Étude du mouvement du sol au voisinage d'une faille: II

Resumo Ni modifiis la hipotezojn de antaùa noto por reprezenti eventualajan zonojn kun plasteca fluo en la Tero. La simpla modelo uzita por la antaùsisma deformigo permesas studi la liniojn kie elementaj sirplanoj estas paralelaj al fiksa plandirekto. Oni trovas por la responda sisma deformigo simplan proksimuman formulon. Aplikado al la fendego de San Francisco donas profundecon de nur 7 km.

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Summary The hypotheses of a previous note are modified to take into account eventual zones of plastic flow in the ground. A simple model of preseismical strain is used, which enables us to study the repartition of the elementary shear planes. It is possible to deduce the extent of faulting in depth from the combined preseismical and seismical strains. An application to the San Francisco earthquake gives a depth of 7 km only.

     

Étude synoptique des précipitations alpines

Summary The position of the very important climatic limit, definited byBenevent, which separates the humid climate of north Alps and the dry climate of south Alps, is first described. The method used for synoptic study of alpine precipitations is then exposed: it consists in plotting for every day on a great scale chart the amounts of rain measured in the alpine rain-jauge stations and in comparing this result with the isohypses charts at the 700, 500 and 300 mb levels.     

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.     

Étude statistique des crochets magnétiques à Tamanrasset

Résumé On compare, en premier lieu, les crochets magnétiques donnés par le Bulletin de l'I.A.G.A. avec les crochets visibler sur les enregistrements de Tamanrasset entre 1949 et 1957. 33% des crochets sont retrouvés, et on étudie leur fréquence. Celle-ci suit le cycle solaire, esdt minimum l'hiver et plus élevéc l'après-midi que le matin. L'obíssance à la loi deMcNish ne semble pas prouvéc. L'amplitude la plus probable est de 7 . — On étudie ensuite des phénomènes ressemblant aux crochets (faux crochets) et caractérisés par une allure bien définie des dérivéesdH/dt etdD/dt. Leur fréquence ne suit pas le cycle solaire, est minimum à l'équinoxe et uniforme dans le cours de la journée. L'amplitude la plus probable est de 7 à 10 , et la durée de développement de l'ordre de 5 minutes. La direction du vecteur perturbation est NNW ou SSE, avec prédominance du SSE, ce qui correspond dans l'ionosphère à un courant WSW-ENE. L'existence des faux crochets peut expliquer certaines confusions dans l'identification des crochets.

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Summary First of all, we compare the magnetic crochets given by the I.A.G.A.-Bulletin with the crochets we can see on Tamanrasset records between 1949 and 1957. We find out 33% of these crochets and we study their frequency. It follows the solar cycle, it is minimum during winter and greater in the afternoon than in the morning. Obedience toMcNish law does not seem to be proved. The more probable amplitude is 7 . — Then we study phenomena looking like crochets (false crochets) which are caracterised by a well definite feature ofdH/dt anddD/dt. Their frequency does not follow solar cycle, it is minimum et equinox and level during the course of the day. The more probable amplitude is from 7 to 10 , and the development plasts about 5 minutes. The direction of disturbance vector is NNW or SSE, with predominance of SSE, which sould correspond to a WSW-ENE stream in the inosophere. The existence of false crochets may explain some confusions when we identify crochets.

     

Étude des colorations apparaissant dans un nuage produit par détente rapide de l'air

Résumé Les colorations et les couronnes apparaissant dans un nuage produit par détende rapide de l'air dans une chambre sont étudiées à l'aide d'un dispositif photographique simple; simultanément on mesure les dimensions des gouttelettes constituant le nuage au moyen de lames de verre recouvertes d'un film de collargol. La relation théorique entre le diamètre des couronnes de diffraction et de diamètre des gouttelettes n'est pas retrouvée expérimentalement. On constate l'existence de couronnes de grand diamètre (30 degrés). L'évanouissement rapide des couronnes permet d'autre part de penser que le spectre dimensionnel des gouttelettes du nuage, étroit au début, a tendance à s'étaler ensuite au cours du temps.

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Summary The colorations and the coronas which appear in a cloud producted by an air rapid expansion in a chamber, are studied by a simple photographic apparatus; the size of the droplets which constitute the cloud are simultaneously measured, by mean of slides covered with collargol. The theoretical relation between the diffraction coronas diameter and the droplets diameter is not experimentally verificated. We ascertain the large diameter coronas existence (30°). The rapid evanescence of the coronas allows, on the other side, to think that the dimensional spectrum of the cloud droplets, which is first very narrow, has a disposition to spread then in the course of time.

     

Estimating the impacts of land-cover change on runoff using the soil and water assessment tool (SWAT): case study of Nzoia catchment,Kenya / Estimation des impacts du changement d'occupation du sol sur l'écoulement à l'aide de SWAT: étude du cas du bassin de Nzoia,Kenya

Abstract

The SWAT model was used to investigate the impact of land-cover changes on the runoff of the River Nzoia catchment, Kenya. The model was calibrated against measured daily discharge, and land-cover changes were examined through classification of satellite images. Land-cover change scenarios were generated, namely the worst- and best-case scenarios. Historical land-cover change results showed that agricultural area increased from 39.6 to 64.3% between 1973 and 2001, while forest cover decreased from 12.3 to 7.0%. A comparison between 1970–1975 and 1980–1985 showed that land-cover changes accounted for a difference in surface runoff ranging from 55 to 68% between the two time periods. The land-cover scenarios used showed the magnitude of changes in runoff due to changes in the land covers considered. Compared to the 1980–1985 runoff, the land-cover scenarios generated changes in runoff of about ?16% and 30% for the best and worst case scenarios respectively.     

L'énergie des perturbations et les deux régimes du mouvement des fluides en météorologie synoptique

Résumé On commence par déduire l'équation thermo-hydrodynamique d'une masse finie quelconque du fluide. Cette équation réalise la synthèse des équations du mouvement, de l'équation de continuité, de l'équation qui exprime le premier principe de la thermodynamique et de l'équation d'état. Sous sa forme première, elle ne se prête pas, pour plusieurs raisons; à l'étude des transformations d'énergie dans une masse donnée. En considérant cependant la décomposition du mouvement réel en mouvement de base et perturbation, et en appliquant l'équation thermo-hydrodynamique à une même masse dans le mouvement réel et dans le mouvement de base (c'est-à-dire, à une masse dont la surface limite se déplace de la même manière dans le mouvement réel et dans le mouvement de base), on arrive facilement à une nouvelle forme beaucoup plus simple, quoique rigoureuse, de l'équation thermohydrodynamique. Cette nouvelle forme exprime la perturbation de l'énergie cinétique du mouvement autour du centre de gravité de la masse en fonction de la perturbation de son enthalpie (terme margulésien) et de la perturbation de la dissipation d'énergie dans la masse par les efforts de frottement. D'où un premier résultat central du mémoire qui s'énonce en disant que la perturbation de la dissipation d'énergie contribue nécessairement et efficacement, dans certains volumes de l'atmosphère, à une augmentation de l'énergie cinétique des perturbations.La variation de l'enthalpie peut être exprimée en fonction du mouvement du centre de gravité de la masse. On montre alors que la variation temporelle de la perturhation de l'enthalpie est nulle pour toute masse dont le mouvement de la surface limite n'a pas de perturbation. Ceci conduit au deuxième résultat central, d'après lequel la variation de la perturbation de l'énergie cinétique du mouvement autour du centre de gravité dans und telle masse est égale à la perturbation, changée de signe, de la vitesse de dissipation d'énergie par les efforts de frottement.Ces deux résultats impliquent, selon l'auteur, un changement radical dans la manière de traiter le problème de l'origine de l'énergie des perturbations. En particulier ils montrent qu'il faut rejeter les modèles margulésiens ou margulésiens généralisés, selon lesquels toute perturbation est essentiellement un mécanisme qui emprunte son énergie cinétique à l'enthalpie de la masse.Le mouvement de base, produit directement par l'ensemble des actions extérieures thermodynamiques et mécaniques qui agissent sur le fluide, doit être considéré comme étant celui qui réalise à chaque instant, pour ses différentes propriétés, le minimum de variation temporelle. Ceci implique l'existence, en chaque point du fluide, d'une fonction de dissipation essentiellement positive, d'où résulte que la loi des efforts de frottement dans le mouvement de base est nécessairement une loi de Hooke isotrope. Sous l'influence des mêmes actions extérieures, le fluide prend cependant un mouvement différent du mouvement de base (en d'autres termes, il se superpose à celui-ci une perturbation) parce que la loi réelle des efforts de frottement n'est pas rigoureusement une loi de Hooke isotrope. La perturbation est donc, à chaque instant, la résultat de l'action, étendue à tout le passé du fluide, de la différence des deux lois des efforts de frottement.En négligeant cependant différentiellement, à un instant donné, la partie des efforts de frottement qui ne correspond pas à une loi de Hooke isotrope, on arrive facilement à une généralisation du théorème de Helmholtz sur la fonction de dissipation, et l'on montre que la condition nécessaire et suffisante pour qu'il existe une perturbation non nulle est que le mouvement de base soit rotationnel ou divergent.

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Summary The thermo-hydrodynamical equation for an arbitrary finite mass of the fluid is first of all deduced. This equation realizes the synthesis of the equations of motion, the equation of continuity, the equation expressing the first principle of thermodynamics and the equation of state. In its primary form, the thermo-hydrodynamical equation cannot be easily applied, for several reasons, to the investigation of the energy transformations in a given mass. However, by considering the separation of the motion in a basic motion and a perturbation, and applying the thermo-hydrodynamical equation to the same mass in the real and the basic motion (in other words, to a mass with the same displacements of its boundary surface in the real as in the basic motions), a much more simple (but still exact) form of this equation can be derived. This new form expresses the perturbation of the kinetic energy of the motion around the gravity centre of the mass as a function of the perturbation of its enthalpy (margulesian term) and the perturbation of the energy dissipation inside the mass by the frictional stresses. A first result follows from this equation, which states that the perturbation of the energy dissipation by the frictional stresses must necessarily and efficiently contribute, in some volumes of the fluid, to an increase of the kinetic energy of the perturbations.The enthalpy variation can be expressed as a function of the motion of the gravity centre of the mass. It can then be shown that the temporal variation of the enthalpy perturbation must vanish for any mass with no perturbation of the motion of its boundary surface. This property then leads to the second central result of the paper, which states that the temporal variation of the perturbation of the kinetic energy of the motion around the gravity centre of such a mass is due solely to the perturbation of the rate of energy dissipation by the frictional stresses.In the author's opinion, these results lead to a radical change of attitude towards the fundamental problem of the origin of the energy of the perturbations. They show, for instance, that any margulesian or generalized margulesian perturbation model, consisting essentially in a mechanism borrowing its kinetic energy from the enthalpy of the mass, should be rejected.The basic motion is the direct effect of the thermodynamical and mechanical external actions and must be considered as the motion which realizes, at any moment, a condition of minimum temporal variation for its properties. Consequently, an essentially positive dissipation function must exist at any point in the basic motion. The corresponding law for the frictional stresses is necessarily an isotropic Hooke's law. The real motion of the fluid, under the influence of the same external actions, differs from the basic motion because the real law of the frictional stresses is not strictly an isotropic Hooke's law. At any moment, the perturbation is the integrated result, for all the life history of the fluid, of the difference between the two laws of the frictional stresses.Neglecting however differentially, at a given moment, the part of the frictional stresses not corresponding to an isotropic Hooke's law, a generalization of Helmholtz theorem on the dissipation function can be derived, with the consequence that the necessary and sufficient condition for a non vanishing perturbation is a rotational or divergent basic motion.

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Communication à la 3ème Assemblée de la «Società Italiana di Geofisica e Meteorologia» (Gênes, 15–17 Avril 1955).     

Apports de la sismique réflexion à l'étude de l'aquifère du Continental Intercalaire du Jérid (Tunisie)

Résumé

De nombreux travaux de recherche pétrolière par sismique réflexion et sondages profonds ont été réalisés en Tunisie méridionale. La présente étude concerne la réinterprétation de ces données dans le secteur du Jérid en vue d'appréhender la géométrie et le fonctionnement de l'aquifère du Continental Intercalaire (CI), cible potentielle pour l'alimentation en eau. Pour ce faire, nous avons identifié sur les différentes sections sismiques le réflecteur correspondant à la dolomie aptienne qui marque le toit de l'aquifère. Elaborée en conséquence, la carte des isochrones de cet horizon montre l'influence de la tectonique sur la géométrie du CI dans le Jérid. Le plissement des séries du Crétacé inférieur, la réactivation des accidents NE–SO et E–O en failles inverses et le jeu normal des accidents NO–SE sont à l'origine d'un aquifère compartimenté en blocs soulevés et affaissés. Les coupes géosismiques révèlent que cette structuration a des implications sur la profondeur des réservoirs et la circulation des eaux souterraines. Les résultats obtenus permettent de rationaliser les travaux de recherche hydrogéologique qui seront ultérieurement menés dans le secteur du Jérid.

Citation Guellala, R., Ben Marzoug, H., Inoubli, M. H. & Moumni, L. (2011) Apports de la sismique réflexion à l'étude de l'aquifère du Continental Intercalaire du Jérid (Tunisie). Hydrol. Sci. J. 56(6), 1040–1052.     

Analyse de sensibilité globale du modèle CATHY aux propriétés hydrodynamiques du sol d’un micro-bassin agricole drainé

Résumé

Une étude d’analyse de sensibilité globale d’une application du modèle hydrologique CATHY (CATchment HYdrology) sur un bassin sous influence de drains agricoles a été réalisée en utilisant les méthodes Morris, FAST99 (Fourier Amplitude Sensitivity Test) et Sobol2002. Ces analyses ont permis d’identifier les paramètres les plus sensibles sur : (a) l’écoulement aux drains et (b) les flux sortant du micro-bassin agricole Bras d’Henri (Québec, Canada). Des 24 paramètres évalués par la méthode de Morris, les neuf et huit paramètres ayant été respectivement très influents sur les deux variables de sortie, ont été analysés par les méthodes FAST99 et Sobol2002. Il s’ensuit que la conductivité hydraulique horizontale à saturation dans les couches sous les drains est la propriété hydrodynamique la plus influente sur les deux variables de sortie. Cette étude démontre que des efforts devraient être portés sur la caractérisation de l’anisotropie du sol, car celle-ci n’est pas à négliger lors d’une modélisation hydrologique tridimensionnelle.

Editeur Z.W. Kundzewicz     

Influence du Bani sur la variabilité saisonnière et interannuelle de la crue du fleuve Niger dans le delta intérieur au Mali

Le delta intérieur du fleuve Niger est une zone humide sahélienne dont l’inondation dépend de la pluviométrie des bassins supérieurs du fleuve Niger et de son principal affluent, le Bani. La crise climatique qui a débuté en 1970 a très peu influencé les dates de passage des maximums de crue sur le Niger amont et son principal défluent, le Diaka. L’influence par contre est très forte sur le Bani, à la confluence avec le Niger à Mopti et sur le delta aval avec des dates de passages des maximums plus précoces qu’auparavant. Cela est dû à la faiblesse des superficies inondées au cours des années sèches. Pendant les années humides, l’importance des débordements latéraux ralentit la propagation de la crue avec pour conséquence des dates de passages plus tardives des maximums. Par ailleurs pendant les années humides antérieures à 1970 l’importance des débordements latéraux conférait au delta amont un caractère d’autorégulation par écrêtage des crues au niveau de certaines station.     

Prediction of base flows from basin characteristics: a case study from Zimbabwe / Prévision de débits de base à partir de caractéristiques du bassin: une étude de cas au Zimbabwe

Abstract

Abstract Base flows make up the flows of most rivers in Zimbabwe during the dry season. Prediction of base flows from basin characteristics is necessary for water resources planning of ungauged basins. Linear regression and artificial neural networks were used to predict the base flow index (BFI) from basin characteristics for 52 basins in Zimbabwe. Base flow index was positively related to mean annual precipitation (r = 0.71), basin slope (r = 0.76), and drainage density (r = 0.29), and negatively related to mean annual evapotranspiration (r = –0.74), and proportion of a basin with grasslands and wooded grasslands (r = –0.53). Differences in lithology did not significantly affect BFI. Linear regression and artificial neural networks were both suitable for predicting BFI values. The predicted BFI was used in turn to derive flow duration curves of the 52 basins and with R ² being 0.89–0.99.     

Comparison of soil salinity and solute transport for different cultivated soil types in northeastern Egypt / Comparaison de la salinité du sol et du transport de solutés pour différents types de sols cultivés du nord-est de l'Egypte

Abstract

The soil salinity distribution and solute transport properties of three different soil types were investigated and compared within a project area in northeastern Egypt. For this purpose, dye tracer experiments and salinity sampling were carried out. The resulting salinity maps showed that the soil salinity in the cultivated western site of the project area is 8–10 times higher than that in the cultivated eastern site. However, the cultivated soil displayed significantly lower salinity with higher uniformity as compared to the uncultivated soil. The preferential flow phenomenon was less apparent in the cultivated soil. This is mainly due to tillage which disrupts the structure of the soil so that deep cracks are no longer connected to the soil surface. This reduces the risk for groundwater contamination through preferential flow. The study showed that careful and continuous monitoring of the salinity status is needed now and in the future.     

Probability distribution type of Canadian annual minimum streamflow / Type de distribution de probabilité du débit minimum annuel au Canada

Abstract

The method of L-moment ratio diagrams along with the averaged weighted distance (AWD) is applied to identify a probability distribution of annual minimum streamflow, namely annual minimum daily streamflow in 11 climatic regions of Canada. Across the entire country, the Pearson type III probability distribution is an acceptable distribution for describing annual minimum streamflow with the 3-parameter lognormal and log Pearson type III distributions as potential candidates. Some minor differences in the probability distribution type among different climatic regions are also observed, which may be taken into account in the selection of the distribution type of annual minimum streamflow.