh deduced from such observations could not give directly a significative value of the modulus of rigidity because we must take into account the variations of period and amplitude of the chandlerian motion of the pole.

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Riassunto Le osservazioni delle variazioni luni-solari della gravità in diversi punti della Terra non dànno valori concordanti per il fattore legato al modulo di rigidità del Globo. Si dimostra che la ripartizione crescente della densità verso il centro della Terra ha per conseguenza di amplificare ancora gli effetti dell'elasticità; adottando la legge diBullen, abbiamo =1+0.244h>1, (h essendo il primo numero diLove). Inoltre, una semplice relazione lega i fattori e (deviazioni della verticale). Il valore dih dedotto da tali osservazioni non può condurre ad un valore significativo del modulo di rigidità del Globo poiché bisogna considerare anche le variazioni del periodo e dell'ampiezza del moto polare diChandler.

     

De L'opportunité d'utiliser les coefficients de corrélation en météorologie forestière

Résumé En complément d'une étude précédente, les auteurs ont examiné si les coefficients de corrélation pouvaient s'utiliser avec profit pour résoudre les problèmes écologiques et plus spécialement de météorologie forestière. Pour cela ils ont calculé les coefficients résultant de la comparaison de l'accroissement forestier avec 12 grandeurs météorologiques. Afin d'obtenir des coefficients plus élévés ils ont considéré ensuite la courbe d'accroissement sur la base de sa droite de régression au lieu de sa moyenne. Ils ont enfin calculé diverses corrélations partielles en tenant compte d'une seconde grandeur météorologique. Il ressort de l'important matérial ainsi rassemblé, qu'il n'existe pas de corrélation entre les éléments météorologiques et l'accroissement forestier, du moins pas au sens mathématique du terme. Comme cette conclusion est en contradiction avec l'expérience pratique, on en déduit que cette méthode est inutilisable dans le cas particulier. Cette déduction est en outre étayée par des considérations d'ordre physiologique.

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Summary The present paper is a complement to an earlier work. It's purpose is to investigate the utility of correlation calculus with regard to ecological problema especially of the forest-meteorological kind. The authors computed, first of all, the direct correlation between treegrowth and each of 12 meteorological quantities. They tried then to improve the results by referring the annual treegrowth to it's regression line instead of the mean. Finally, they examined partial correlation taking into account two meteorological influences at the same time. The results seem to indicate, that there is no statistical evidence for any significant correlation between treegrowth and meteorological data. This is of course contrary to practical experience, whence the authors infer, that correlation calculus is an inadequate tool for handling their problem and similar ecological researches. This conclusion is supported by physiological considerations.

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Zusammenfassung In Ergänzung zu einer früheren Arbeit untersuchen die Autoren, ob Korrelationskoeffizienten in oekologischen, speziell forstmeteorologischen Aufgaben sinnvoll angewendet werden können. Zuerst werden die direkten Korrelationen zwischen dem jährlichen Holzzuwachs und je einer von 12 meteorologischen Grössen berechnet; dann wird zur Erzielung höherer Koeffizienten die Kurve des Holzzuwachses auf ihre zeitliche Regressionsgerade statt auf den Mittelwert bezogen, und schiesslich werden verschiedene partielle Korrelationen unter Berücksichtigung von je einer zweiten meteorologischen Grösse angegeben. Aus dem ziemlich unfangreichen Zahlenmaterial scheint hervorzugehen, dass zwischen Holzzuwachs und Witterung kaum ein statistischer Zusammenhang im mathematischen Sinne besteht. Da dieses Ergebnis der praktischen Erfahrung widerspricht, muss geschlossen werden, dass die Korrelationsrechnung der vorliegenden Aufgabe nicht angemessen ist, eine Folgerung, die durch Ueberlegungen physiologischer Natur gestützt und eingehend begründet ist.

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Riassunto A complemento di un precedente lavoro, gli autori studiano se abbia un senso l'impiego di coefficienti di correlazione in problemi ecologici e in particolare in quelli meteorologici-forestali. Dapprima vengono calcolate le correlazioni dirette tra la crescita annua del legno e ciascuna di 12 grandezze meteorologiche; in seguito, allo scopo di raggiungere coefficienti più elevati la curva della crescita del legno vien riferita alla sua retta di regressione del tempo invece che al valore medio; in ultimo vengono rese note diverse correlazioni parziali ottenute considerando anche una seconda grandezza meteorologica. Dal materiale assai abbondante utilizzato, sembra potersi dedurre che tra crescita del legno e condizioni meteorologiche non esiste una relazione statistica in senso matematico. Siccome questo risultato è in contrasto con l'esperienza pratica, bisogna dedurre che il calcolo del coefficiente di correlazione non è adatto per il problema in questione. E' questa una conseguenza che può appoggiarsi su ragionamenti di natura fisiologica ed essere minuziosamente motivata.

     

Les chenaux de marée autour des îles de Kneiss,Tunisie: sédimentologie et évolution

Résumé

L'Archipel de Kneiss, dans le Golfe de Gabès (sud-est Tunisien), est un milieu à originalités multiples. Il est unique en son genre en Tunisie en raison de la variété de son paysage morphologique (marais maritimes, falaises, plages sableuses et îlots qui émergent des hauts fonds). Il est caractérisé par la présence de chenaux de marée submergés. L'objectif principal de ce présent travail est de caractériser les principales composantes qui interviennent dans la dynamique sédimentaire au niveau de ces chenaux. Les résultats des analyses granulométriques et minéralogiques des sédiments de surface prélevés au niveau des chenaux de marée ont permis d'identifier l'origine de ces sédiments et de préciser les facteurs et les phénomènes qui interviennent dans leur transport et leur dépôt. Ces résultats montrent que les sables des chenaux de marée présentent un granoclassement décroissant de l'aval vers l'amont, ce qui prouve que les courants de marée ont une action plus importante lors du flot que lors du jusant. Ces résultats montrent aussi que le mode de transport est exclusivement le roulement par les courants de marée. Les minéraux argileux et non argileux des sédiments de surface auraient pour origine essentiellement les formations géologiques qui affleurent dans l'arrière-pays. L'analyse des photographies aériennes montre que les chenaux de marée présentent une évolution morphologique.

Citation Bali, M. & Gueddari, M. (2011) Les chenaux de marée autour des îles de Kneiss, Tunisie: sédimentologie et évolution. Hydrol. Sci. J. 56(3), 498–506.     

La fréquence des orages dans les Alpes de la Suisse Occidentale

Résumé Des observations inédites permettent d'établir un nouveau profil des fréquences orageuses dans les Alpes occidentales de la Suisse. Le nombre de jours d'orage, notablement plus élevé qu'on ne l'admettait jusqu'ici, décroit de l'extérieur vers l'intérieur du massif alpin et jusque dans sa chaine la plus méridionale. Quelques données numériques documentent la variation diurne et annuelle de l'activité orageuse en Valais.

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Summary Unpublished observations allow the etablishment of a new cross section of the thunderstorm frequency in the western Alps of Switzerland. The number of thunderstorm days is much more frequent than has yet been admitted, diminishing from the outer towards the inner region of the alpine massive as far as the extreme southern chain. Some statistics record the diurnal and annual variations of the activity of thunderstorms in Valais.

     

Modélisation de propagation d’écoulement entre lits mineur et majeur sur les fleuves Sénégal et Niger

In the Senegal River valley and Niger Inner Delta, the annual floods inundate a wide floodplain consisting of a complex network of lakes and channels, where topographic information needed by standard hydraulic models is difficult to obtain. To represent the flood propagation between mainstream and floodplain, we use a model designed for flood propagation in river mainstreams with flat bed and large overflow and without topographic data. Depending on the water level in the riverbed, the model calibrated on the levels observed at two stations gives the level in the floodplains and propagation time between stations. Several cases are tested for various types of hydraulic connections between mainstream and floodplain. The model could correctly reproduce the flood rise and fall in the floodplain, even for a lake connected by a single channel to the riverbed or in the case of a strong attenuation of the flood between very distant stations.     

Sur les aérosols intéressants la Météorologie

Summary The lecture is a critical survey of the studies regarding the particles in suspension in atmospheric air and which interest in the phenomenon of water vapor condensation and generally in cloud formation and in the ensuing precipitation.A part of the lecture is devoted to the manifold technics of study introduced, above all, in the last decade, in addition to the method ofAitken counting gear. It dwells particularly on the use of Millipore filter used byLodge and his collaborators for the gathering of the condensation nuclei and of the successive chemical analysis with specific reagents to make evident the nature of the nuclei.The review ends underlining the necessity that the measures of the atmospheric aerosol may be systematically carried on by the synoptical meteorological observatories and the necessity that the experiments in this field may be made with a more and more increasing care and critical mind.     

Hydrogeomorphic properties of simulated drainage patterns using digital elevation models: the flat area issue / Propriétés hydro-géomorphologiques de réseaux de drainage simulés à partir de modèles numériques de terrain: la question des zones planes

Abstract

Flat areas are a critical issue for the characterization of drainage patterns using digital elevation models (DEM). In this work, flat area removal and flow direction algorithms are implemented, and also a physically-based DEM correction model is introduced, for investigating their influence on the topological properties of the channel network, the Hortonian parameters and the hillslope width function. Differences of results, as compared to the standard procedures implemented in widely-used GIS-based hydrological packages, show the importance for hydrogeomorphic modellers to consider the use of more detailed approaches.     

Relation entre les épaisseurs réduites de l'Ozone atmosphérique et sa concentration au niveau du sol

Résumé L'enregistrement continu de la concentration de l'ozone au sol, comparé jour par jour aux valeurs de l'épaisseur réduite de l'ozone total n'a montré aucune corrélation significative entre les deux grandeurs. Une corrélation négative a été constatée entre la quantité d'ozone au sol et le nÒmbre des cas d'inversion dans les couches basses de l'atmosphère. Les variations saisonnières sont cependant analogues, mais l'ozone au sol montre un autre minimum très net au mois de juin, lorsque l'air vient en direction de l'agglomération parisienne.

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Summary The continuous measurements of ozone concentration near ground level when compared with the daily values of total atmospheric ozone did not show any correlation what so ever. The quantity of ozone near the ground, however seems to have a negative correlation with the number of cases of temperature inversion in the lower atmosphere. The annual variations in the two cases are comparable but the ground level ozone shows another minimum in the month of june when the air at the recording station usually comes from Paris and so, is strongly polluted.

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Ce travail a été effectué au Laboratoire de Physique de l'Atmosphère de l'Université de Paris. Je suis heureux d'exprimer ma profonde gratitude à Monsieur le Professeur E.Vassy pour l'accueil qu'il m'a réservé dans son laboratoire, et surtout à Madame A.Vassy qui m'a particulièrement suivi pendant ces études.