1 TGR Modélisation intégrée des écoulements pour la gestion en temps réel d'un bassin versant anthropisé Simon Munier Institut des Sciences et Industries du Vivant et de l'environnement (AgroParisTech) Thèse préparée au Cemagref, UMR G-EAU 8 décembre 2009
Contexte et TGR Une mission du gestionnaire Anticiper les situations de crise Débits seuils aux points stratégiques Facteurs agissant sur ces débits Lâchers de barrage Apports des pluies hydrologie Prélèvements demande en eau
Contexte et TGR débit débit mesuré instant de prévision passé futur prévision seuils d'alerte horizon de prévision temps Une mission du gestionnaire Anticiper les situations de crise Débits seuils aux points stratégiques Facteurs agissant sur ces débits Lâchers de barrage Apports des pluies hydrologie Prélèvements demande en eau
Contexte et TGR débit débit mesuré instant de prévision passé futur prévision seuils d'alerte horizon de prévision temps Une mission du gestionnaire Anticiper les situations de crise Débits seuils aux points stratégiques Facteurs agissant sur ces débits Lâchers de barrage Apports des pluies hydrologie Prélèvements demande en eau
Contexte et TGR débit débit lâcher de barrage temps Une mission du gestionnaire Anticiper les situations de crise Débits seuils aux points stratégiques Facteurs agissant sur ces débits Lâchers de barrage Apports des pluies hydrologie Prélèvements demande en eau temps
Contexte et TGR débit précipitation événement pluvieux temps Une mission du gestionnaire Anticiper les situations de crise Débits seuils aux points stratégiques Facteurs agissant sur ces débits Lâchers de barrage Apports des pluies hydrologie Prélèvements demande en eau temps
Contexte et TGR débit débit prélevé prélèvements Surfaces irriguées temps temps Une mission du gestionnaire Anticiper les situations de crise Débits seuils aux points stratégiques Facteurs agissant sur ces débits Lâchers de barrage Apports des pluies hydrologie Prélèvements demande en eau
3 Contexte et TGR Le problème du gestionnaire Prévoir l'inuence des diérents facteurs Contrôler les ouvrages de régulation Un outil d'aide à la gestion Modélisation intégrée Intégration -hydrologie
3 Contexte et TGR Le problème du gestionnaire Prévoir l'inuence des diérents facteurs Contrôler les ouvrages de régulation Un outil d'aide à la gestion Modélisation intégrée Intégration -hydrologie
3 Contexte et TGR Le problème du gestionnaire Prévoir l'inuence des diérents facteurs Contrôler les ouvrages de régulation Un outil d'aide à la gestion Modélisation intégrée Intégration -hydrologie
3 Contexte et TGR Le problème du gestionnaire Prévoir l'inuence des diérents facteurs Contrôler les ouvrages de régulation Un outil d'aide à la gestion Modélisation intégrée Intégration -hydrologie
3 Contexte et TGR Le problème du gestionnaire Prévoir l'inuence des diérents facteurs Contrôler les ouvrages de régulation E P Bassin intermédiaire Transfert hydrologique Q amont Tronçon de rivière Transfert Un outil d'aide à la gestion Modélisation intégrée Intégration -hydrologie Demande Q prelev Q aval
3 Contexte et TGR Le problème du gestionnaire Prévoir l'inuence des diérents facteurs Contrôler les ouvrages de régulation E P Bassin intermédiaire Transfert hydrologique Q amont Tronçon de rivière Transfert Un outil d'aide à la gestion Modélisation intégrée Intégration -hydrologie Demande Q prelev Q aval
Contexte et TGR Contraintes de modélisation Hydrologie sur le bassin intermédiaire Débits latéraux du point de vue E P Bassin intermédiaire Transfert hydrologique Q amont Tronçon de rivière Transfert adapté à l'automatique de données Synthèse de contrôleurs Demande Q prelev Q aval
Contexte et Bassin versant intermédiaire TGR Contraintes de modélisation Hydrologie sur le bassin intermédiaire Débits latéraux du point de vue E P Bassin intermédiaire Transfert hydrologique Q amont Tronçon de rivière Transfert adapté à l'automatique de données Synthèse de contrôleurs Demande Q prelev Q aval
Contexte et TGR E P Transfert hydrologique Bassin intermédiaire débits Bassin versant intermédiaire Q amont Tronçon de rivière latéraux Transfert Contraintes de modélisation Hydrologie sur le bassin intermédiaire Débits latéraux du point de vue adapté à l'automatique de données Synthèse de contrôleurs Demande Q prelev Q aval
Contexte et TGR E P Transfert hydrologique Bassin intermédiaire débits Bassin versant intermédiaire Q amont Tronçon de rivière latéraux Transfert Contraintes de modélisation Hydrologie sur le bassin intermédiaire Débits latéraux du point de vue adapté à l'automatique de données Synthèse de contrôleurs Demande Q prelev Q aval
TGR s distribués Marine (Estupina-Borrell et al., 2006), MIKE SHE (DHI) Description ne des transferts s semi-distribués TOPMODEL (Beven et Kirkby, 1979), Romanowicz et al. (2006), Lerat (2009) Hydrologie globale par sous-bassin Module simplié Inconvénients de ces approches s distribués : données, problèmes numériques s semi-distribués : non adaptée à l'automatique et/ou sans débits latéraux
TGR s distribués Marine (Estupina-Borrell et al., 2006), MIKE SHE (DHI) Description ne des transferts s semi-distribués TOPMODEL (Beven et Kirkby, 1979), Romanowicz et al. (2006), Lerat (2009) Hydrologie globale par sous-bassin Module simplié Inconvénients de ces approches s distribués : données, problèmes numériques s semi-distribués : non adaptée à l'automatique et/ou sans débits latéraux
TGR s distribués Marine (Estupina-Borrell et al., 2006), MIKE SHE (DHI) Description ne des transferts s semi-distribués TOPMODEL (Beven et Kirkby, 1979), Romanowicz et al. (2006), Lerat (2009) Hydrologie globale par sous-bassin Module simplié Inconvénients de ces approches s distribués : données, problèmes numériques s semi-distribués : non adaptée à l'automatique et/ou sans débits latéraux
TGR s distribués Marine (Estupina-Borrell et al., 2006), MIKE SHE (DHI) Description ne des transferts s semi-distribués TOPMODEL (Beven et Kirkby, 1979), Romanowicz et al. (2006), Lerat (2009) Hydrologie globale par sous-bassin Module simplié Inconvénients de ces approches s distribués : données, problèmes numériques s semi-distribués : non adaptée à l'automatique et/ou sans débits latéraux
TGR s distribués Marine (Estupina-Borrell et al., 2006), MIKE SHE (DHI) Description ne des transferts s semi-distribués TOPMODEL (Beven et Kirkby, 1979), Romanowicz et al. (2006), Lerat (2009) Hydrologie globale par sous-bassin Module simplié Inconvénients de ces approches s distribués : données, problèmes numériques s semi-distribués : non adaptée à l'automatique et/ou sans débits latéraux
6 de la thèse TGR Objectif général Méthodologie de synthèse d'un modèle adapté à l'automatique et intégrant une composante hydrologique sous forme de débit latéral Questions abordées Comment prendre en compte les débits latéraux dans un modèle simplié? Comment y intégrer une composante hydrologique? Comment intégrer les données reçues en temps réel en vue de corriger les erreurs de modélisation?
6 de la thèse TGR Objectif général Méthodologie de synthèse d'un modèle adapté à l'automatique et intégrant une composante hydrologique sous forme de débit latéral Questions abordées Comment prendre en compte les débits latéraux dans un modèle simplié? Comment y intégrer une composante hydrologique? Comment intégrer les données reçues en temps réel en vue de corriger les erreurs de modélisation?
de la thèse TGR Objectif général Méthodologie de synthèse d'un modèle adapté à l'automatique et intégrant une composante hydrologique sous forme de débit latéral Questions abordées Comment prendre en compte les débits latéraux dans un modèle simplié? Comment y intégrer une composante hydrologique? Comment intégrer les données reçues en temps réel en vue de corriger les erreurs de modélisation?
de la thèse TGR Objectif général Méthodologie de synthèse d'un modèle adapté à l'automatique et intégrant une composante hydrologique sous forme de débit latéral Questions abordées Comment prendre en compte les débits latéraux dans un modèle simplié? Comment y intégrer une composante hydrologique? Comment intégrer les données reçues en temps réel en vue de corriger les erreurs de modélisation?
de la thèse TGR Objectif général Méthodologie de synthèse d'un modèle adapté à l'automatique et intégrant une composante hydrologique sous forme de débit latéral Questions abordées Comment prendre en compte les débits latéraux dans un modèle simplié? Comment y intégrer une composante hydrologique? Comment intégrer les données reçues en temps réel en vue de corriger les erreurs de modélisation?
7 Plan de la présentation TGR 1 2 d'un bief Contrôle en Boucle Ouverte (canal de Gignac) Fonction de transfert simpliée Transfert d'un débit latéral 3 /hydrologie 4 de données 5 et perspectives
Contrôle en Boucle Ouverte TGR Le canal de Gignac Semi-automatisé Bief Partiteur-Avencq longueur : 5 km débit nominal : 1.5 m 3 /s Contrôle en Boucle Ouverte Vanne amont automatique Contrôlée pour produire un débit aval cible Problème d'inversion de modèle
Contrôle en Boucle Ouverte TGR Le canal de Gignac Semi-automatisé Bief Partiteur-Avencq longueur : 5 km débit nominal : 1.5 m 3 /s Contrôle en Boucle Ouverte Vanne amont automatique Contrôlée pour produire un débit aval cible Problème d'inversion de modèle
Contrôle en Boucle Ouverte TGR Le canal de Gignac Semi-automatisé Bief Partiteur-Avencq longueur : 5 km débit nominal : 1.5 m 3 /s Contrôle en Boucle Ouverte Vanne amont automatique Contrôlée pour produire un débit aval cible Problème d'inversion de modèle
Contrôle en Boucle Ouverte TGR Q amont vanne amont contrôlée Q aval Le canal de Gignac Semi-automatisé Bief Partiteur-Avencq longueur : 5 km débit nominal : 1.5 m 3 /s Contrôle en Boucle Ouverte Vanne amont automatique Contrôlée pour produire un débit aval cible Problème d'inversion de modèle
Contrôle en Boucle Ouverte TGR Q amont vanne amont contrôlée Q aval Le canal de Gignac Semi-automatisé Bief Partiteur-Avencq longueur : 5 km débit nominal : 1.5 m 3 /s Contrôle en Boucle Ouverte Vanne amont automatique Contrôlée pour produire un débit aval cible Problème d'inversion de modèle
9 Contrôle en Boucle Ouverte TGR Premier ordre avec retard Q amont FOD Déni par 2 paramètres (τ 0, K 0 ) Inversion de modèle très simple K 0 dq aval (t) dt + Q aval (t) = Q amont (t τ 0 ) Q amont (t) = K 0 dq aval (t + τ 0 ) dt + Q aval (t + τ 0 ) Q aval
Contrôle en Boucle Ouverte TGR Premier ordre avec retard Q amont FOD Déni par 2 paramètres (τ 0, K 0 ) Inversion de modèle très simple FOD -1 Q aval Q cible aval K 0 dq aval (t) dt + Q aval (t) = Q amont (t τ 0 ) Q amont (t) = K 0 dq aval (t + τ 0 ) dt + Q aval (t + τ 0 )
Contrôle en Boucle Ouverte TGR Mise en uvre du FOD 1 Calage du modèle 2 Dénition de Q aval cible 3 Calcul de Q amont Man uvre de la vanne 4 de Q aval Comportement correct mais décalage en n d'expérience
Contrôle en Boucle Ouverte TGR Mise en uvre du FOD 1 Calage du modèle 2 Dénition de Q aval cible 3 Calcul de Q amont Man uvre de la vanne 4 de Q aval Comportement correct mais décalage en n d'expérience
Contrôle en Boucle Ouverte TGR Mise en uvre du FOD 1 Calage du modèle 2 Dénition de Q aval cible 3 Calcul de Q amont Man uvre de la vanne 4 de Q aval Comportement correct mais décalage en n d'expérience
Contrôle en Boucle Ouverte TGR Mise en uvre du FOD 1 Calage du modèle 2 Dénition de Q aval cible 3 Calcul de Q amont Man uvre de la vanne 4 de Q aval Comportement correct mais décalage en n d'expérience
10 Contrôle en Boucle Ouverte TGR Mise en uvre du FOD 1 Calage du modèle 2 Dénition de Q aval cible 3 Calcul de Q amont Man uvre de la vanne 4 de Q aval Comportement correct mais décalage en n d'expérience
11 Contrôle en Boucle Ouverte TGR Prise en compte des variations de débit latéral Prise d'eau équivalente d'un gain multiplicatif K 0 dq aval (t) dt + Q aval (t) = G 0 Q amont (t τ 0 )
11 Contrôle en Boucle Ouverte TGR Prise en compte des variations de débit latéral Prise d'eau équivalente d'un gain multiplicatif K 0 dq aval (t) dt + Q aval (t) = G 0 Q amont (t τ 0 )
11 Contrôle en Boucle Ouverte TGR Prise en compte des variations de débit latéral Prise d'eau équivalente d'un gain multiplicatif K 0 dq aval (t) dt + Q aval (t) = G 0 Q amont (t τ 0 )
Contrôle en Boucle Ouverte TGR Mise en uvre du G-FOD 1 Calage du modèle 2 Dénition de Q aval cible 3 Calcul de Q amont Man uvre de la vanne 4 de Q aval Bonne reproduction du débit aval
12 Contrôle en Boucle Ouverte TGR Mise en uvre du G-FOD 1 Calage du modèle 2 Dénition de Q aval cible 3 Calcul de Q amont Man uvre de la vanne 4 de Q aval Bonne reproduction du débit aval
Contrôle en Boucle Ouverte TGR Mise en uvre du G-FOD 1 Calage du modèle 2 Dénition de Q aval cible 3 Calcul de Q amont Man uvre de la vanne 4 de Q aval Bonne reproduction du débit aval
Contrôle en Boucle Ouverte TGR Mise en uvre du G-FOD 1 Calage du modèle 2 Dénition de Q aval cible 3 Calcul de Q amont Man uvre de la vanne 4 de Q aval Bonne reproduction du débit aval
Contrôle en Boucle Ouverte TGR Mise en uvre du G-FOD 1 Calage du modèle 2 Dénition de Q aval cible 3 Calcul de Q amont Man uvre de la vanne 4 de Q aval Bonne reproduction du débit aval
s pour le modèle TGR Hydraulique bien représentée par un modèle FOD Amélioration par la prise en compte du débit latéral Comment représenter le transfert des débits latéraux? A priori gain insusant pour hydrologie et demande Fonction de transfert de type FOD (τ l, K l ) Comment relier (τ l, K l ) à (τ 0, K 0 )? Choix d'une approche physique
s pour le modèle TGR Hydraulique bien représentée par un modèle FOD Amélioration par la prise en compte du débit latéral Comment représenter le transfert des débits latéraux? A priori gain insusant pour hydrologie et demande Fonction de transfert de type FOD (τ l, K l ) Comment relier (τ l, K l ) à (τ 0, K 0 )? Choix d'une approche physique
s pour le modèle TGR Hydraulique bien représentée par un modèle FOD Amélioration par la prise en compte du débit latéral Comment représenter le transfert des débits latéraux? A priori gain insusant pour hydrologie et demande Fonction de transfert de type FOD (τ l, K l ) Comment relier (τ l, K l ) à (τ 0, K 0 )? Choix d'une approche physique
s pour le modèle TGR Hydraulique bien représentée par un modèle FOD Amélioration par la prise en compte du débit latéral Comment représenter le transfert des débits latéraux? A priori gain insusant pour hydrologie et demande Fonction de transfert de type FOD (τ l, K l ) Comment relier (τ l, K l ) à (τ 0, K 0 )? Choix d'une approche physique q l q 0 q X 0 x l X
s pour le modèle TGR Hydraulique bien représentée par un modèle FOD Amélioration par la prise en compte du débit latéral Comment représenter le transfert des débits latéraux? A priori gain insusant pour hydrologie et demande Fonction de transfert de type FOD (τ l, K l ) Comment relier (τ l, K l ) à (τ 0, K 0 )? Choix d'une approche physique q l q 0 q X 0 x l X
s pour le modèle TGR Hydraulique bien représentée par un modèle FOD Amélioration par la prise en compte du débit latéral Comment représenter le transfert des débits latéraux? A priori gain insusant pour hydrologie et demande Fonction de transfert de type FOD (τ l, K l ) Comment relier (τ l, K l ) à (τ 0, K 0 )? Choix d'une approche physique q l q 0 0 x l X q X q = FOD (q ) + FOD (q ) X 0 0 l l
s pour le modèle TGR Hydraulique bien représentée par un modèle FOD Amélioration par la prise en compte du débit latéral Comment représenter le transfert des débits latéraux? A priori gain insusant pour hydrologie et demande Fonction de transfert de type FOD (τ l, K l ) Comment relier (τ l, K l ) à (τ 0, K 0 )? Choix d'une approche physique q l q 0 0 x l X q X q = FOD (q ) + FOD (q ) X 0 0 l l
s pour le modèle TGR Hydraulique bien représentée par un modèle FOD Amélioration par la prise en compte du débit latéral Comment représenter le transfert des débits latéraux? A priori gain insusant pour hydrologie et demande Fonction de transfert de type FOD (τ l, K l ) Comment relier (τ l, K l ) à (τ 0, K 0 )? Choix d'une approche physique q l q 0 0 x l X q X q = FOD (q ) + FOD (q ) X 0 0 l l
14 Fonction de transfert simpliée TGR Q (0,t) q (x,t) l Q (x,t) 0 x X X B m S b n longueur du bief largeur au fond fruit des berges pente du fond coecient de Manning Y (x) Q (X,t) Q(x, t) = Q 0 +q(x, t) Y (x, t) = Y 0 +y(x, t) { y T 0 + q = q t x l q + t 2V 0 q + α x 0 y + β x 0q + γ 0 y = 0 Bief équivalent Prismatique trapézoïdal Décrit par 5 paramètres Linéarisation Petites variations autour de (Q 0, Y 0 ) Equations de St-Venant linéarisées
14 Fonction de transfert simpliée TGR Q (0,t) q (x,t) l Q (x,t) 0 x X X B m S b n longueur du bief largeur au fond fruit des berges pente du fond coecient de Manning Y (x) Q (X,t) Q(x, t) = Q 0 +q(x, t) Y (x, t) = Y 0 +y(x, t) { y T 0 + q = q t x l q + t 2V 0 q + α x 0 y + β x 0q + γ 0 y = 0 Bief équivalent Prismatique trapézoïdal Décrit par 5 paramètres Linéarisation Petites variations autour de (Q 0, Y 0 ) Equations de St-Venant linéarisées
14 Fonction de transfert simpliée TGR Q + q(0,t) 0 q (x,t) l Q + q(x,t) 0 0 x X X B m S b n longueur du bief largeur au fond fruit des berges pente du fond coecient de Manning Y 0(x) Y 0(x) + y(x,t) Q + q(x,t) 0 Q(x, t) = Q 0 +q(x, t) Y (x, t) = Y 0 +y(x, t) { y T 0 + q = q t x l q + t 2V 0 q + α x 0 y + β x 0q + γ 0 y = 0 Bief équivalent Prismatique trapézoïdal Décrit par 5 paramètres Linéarisation Petites variations autour de (Q 0, Y 0 ) Equations de St-Venant linéarisées
14 Fonction de transfert simpliée TGR Q + q(0,t) 0 q (x,t) l Q + q(x,t) 0 0 x X X B m S b n longueur du bief largeur au fond fruit des berges pente du fond coecient de Manning Y 0(x) Y 0(x) + y(x,t) Q + q(x,t) 0 Q(x, t) = Q 0 +q(x, t) Y (x, t) = Y 0 +y(x, t) { y T 0 + q = q t x l q + t 2V 0 q + α x 0 y + β x 0q + γ 0 y = 0 Bief équivalent Prismatique trapézoïdal Décrit par 5 paramètres Linéarisation Petites variations autour de (Q 0, Y 0 ) Equations de St-Venant linéarisées
15 Fonction de transfert simpliée TGR d dx ( ) ( ) q(x, s) q(x, s) = A y(x, s) s(x) +B(x)q y(x, s) l (x, s) Approche fréquentielle Signal basse fréquence (BF) Signal haute fréquence (HF) Diagramme de Bode Atténuation & Déphasage Transposition en fréquentiel Transformée de Laplace de SV
15 Fonction de transfert simpliée TGR d dx ( ) ( ) q(x, s) q(x, s) = A y(x, s) s(x) +B(x)q y(x, s) l (x, s) Approche fréquentielle Signal basse fréquence (BF) Signal haute fréquence (HF) Diagramme de Bode Atténuation & Déphasage Transposition en fréquentiel Transformée de Laplace de SV
15 Fonction de transfert simpliée TGR d dx ( ) ( ) q(x, s) q(x, s) = A y(x, s) s(x) +B(x)q y(x, s) l (x, s) Approche fréquentielle Signal basse fréquence (BF) Signal haute fréquence (HF) Diagramme de Bode Atténuation & Déphasage Transposition en fréquentiel Transformée de Laplace de SV
Fonction de transfert simpliée TGR d dx ( ) ( ) q(x, s) q(x, s) = A y(x, s) s(x) y(x, s) q X (s) = TF 0 (s)q 0 (s) Hypothèse sur la condition à la limite aval Ouvrage aval équivalent Bief semi-inni Fonction de transfert exacte Transfert amont-aval
Fonction de transfert simpliée TGR d dx ( ) ( ) q(x, s) q(x, s) = A y(x, s) s(x) y(x, s) Q(X,t) = f ouvr q X (s) = TF 0 (s)q 0 (s) [Y(X,t)] Hypothèse sur la condition à la limite aval Ouvrage aval équivalent Bief semi-inni Fonction de transfert exacte Transfert amont-aval
Fonction de transfert simpliée TGR d dx ( ) ( ) q(x, s) q(x, s) = A y(x, s) s(x) y(x, s) Q(X,t) = f ouvr q X (s) = TF 0 (s)q 0 (s) [Y(X,t)] Hypothèse sur la condition à la limite aval Ouvrage aval équivalent Bief semi-inni Fonction de transfert exacte Transfert amont-aval
Fonction de transfert simpliée TGR d dx ( ) ( ) q(x, s) q(x, s) = A y(x, s) s(x) y(x, s) Q(X,t) = f ouvr q X (s) = TF 0 (s)q 0 (s) [Y(X,t)] Hypothèse sur la condition à la limite aval Ouvrage aval équivalent Bief semi-inni Fonction de transfert exacte Transfert amont-aval
Fonction de transfert simpliée TGR Approximation fréquentielle Fonction de transfert approchée : FOD Méthode des moments Relations analytiques entre (τ 0, K 0 ) et les caractéristiques physiques
Fonction de transfert simpliée TGR TF 0 (s) = e τ 0 s 1+K0s K 0 dq X (t) dt + q X (t) = q 0 (t τ 0 ) Approximation fréquentielle Fonction de transfert approchée : FOD Méthode des moments Relations analytiques entre (τ 0, K 0 ) et les caractéristiques physiques
Fonction de transfert simpliée TGR TF 0 (s) = e τ 0 s 1+K0s K 0 dq X (t) dt + q X (t) = q 0 (t τ 0 ) TF 0 (s) = 1 + Ã0s + B 0 s 2 + o(s 2 ) TF 0 (s) = 1 + A 0 s + B 0 s 2 + o(s 2 ) Approximation fréquentielle Fonction de transfert approchée : FOD Méthode des moments Relations analytiques entre (τ 0, K 0 ) et les caractéristiques physiques
Fonction de transfert simpliée TGR TF 0 (s) = e τ 0 s 1+K0s K 0 dq X (t) dt + q X (t) = q 0 (t τ 0 ) TF 0 (s) = 1 + Ã0s + B 0 s 2 + o(s 2 ) TF 0 (s) = 1 + A 0 s + B 0 s 2 + o(s 2 ) K 0 = f 0 (Q 0, X, B, m, S b, n) Approximation fréquentielle Fonction de transfert approchée : FOD Méthode des moments Relations analytiques entre (τ 0, K 0 ) et les caractéristiques physiques τ 0 = g 0 (Q 0, X, B, m, S b, n)
TGR Transfert d'un débit latéral d dx ( ) ( ) q(x, s) q(x, s) = A y(x, s) s(x) +B(x)q y(x, s) l (x, s) q l (x, s) = i r li (x)q li (s) TF li (s)q li (s) q X (s) = TF 0 (s)q 0 (s)+ i TF li (s) TF li (s) = e τ li s 1 + K li s K li = f li (Q 0, X, B, m, S b, n) τ li = g li (Q 0, X, B, m, S b, n) Résolution analytique si : Séparation spatio-temporelle ponctuel ou uniformément distribué Fonction de transfert Approchée par un FOD (τ li, K li ) fonction des caractéristiques physiques
TGR Transfert d'un débit latéral d dx ( ) ( ) q(x, s) q(x, s) = A y(x, s) s(x) +B(x)q y(x, s) l (x, s) q l (x, s) = i r li (x)q li (s) TF li (s)q li (s) q X (s) = TF 0 (s)q 0 (s)+ i TF li (s) TF li (s) = e τ li s 1 + K li s K li = f li (Q 0, X, B, m, S b, n) τ li = g li (Q 0, X, B, m, S b, n) Résolution analytique si : Séparation spatio-temporelle ponctuel ou uniformément distribué Fonction de transfert Approchée par un FOD (τ li, K li ) fonction des caractéristiques physiques
TGR Transfert d'un débit latéral d dx ( ) ( ) q(x, s) q(x, s) = A y(x, s) s(x) +B(x)q y(x, s) l (x, s) q l (x, s) = i r li (x)q li (s) TF li (s)q li (s) q X (s) = TF 0 (s)q 0 (s)+ i TF li (s) TF li (s) = e τ li s 1 + K li s K li = f li (Q 0, X, B, m, S b, n) τ li = g li (Q 0, X, B, m, S b, n) Résolution analytique si : Séparation spatio-temporelle ponctuel ou uniformément distribué Fonction de transfert Approchée par un FOD (τ li, K li ) fonction des caractéristiques physiques
TGR Transfert d'un débit latéral d dx ( ) ( ) q(x, s) q(x, s) = A y(x, s) s(x) +B(x)q y(x, s) l (x, s) q l (x, s) = i r li (x)q li (s) TF li (s)q li (s) q X (s) = TF 0 (s)q 0 (s)+ i TF li (s) TF li (s) = e τ li s 1 + K li s K li = f li (Q 0, X, B, m, S b, n) τ li = g li (Q 0, X, B, m, S b, n) Résolution analytique si : Séparation spatio-temporelle ponctuel ou uniformément distribué Fonction de transfert Approchée par un FOD (τ li, K li ) fonction des caractéristiques physiques
TGR Transfert d'un débit latéral d dx ( ) ( ) q(x, s) q(x, s) = A y(x, s) s(x) +B(x)q y(x, s) l (x, s) q l (x, s) = i r li (x)q li (s) TF li (s)q li (s) q X (s) = TF 0 (s)q 0 (s)+ i TF li (s) TF li (s) = e τ li s 1 + K li s K li = f li (Q 0, X, B, m, S b, n) τ li = g li (Q 0, X, B, m, S b, n) Résolution analytique si : Séparation spatio-temporelle ponctuel ou uniformément distribué Fonction de transfert Approchée par un FOD (τ li, K li ) fonction des caractéristiques physiques
TGR Transfert d'un débit latéral d dx ( ) ( ) q(x, s) q(x, s) = A y(x, s) s(x) +B(x)q y(x, s) l (x, s) q l (x, s) = i r li (x)q li (s) TF li (s)q li (s) q X (s) = TF 0 (s)q 0 (s)+ i TF li (s) TF li (s) = e τ li s 1 + K li s K li = f li (Q 0, X, B, m, S b, n) τ li = g li (Q 0, X, B, m, S b, n) Résolution analytique si : Séparation spatio-temporelle ponctuel ou uniformément distribué Fonction de transfert Approchée par un FOD (τ li, K li ) fonction des caractéristiques physiques
Transfert d'un débit latéral TGR Approche adimensionnelle de 3 paramètres adimensionnels Réduction du nombre de paramètres Simplication des relations f 0, g 0, f li, g li Relations directes entre (τ 0, K 0 ) et (τ li, K li )
Transfert d'un débit latéral TGR F 0 = V0 C 0 χ 0 = S b X Y 0 κ 0 = 7 3 ( 4A0 P ) 3T 0P 0 Y 0 Approche adimensionnelle de 3 paramètres adimensionnels Réduction du nombre de paramètres Simplication des relations f 0, g 0, f li, g li Relations directes entre (τ 0, K 0 ) et (τ li, K li )
Transfert d'un débit latéral TGR F 0 = V0 C 0 χ 0 = S b X Y 0 κ 0 = 7 3 ( 4A0 P ) 3T 0P 0 Y 0 Approche adimensionnelle de 3 paramètres adimensionnels Réduction du nombre de paramètres Simplication des relations f 0, g 0, f li, g li Relations directes entre (τ 0, K 0 ) et (τ li, K li )
Transfert d'un débit latéral TGR F 0 = V0 C 0 χ 0 = S b X Y 0 κ 0 = 7 3 ( 4A0 P ) 3T 0P 0 Y 0 Approche adimensionnelle de 3 paramètres adimensionnels Réduction du nombre de paramètres Simplication des relations f 0, g 0, f li, g li Relations directes entre (τ 0, K 0 ) et (τ li, K li )
Transfert d'un débit latéral TGR F 0 = V0 C 0 χ 0 = S b X Y 0 κ 0 = 7 3 ( 4A0 P ) 3T 0P 0 Y 0 Approche adimensionnelle de 3 paramètres adimensionnels Réduction du nombre de paramètres Simplication des relations f 0, g 0, f li, g li Relations directes entre (τ 0, K 0 ) et (τ li, K li )
d'un bief TGR Synthèse partielle q (s) 0 simplié de type FOD, adapté à l'automatique Transfert des débits amont et latéraux 2 paramètres seulement (τ 0, K 0 ) 0 q (s) p x p x u q (s) d { x d X q (s) X q X (s) = TF 0 (s)q 0 (s) + TF p (x p, s)q p (s) + TF d (x u, x d, s)q d (s)
21 Plan de la présentation TGR 1 2 d'un bief 3 /hydrologie du modèle intégré Le modèle intégré TGR en simulation 4 de données 5 et perspectives
du modèle intégré TGR Découpage spatial Courbe des surfaces drainées (Lerat, 2009) Apports ponctuels et distribués hydrologique Approche globale par sous-bassin conceptuel GR P et E uniformes Paramètres identiques sur les sous-bassins
22 du modèle intégré TGR Surface drainée principaux affluents Abscisse longitudinale Découpage spatial Courbe des surfaces drainées (Lerat, 2009) Apports ponctuels et distribués hydrologique Approche globale par sous-bassin conceptuel GR P et E uniformes Paramètres identiques sur les sous-bassins
du modèle intégré TGR E P Transfert hydrologique Surface drainée Bassin intermédiaire débits latéraux ponctuels principaux affluents Abscisse longitudinale Q amont débit amont Q aval Tronçon de rivière diffus Découpage spatial Courbe des surfaces drainées (Lerat, 2009) Apports ponctuels et distribués hydrologique Approche globale par sous-bassin conceptuel GR P et E uniformes Paramètres identiques sur les sous-bassins
du modèle intégré TGR E P Transfert hydrologique Bassin intermédiaire débits latéraux Q amont Tronçon de rivière débit amont Découpage spatial Courbe des surfaces drainées (Lerat, 2009) Apports ponctuels et distribués hydrologique Approche globale par sous-bassin conceptuel GR P et E uniformes Paramètres identiques sur les sous-bassins Q aval
du modèle intégré TGR E P Transfert hydrologique Bassin intermédiaire débits latéraux Q amont Tronçon de rivière débit amont Découpage spatial Courbe des surfaces drainées (Lerat, 2009) Apports ponctuels et distribués hydrologique Approche globale par sous-bassin conceptuel GR P et E uniformes Paramètres identiques sur les sous-bassins Q aval
du modèle intégré TGR E P Découpage spatial Courbe des surfaces drainées (Lerat, 2009) Apports ponctuels et distribués hydrologique S Production Fonction d'échange IGF Routage apport latéral K R Approche globale par sous-bassin conceptuel GR P et E uniformes Paramètres identiques sur les sous-bassins
du modèle intégré TGR E P Découpage spatial Courbe des surfaces drainées (Lerat, 2009) Apports ponctuels et distribués hydrologique S Production Fonction d'échange IGF Routage apport latéral K R Approche globale par sous-bassin conceptuel GR P et E uniformes Paramètres identiques sur les sous-bassins
du modèle intégré TGR E P Découpage spatial Courbe des surfaces drainées (Lerat, 2009) Apports ponctuels et distribués hydrologique S Production Fonction d'échange IGF Routage apport latéral K R Approche globale par sous-bassin conceptuel GR P et E uniformes Paramètres identiques sur les sous-bassins
Le modèle intégré TGR TGR S E P Production Fonction d'échange IGF Surface drainée principaux affluents Abscisse longitudinale ponctuel Routage apport K R latéral diffus Q apport amont amont semi-linéaire LRK (linéaire) : Routage bassin & rivière GRK (non linéaire) : Production pluie nette Entrées et paramètres Pluie, ETP et débit amont horaires 5 paramètres à caler : (τ 0, K 0, K R, S, IGF ) Q aval
Le modèle intégré TGR TGR S E P Production Fonction d'échange IGF Surface drainée principaux affluents Abscisse longitudinale ponctuel Routage apport K R latéral diffus Q apport amont amont semi-linéaire LRK (linéaire) : Routage bassin & rivière GRK (non linéaire) : Production pluie nette Entrées et paramètres Pluie, ETP et débit amont horaires 5 paramètres à caler : (τ 0, K 0, K R, S, IGF ) LRK Q aval
Le modèle intégré TGR TGR E P S Production Fonction d'échange IGF GRK Surface drainée principaux affluents Abscisse longitudinale ponctuel Routage apport K R latéral diffus Q apport amont amont semi-linéaire LRK (linéaire) : Routage bassin & rivière GRK (non linéaire) : Production pluie nette Entrées et paramètres Pluie, ETP et débit amont horaires 5 paramètres à caler : (τ 0, K 0, K R, S, IGF ) LRK Q aval
Le modèle intégré TGR TGR E P S Production Fonction d'échange IGF GRK Surface drainée principaux affluents Abscisse longitudinale ponctuel Routage apport K R latéral diffus Q apport amont amont semi-linéaire LRK (linéaire) : Routage bassin & rivière GRK (non linéaire) : Production pluie nette Entrées et paramètres Pluie, ETP et débit amont horaires 5 paramètres à caler : (τ 0, K 0, K R, S, IGF ) LRK Q aval
Le modèle intégré TGR TGR E P S Production Fonction d'échange IGF GRK Surface drainée principaux affluents Abscisse longitudinale ponctuel Routage apport K R latéral diffus Q apport amont amont semi-linéaire LRK (linéaire) : Routage bassin & rivière GRK (non linéaire) : Production pluie nette Entrées et paramètres Pluie, ETP et débit amont horaires 5 paramètres à caler : (τ 0, K 0, K R, S, IGF ) LRK Q aval
Le modèle intégré TGR TGR E P S Production Fonction d'échange IGF GRK Surface drainée principaux affluents Abscisse longitudinale ponctuel Routage apport K R latéral diffus Q apport amont amont semi-linéaire LRK (linéaire) : Routage bassin & rivière GRK (non linéaire) : Production pluie nette Entrées et paramètres Pluie, ETP et débit amont horaires 5 paramètres à caler : (τ 0, K 0, K R, S, IGF ) LRK Q aval
24 en simulation TGR d'identication 3 bassins : Tarn, Aveyron et Loue Comparaison GR4H et G-FOD P1 : 1995-2000, P2 : 2001-2005 Aveyron (650 km²) Loue (975 km²) Tarn (935 km²)
24 en simulation TGR d'identication 3 bassins : Tarn, Aveyron et Loue Comparaison GR4H et G-FOD P1 : 1995-2000, P2 : 2001-2005 Aveyron (650 km²) Loue (975 km²) Tarn (935 km²)
24 en simulation TGR d'identication 3 bassins : Tarn, Aveyron et Loue Comparaison GR4H et G-FOD P1 : 1995-2000, P2 : 2001-2005 Aveyron (650 km²) Loue (975 km²) Tarn (935 km²)
/hydrologie TGR Synthèse partielle Approche générique semi-distribuée semi-linéaire à 5 paramètres Entrées climatiques et s prises en comtpe Possibilité de mise en réseau Surface drainée principaux affluents Abscisse longitudinale
/hydrologie TGR Synthèse partielle Approche générique semi-distribuée semi-linéaire à 5 paramètres Entrées climatiques et s prises en comtpe Possibilité de mise en réseau Surface drainée principaux affluents Abscisse longitudinale P, E Q amont TGR GRK LRK Q aval
/hydrologie TGR Synthèse partielle Approche générique semi-distribuée semi-linéaire à 5 paramètres Entrées climatiques et s prises en comtpe Possibilité de mise en réseau Surface drainée principaux affluents Abscisse longitudinale P, E Q amont TGR GRK LRK Q aval
/hydrologie TGR Synthèse partielle Approche générique semi-distribuée semi-linéaire à 5 paramètres Entrées climatiques et s prises en comtpe Possibilité de mise en réseau P, E Q amont TGR GRK LRK P, E Q int GRK LRK Q aval
Plan de la présentation TGR 1 2 d'un bief 3 /hydrologie 4 de données Prévision des crues : le cas du Serein du modèle TGR Filtre de de prévision 5 et perspectives
Prévision des crues : le cas du Serein FT simpli ée TGR Identi cation 27 Contexte, objectif Le système Débit horaire Pluie et ETP horaire par sous-bassin Prévision actuelle : GR3P Méthodologie d'analyse 2 scénarios de pluies futures Prévision jusqu'à l'horizon 72h
Prévision des crues : le cas du Serein FT simpli ée Contexte, objectif Le système Débit horaire Pluie et ETP horaire par sous-bassin Prévision actuelle : GR3P Identi cation débit TGR seuil d'alerte prévision Méthodologie d'analyse débit réel instant de prévision passé futur horizon de prévision temps 2 scénarios de pluies futures Prévision jusqu'à l'horizon 72h
27 Prévision des crues : le cas du Serein TGR Station hydrométrique Poste pluviométrique Contexte, objectif Le système Débit horaire Pluie et ETP horaire par sous-bassin Prévision actuelle : GR3P Méthodologie d'analyse 2 scénarios de pluies futures Prévision jusqu'à l'horizon 72h
Prévision des crues : le cas du Serein TGR Station hydrométrique Poste pluviométrique E P Contexte, objectif Le système Débit horaire Pluie et ETP horaire par sous-bassin Production Fonction d'échange IGF Mise à jour Routage mesuré Q aval Q aval Prévision actuelle : GR3P Méthodologie d'analyse 2 scénarios de pluies futures Prévision jusqu'à l'horizon 72h
27 Prévision des crues : le cas du Serein TGR Station hydrométrique Poste pluviométrique E P Contexte, objectif Le système Débit horaire Pluie et ETP horaire par sous-bassin Production Fonction d'échange IGF Mise à jour Routage mesuré Q aval Q aval Prévision actuelle : GR3P Méthodologie d'analyse 2 scénarios de pluies futures Prévision jusqu'à l'horizon 72h
27 Prévision des crues : le cas du Serein TGR Station hydrométrique Poste pluviométrique E P Contexte, objectif Le système Débit horaire Pluie et ETP horaire par sous-bassin Production Fonction d'échange IGF Mise à jour Routage mesuré Q aval Q aval Prévision actuelle : GR3P Méthodologie d'analyse 2 scénarios de pluies futures Prévision jusqu'à l'horizon 72h
du modèle TGR TGR BV 3 BV 4 BV 2 BV 1 du modèle TGR 1 apport distribué par bassin intermédiaire Bassin par bassin Calage-contrôle croisé P1 = 1994-2001 P2 = 2002-2009
du modèle TGR TGR P, E 1 1 P, E 2 2 P, E 3 3 BV 4 BV 3 BV 2 BV 1 TGR (1) TGR (2) Q 1 Q2 du modèle TGR 1 apport distribué par bassin intermédiaire Bassin par bassin Calage-contrôle croisé P1 = 1994-2001 P2 = 2002-2009 P, E 4 4 TGR (3) Q3 TGR (4) TGR Q4
du modèle TGR TGR P, E 1 1 P, E 2 2 P, E 3 3 BV 4 BV 3 BV 2 BV 1 TGR (1) TGR (2) Q 1 Q2 du modèle TGR 1 apport distribué par bassin intermédiaire Bassin par bassin Calage-contrôle croisé P1 = 1994-2001 P2 = 2002-2009 P, E 4 4 TGR (3) Q3 TGR (4) TGR Q4
du modèle TGR TGR P, E 1 1 P, E 2 2 P, E 3 3 BV 4 BV 3 BV 2 BV 1 TGR (1) TGR (2) Q 1 Q2 du modèle TGR 1 apport distribué par bassin intermédiaire Bassin par bassin Calage-contrôle croisé P1 = 1994-2001 P2 = 2002-2009 P, E 4 4 TGR (3) Q3 TGR (4) TGR Q4
29 Filtre de TGR Principe Equations d'état w (bruit de process) v (bruit de mesure) Coecients de pondération (états à corriger) Algorithme en prévision Prédiction Mise à jour Prévision Application à LRK
29 Filtre de TGR x(k) = Ax(k 1) + Bu(k 1) y(k) = Cx(k) Principe Equations d'état w (bruit de process) v (bruit de mesure) Coecients de pondération (états à corriger) Algorithme en prévision Prédiction Mise à jour Prévision Application à LRK
29 Filtre de TGR x(k) = Ax(k 1) + Bu(k 1) + w(k 1) y(k) = Cx(k) + v(k) Principe Equations d'état w (bruit de process) v (bruit de mesure) Coecients de pondération (états à corriger) Algorithme en prévision Prédiction Mise à jour Prévision Application à LRK
29 Filtre de TGR x(k) = Ax(k 1) + Bu(k 1) + w(k 1) y(k) = Cx(k) + v(k) Principe Equations d'état w (bruit de process) v (bruit de mesure) Coecients de pondération (états à corriger) Algorithme en prévision Prédiction Mise à jour Prévision Application à LRK
29 Filtre de TGR x(k) = Ax(k 1) + Bu(k 1) + w(k 1) y(k) = Cx(k) + v(k) débit aval k-1 k k+1 k+2 k+3 k+4 temps Principe Equations d'état w (bruit de process) v (bruit de mesure) Coecients de pondération (états à corriger) Algorithme en prévision Prédiction Mise à jour Prévision Application à LRK
29 Filtre de TGR x(k) = Ax(k 1) + Bu(k 1) + w(k 1) y(k) = Cx(k) + v(k) prédiction débit aval k-1 k k+1 k+2 k+3 k+4 temps Principe Equations d'état w (bruit de process) v (bruit de mesure) Coecients de pondération (états à corriger) Algorithme en prévision Prédiction Mise à jour Prévision Application à LRK
29 Filtre de TGR x(k) = Ax(k 1) + Bu(k 1) + w(k 1) y(k) = Cx(k) + v(k) débit aval prédiction mesure k-1 k k+1 k+2 k+3 k+4 temps Principe Equations d'état w (bruit de process) v (bruit de mesure) Coecients de pondération (états à corriger) Algorithme en prévision Prédiction Mise à jour Prévision Application à LRK
29 Filtre de TGR x(k) = Ax(k 1) + Bu(k 1) + w(k 1) y(k) = Cx(k) + v(k) débit aval prédiction mesure mise à jour k-1 k k+1 k+2 k+3 k+4 temps Principe Equations d'état w (bruit de process) v (bruit de mesure) Coecients de pondération (états à corriger) Algorithme en prévision Prédiction Mise à jour Prévision Application à LRK
29 Filtre de TGR x(k) = Ax(k 1) + Bu(k 1) + w(k 1) y(k) = Cx(k) + v(k) débit aval prédiction mesure mise à jour prévision k-1 k k+1 k+2 k+3 k+4 temps Principe Equations d'état w (bruit de process) v (bruit de mesure) Coecients de pondération (états à corriger) Algorithme en prévision Prédiction Mise à jour Prévision Application à LRK
29 Filtre de TGR x(k) = Ax(k 1) + Bu(k 1) + w(k 1) y(k) = Cx(k) + v(k) GRK (1) (P 1, E 1 ) Q 1 u = GRK (2) (P 2, E 2 ) GRK (3) (P 3, E 3 ) y = Q 2 Q 3 GRK (4) (P 4, E 4 ) Q 4 P, E 1 1 P, E 2 2 P, E 3 3 GRK (1) LRK (1) Q 1 GRK (2) LRK (2) Q2 GRK (3) LRK (3) Q3 Principe Equations d'état w (bruit de process) v (bruit de mesure) Coecients de pondération (états à corriger) Algorithme en prévision Prédiction Mise à jour Prévision P, E 4 4 TGR LRK Q4 GRK (4) LRK (4) Application à LRK
Conance /hydrologique TGR u i T 0 K 0 + y i K R K l Quels états corriger? Etats s Etats hydrologiques Pondération α Critère NME
Conance /hydrologique TGR u i T 0 K 0 + y i K R K l Quels états corriger? Etats s Etats hydrologiques Pondération α Critère NME
Conance /hydrologique TGR u i T 0 K 0 + y i K R K l Quels états corriger? Etats s Etats hydrologiques Pondération α Critère NME
Conance /hydrologique TGR u i T 0 K 0 + y i K R K l Q N = αq (τ 0,K0) + (1 α)q (K R,K l ) N N Quels états corriger? Etats s Etats hydrologiques Pondération α Critère NME
Conance /hydrologique TGR u i T 0 K 0 + y i K R K l Q N = αq (τ 0,K0) + (1 α)q (K R,K l ) N N NME = 1 N N k=1 y(k) C ˆx(k k 1) 1 débit aval prédiction mesure mise à jour Quels états corriger? Etats s Etats hydrologiques Pondération α Critère NME k-1 k k+1 temps
Conance /hydrologique TGR u i T 0 K 0 + y i K R K l Q N = αq (τ 0,K0) + (1 α)q (K R,K l ) N N NME = 1 N N k=1 y(k) C ˆx(k k 1) 1 débit aval prédiction mesure mise à jour Quels états corriger? Etats s Etats hydrologiques Pondération α Critère NME k-1 k k+1 temps
31 de prévision (crue mars 2006) TGR
31 de prévision (crue mars 2006) TGR
31 de prévision (crue mars 2006) TGR
32 de prévision (crue mars 2006) TGR
33 Plan de la présentation TGR 1 2 d'un bief 3 /hydrologie 4 de données 5 et perspectives
TGR Questions abordées Comment prendre en compte les débits latéraux dans un modèle simplié? Modélisation Approche physique et approximation fréquentielle à 2 paramètres adapté à l'automatique Prise en compte des débits amont et latéraux Inuence des ouvrages Méthodologie (Advances in Water Resources) Temps de réponse (Journal of Irrigation and Drainage Engineering)
34 TGR Questions abordées Comment prendre en compte les débits latéraux dans un modèle simplié? Modélisation Approche physique et approximation fréquentielle à 2 paramètres adapté à l'automatique Prise en compte des débits amont et latéraux Inuence des ouvrages Méthodologie (Advances in Water Resources) Temps de réponse (Journal of Irrigation and Drainage Engineering)
34 TGR Questions abordées Comment prendre en compte les débits latéraux dans un modèle simplié? Modélisation Approche physique et approximation fréquentielle à 2 paramètres adapté à l'automatique Prise en compte des débits amont et latéraux Inuence des ouvrages Méthodologie (Advances in Water Resources) Temps de réponse (Journal of Irrigation and Drainage Engineering)
35 TGR Questions abordées Comment y intégrer une composante hydrologique? Comment intégrer les données reçues en temps réel en vue de corriger les erreurs de modélisation? Intégration hydrologie Approche générique de type semi-distribuée de données (ltre de ) Reconstitution d'états internes non mesurés Cas des prélèvements sur le bassin amont de l'adour
35 TGR Questions abordées Comment y intégrer une composante hydrologique? Comment intégrer les données reçues en temps réel en vue de corriger les erreurs de modélisation? Intégration hydrologie Approche générique de type semi-distribuée de données (ltre de ) Reconstitution d'états internes non mesurés Cas des prélèvements sur le bassin amont de l'adour
35 TGR Questions abordées Comment y intégrer une composante hydrologique? Comment intégrer les données reçues en temps réel en vue de corriger les erreurs de modélisation? Intégration hydrologie Approche générique de type semi-distribuée de données (ltre de ) Reconstitution d'états internes non mesurés Cas des prélèvements sur le bassin amont de l'adour
36 TGR Développements recherche Intégration d'un module de demande Extension au non linéaire (modélisation, assimilation) Développement d'un contrôleur automatique Vers des applications opérationnelles Prévision des crues Gestion des systèmes barrage-rivière
36 TGR Développements recherche Intégration d'un module de demande Extension au non linéaire (modélisation, assimilation) Développement d'un contrôleur automatique Vers des applications opérationnelles Prévision des crues Gestion des systèmes barrage-rivière
37 TGR Modélisation intégrée des écoulements pour la gestion en temps réel d'un bassin versant anthropisé Simon Munier Institut des Sciences et Industries du Vivant et de l'environnement (AgroParisTech) Thèse préparée au Cemagref, UMR G-EAU 8 décembre 2009