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Modélisation de l'humidité du sol du bassion versant de la rivière des anglais avec données du réseau Mésonet-Montréal

Chhuor, Alain (2006). Modélisation de l'humidité du sol du bassion versant de la rivière des anglais avec données du réseau Mésonet-Montréal. Mémoire de maîtrise électronique, Montréal, École de technologie supérieure.

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Résumé

Selon l'ensemble de la communauté scientifique, le phénomène de changement climatique pourrait avoir des conséquences néfastes, notamment en terme de gestion des ressources en eau. C'est pourquoi, l'amélioration de la précision des modèles de pluie-débit, notamment quant à leurs performances à la prévision des phénomènes d'inondation, est ujourd'hui primordial. Ainsi, cete étude réalisée sur le bassin versant de la rivière Châteauguay, situé au sud de Montréal, aura pour principal objectif de présenter différentes approches consistant à intégrer des données d'humidité du sol lors du processus de modélisation hydrologique et de déterminer si ces dernières apportent ou non un crédit suffisant pouvant jsutifier leur intégration au sein du modèle. L'emploi d'une telle stratégie permet en effet de prendre explicitement en considération l'état hydrique du sol ainsi que l'ensemble des facteurs prédominants lors du processus de transformation des précipitations en écoulement, laissant ainsi penser que cette dernière pourrait améliorer de manière significative la qualité des prévisions. Pour cela, l'assimilation des données d'humidité fut réalisée au coeur du modèle dit «des Anglais» développé récemment par le laboraoire de Développement et recherche appliquée en modélisation environnementale (DRAME) alors que l'ensemble des données hydrométéorologiques utilisées furent fournies par le réseau Mésonet-Montréal.

Quatre événements ainsi que quatre méthodes d'infiltration différentes furent utilisés au cours de l'étude. Alors que les indices de précipitations antécédentes (IPA) furent utilisés lors de la première méthode, le passage à la deuxième méthode offrait une amélioration des événements 1 et 4 selon le critère de Nash et rassurait quant au rôle bénéfique que peut avoir l'intégration des données d'humidité lors du processus de modélisation. Le passage à la troisième méthode consistait à mettre en valeur les bienfaits reliés à l'utilisation d'un modèle distribué et offrait une amélioration pour l'événement 1 mais une détérioration des autres. La dernière méthode résidait en la mise à jour des paramètres du sol mais présentait une détérioration notable de l'ensemble des événements. L'analyse de ces résultats a ainsi mis en valeur l'importance à accorderà la qualité dse données observées ainsi qu'à la longueur des événements définis en tant que données d'entrée alors qu'incorporer les données d'humidité du sol sur une plus grande profondeur représenterait une solution potentielle afin d'améliorer les résultats.

Résumé traduit

Even if evaluating the potential hydrological impacts due to the apprehended climate change stiil is unsure, most scientists agree that the latter may have significant consequences regarding to water resources management or even flooding. Therefore, improving rainfall-runoff models' accuracy and in particular their performance in flood prediction represents today a major key point for most hydrologists. Thus, this work, investigating more specifically the Châteauguay river basin, aims first to present different approaches consisting on assimilating soil moisture data throughout the hydrological simulation process and then to point out whether those methods are advantageous enough to be worth handling. Indeed, using such a strategy enables to explicitly take into account the soil's hydric state as well as the whole dominating factors in the processes of the transformation of rainfall into flow arguing that it could significantly improve the predictions' accuracy. In this way, the assimilation of the soil moisture data was made into the model "des Anglais" built by the DRAME laboratory while the entire data were provided by the Mésonet-Montréal network.

Four different events and four infiltration methods as well were used in that study. The first approach used the Antecedent precipitation index (API) in order to describe the soil moisture conditions over time during and after a storm event. Then, the transition to the second method showed significant improvements regarding the 1st and 4th event and according to the Nash criterion, revealing all the benefits brought by integrating soil moisture data throughout the hydrological simulation process. The transition to the 3rd method consisted on pointing out all the advantages related to the use of a distributed model and showed meaningful improvements regarding the 1st event but also deteriorations regarding the others. Finally, the last method consisted on an updating process of the soil parameters which led to the deterioration of all events. The analysis of those results demonstrate how important it is to pay attention to the observed data quality and to the way to define the events' inputs while incorporating soils' data over larger depths should be considered as a major key to refine the model's accuracy.

Type de document: Mémoire ou thèse (Mémoire de maîtrise électronique)
Renseignements supplémentaires: "Mémoire présenté à l'École de technologie supérieure comme exigence partielle à l'obtention de la maîtrise en génie de la construction". Bibliogr.: f. [148]-150. Chap. 1. Notions et concepts de base -- Chap. 2. Problématique et objectifs -- Chap. 3. Description du territoire -- Chap. 4. Méthodologie de l'étude -- Chap. 5. Présentation des données et des résultats -- Chap. 6. Analyse des résultats.
Mots-clés libres: Anglais, Approche, Bassin, Chateauguay, Donnee, Humidité, Hydrologique, Intégration, Mésonet-Montréal, Modèle, Modélisation, Réseau, Rivière, Sol, Thèses et écrits académiques, Ressources Internet
Directeur de mémoire/thèse:
Directeur de thèse
Brissette, François
Co-directeurs de mémoire/thèse:
Co-directeurs de thèse
Leconte, Robert
Programme: Maîtrise en ingénierie > Génie de la construction
Date de dépôt: 04 mars 2011 21:03
Dernière modification: 03 nov. 2016 00:10
URI: http://espace.etsmtl.ca/id/eprint/506

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