Optimisation de la quantification des flux de matière en suspension d'un cours d'eau alpin : l'Isère à Grenoble (France)

This study seeks to determine suspended-matter flux of the Isère at Grenoble, one of the most important rivers of the northern French Alps. Since 1994, and especially 1996, systematic samplings of the left bank make it possible to follow in one point the variations of suspended particles and matter (SPM) of this river. But from a single measurement, sometimes not very representative of the whole observable concentrations within the section, it remains still difficult to estimate precisely the SPM flux. The results of this study show in particular the successive appearance of several turbidity gradients, whose occurrence is explained mainly by the hydrological and hydro-sedimentary dynamics of this river. The estimate of these gradients thus makes it possible to extrapolate specific measurements more easily and consequently to daily define the quantities of suspended matter exported by the Isère. Since 1996, the results show a very high flow, specific of the Isère at Grenoble, variable between 124 and more than 460 t km^?2 yr^?1. To cite this article: D. Dumas, C. R. Geoscience 336 (2004).     

A dual-porosity model for nitrogen leaching from a watershed/Un modèle à double porosité pour le lessivage de l’azote d’un bassin versant

Abstract

Abstract The MASONW (MACRO + SOILN + Watershed) model describing nitrogen leaching in watersheds was developed and tested. The model is based on the MACRO and SOILN models. The dual-porosity model MACRO simulates water flow on the field scale. The SOILN model describes turnover and leaching of nitrogen. Two main features of a watershed have been added into these two models: (a) the existence of a river system, and (b) variable thickness of the aeration zone within a watershed. Good agreement between the output of the MASONW model and observed data for water discharge and nitrate concentrations were achieved in the Odense watershed (496 km²) in Denmark.     

Accounting for sparsely observed rainfall space—time variability in a rainfall—runoff model of a semiarid Tunisian basin/Prise en compte d'observations peu denses de la variabilité spatiotemporelle de la pluie dans une modélisation pluie—débit d'un bassin semi-aride Tunisien

Abstract

The management of water excesses and deficits is a major task in semiarid Mediterranean regions, where the variability of rainfall inputs is high at different time and space scales. Thus intense hydrometeorological events, which generate both potential resource and hazards, are of major interest. A simple method is proposed, with the example of the Skhira basin (192 km²) in central Tunisia, to account for the event space–time variability of rainfall in a rainfall–runoff model, in order to check its influence on the shape, magnitude and timing of resulting hydrographs. The transfer function used is a geomorphology-based unit hydrograph with an explicit territorial significance. Simulations made for highly variable events show the relevance of this method, seen as the first step of a downward approach, and its robustness with respect to the quality and the density of rainfall data.     

Application of linear and nonlinear techniques in river flow forecasting in the Kilombero River basin,Tanzania / Application de techniques linéaires et non-linéaires à la prévision des débits dans le bassin de la Rivière Kilombero,en Tanzanie

Abstract

Modelling of the rainfall–runoff transformation process and routing of river flows in the Kilombero River basin and its five sub-catchments within the Rufiji River basin in Tanzania was undertaken using three system (black-box) models—a simple linear model, a linear perturbation model and a linear varying gain factor model—in their linear transfer function forms. A lumped conceptual model—the soil moisture accounting and routing model—was also applied to the sub-catchments and the basin. The HEC-HMS model, which is a distributed model, was applied only to the entire Kilombero River basin. River discharge, rainfall and potential evaporation data were used as inputs to the appropriate models and it was observed that sometimes the system models performed better than complex hydrological models, especially in large catchments, illustrating the usefulness of using simple black-box models in datascarce situations.     

Dynamique et modélisation des crues dans le bassin du Mono à Nangbéto (Togo/Bénin)

Résumé

Les inondations des dernières années en Afrique de l’Ouest rendent nécessaire la prévision hydrologique pour réduire la vulnérabilité des populations. Nous avons étudié la dynamique des crues dans le bassin du Mono en amont du barrage de Nangbéto (Togo et Bénin) par des méthodes statistiques et déterministes. L’augmentation des précipitations au cours de la décennie 1990 et la mise en eau du barrage de Nangbéto en 1988 ont modifié le régime du Mono, dont les débits d’étiages ont augmenté. Les débits entrants et sortants du barrage sont équivalents, même lors des crues. Les maximums annuels des débits entrants peuvent être modélisés par une distribution des valeurs extrêmes (GEV) de type Fréchet, tandis que ceux des débits sortants, suivent une loi GEV de type Weibull (bornée). Le mécanisme dominant de génération des crues dans le bassin est la montée progressive des eaux associée à l’augmentation de la saturation des sols. L’analyse des débits de crue entre 1988 et 2010 n’a pas montré d’augmentation de la magnitude ou de la fréquence des crues. Le modèle GR4J reproduit bien les débits de crues en période calage, mais ces critères de performance se dégradent lorsque l’on s’en éloigne. Dans ces conditions, l’utilisation de ce modèle pour évaluer les risques futurs de crues serait hasardeuse et il est nécessaire d’envisager d’autres types d’approches.     

Extension tardi-orogénique et formation des bassins intracontinentaux: le bassin stéphanien des Cévennes

Résumé

Le bassin carbonifère des Cévennes, voisin du décrochement sénestre de Villefort, a été étudié en intégrant les données sédimentologiques, les données structurales du socle et du remplissage, ainsi que les données de la pétrologie métamorphique du socle. Le remplissage du bassin est contrôlé par des failles subméridiennes induisant une subsidence localisée en début d’ouverture. Cette subsidence devient plus régionale en fin d’histoire. Un grenat mangane- sifère est associé aux minéraux du faciès schistes verts, des blastes d’andalousite recoupent l’ensemble. Cette association minéralogique indique un gradient de température de 50°C/km. Ce gradient est semblable au gradient estimé dans le bassin sur la matière organique. La schistosité porte trois familles de linéation : 1- une famille à biotite-chlorite-quartz, orientée N45 ± 20° et associée à la mise en place des nappes cévenoles; 2- une famille à minéraux phylliteux dont l’orientation est située autour de N90 et associée à l’ouverture du bassin; 3- une famille à minéraux phylliteux orientée NO horizontale sur des plans de schistosité redressés près de la faille de Villefort. La schistosité régionale est affectée par des plis asymétriques, des bandes de cisaillement et des zones cata- clasées, le tout ayant une cinématique en faille normale vers l’Est. Les relations entre ces différentes structures suggèrent un continuum de déformation depuis des niveaux ductiles jusqu’à des niveaux fragiles. Le remplissage du bassin est affecté par des décrochements parallèles à la faille de Ville- fort. Le bassin des Cévennes s’est donc ouvert dans un contexte extensif est-ouest sur une croûte épaissie. La région a ensuite été reprise par des décrochements nord-sud dont celui de Villefort.     

Trends in frequency of precipitation extremes in the Yangtze River basin,China: 1960–2003 / Tendances d'évolution de la fréquence des précipitations extrêmes entre 1960 et 2003 dans le bassin versant du Fleuve Yangtze (Chine)

Abstract

The spatial distribution and trends in the frequency of precipitation extremes over the last 44 years (1960–2003), especially since 1990, have been analysed using daily precipitation data from 147 stations in the Yangtze River basin. The research results are as follows: (1) The 15 mm precipitation isohyet approximately divides the precipitation extremes (corresponding to the 95th percentile) of the stations in the middle and lower Yangtze reaches (higher) from those of the upper Yangtze reaches (lower). Also the starting time of the precipitation extremes in the middle and lower Yangtze reaches is earlier than of those in the upper Yangtze reaches. Precipitation extremes are concentrated mostly in June in the middle and lower Yangtze reaches, and July in the upper Yangtze reaches. (2) During the period 1960–2003, the first two decades had fewer precipitation extremes than the last two decades. There have been significant increasing trends and step changes in frequency of annual total precipitation extremes and precipitation extremes with a 1–5 day gap in the middle and lower Yangtze reaches. Precipitation extremes occur more frequently in shorter periods, separated by a few days. Precipitation extremes are also becoming more concentrated in the month with the highest frequency of extremes (June) in the middle and lower Yangtze reaches. In the upper Yangtze reaches, there is an upward tendency of extreme events in June. Increasing precipitation extremes in June for both the middle and lower, and the upper Yangtze reaches will increase the probability of flooding if the observed trends of the last 40 years continue into the future.     

La prospection gravimétrique dans la modélisation d'un substratum sous formation sédimentaire : apport à l'hydrogéologie d'une zone semi-aride du Sud de Madagascar

A gravimetric survey has been carried out in a sedimentary basin, south of Madagascar, in order to define the bedrock morphology. The bedrock is made up of crystalline and volcanic rocks. The objective of the survey was to demonstrate whether a relationship could be established between bedrock morphology and groundwater mineralisation. Indeed, bedrock morphology has been successfully mapped and it is confirmed that most of the low mineralisation wells are located in areas where the slope of the bedrock is trending to the south-west, which ensures a higher hydraulic conductivity, i.e. a faster water flow, than in the other parts of the survey area. To cite this article: H. Rakoto et al., C. R. Geoscience 335 (2003).     

Variabilité et tendances observées sur les débits moyens mensuels,saisonniers et annuels dans le bassin de la Falémé (Sénégal)

Le changement climatique, lié au réchauffement de la Terre, agit directement sur notre milieu naturel en le transformant et s’accompagne de modifications dans le cycle hydrologique. Il s’en suit une baisse drastique des ressources en eau disponibles du fait de la forte diminution des totaux pluviométriques reçus. Dans cette étude, nous utilisons le test de Mann-Kendall pour caractériser la variabilité et les tendances des débits dans le bassin de la Falémé sur la période 1954–2014. Les résultats de l’analyse révèlent une tendance à la baisse statistiquement significative sur pratiquement tous les mois et sur les périodes de hautes et de basses eaux. Une tendance a été observée aussi sur les années de faible hydraulicité durant lesquelles l’écoulement des périodes de hautes et basses eaux est moins important. Le test de Mann-Kendall s’est donc avéré efficace pour indiquer les tendances négatives de l’écoulement dans le bassin de la Falémé.