Le fleuve Niger et ses affluents sont encore peu équipés. Mais, les projets d'aménagement sont nombreux : une dizaine de projets d'aménagements hydroélectriques en Guinée dont le plus célèbre est celui de Fomi, l'extension de l'Office du Niger et le barrage de Taoussa au Mali, le barrage de Kandadji au Niger… Le fleuve devrait donc connaître de profondes modifications dans les prochaines décennies.
Modélisation hydrologique du lac Tchad à partir des données d'apports avec deux objectifs :
a) reconstituer les données manquantes de niveau et surface du lac et
b) estimer l'impact possible de transferts interbassin depuis l'Oubangui.
Mise en relation des comportements des habitants du lac pour l'exploitation des ressources naturelles en fonction des variations de l'hydrologie. Un accent particulier est porté sur la pêche.
Impacts du changement climatique sur la gestion des grands lacs de Seine
1) Evaluation de l’impact prévisible du changement climatique sur la gestion des lacs-réservoirs des GLS à l’échéance 2015, 2050 et 2100 ; adaptation éventuelle des règlements d’eau à court-terme (en associant étroitement l’Etat) ; adaptation éventuelle des aménagements des GLS à moyen terme ; mise en place éventuelle de nouvelles ressources à moyen ou long terme pour garantir le soutien d’étiage de la Seine,
2) Appui à l’élaboration de systèmes de prévision des étiages sévères,
3) Appui à l’élaboration de plans de gestion de l’étiage de la Seine et de ses principaux affluents en période de crise ; dispositif à définir associant l’ensemble des parties prenantes (Etat, Agence de l’eau, collectivités et usagers).
WASSERMed faisait partie d'un groupe de projets européens indépendants. Avec CLIMB et CLCO, il s'intéressait aux aspects environnementaux et sociaux des modifications liées au climat qui étaient des menaces pour la sécurité.
Les outils de communication de l'UMR G-EAU
Affiliation des publications G-EAU
L'affiliation officielle se trouve sur l'intranet Inrae: https://intranet.montpellier.inrae.fr/Appui-a-la-recherche/Erist-Documentation/Publications-et-Archive-ouverte/Signez-vos-publications-INRAE
Les listes de diffusion par mail
-
This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it. : Envoyer un courriel à tous les personnels actuellement présents dans l'UMR y compris les chercheurs associés et excepté la direction des tutelles
- This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it. : Envoyer un courriel à tous les personnels actuellement présents dans l'UMR excepté les chercheurs associés et y compris la direction des tutelles
-
This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it. : Envoyer un courriel à tous les doctorants et post-doctorants actuellement présents dans l'UMR
-
This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it. : Envoyer un courriel à tous les personnels actuellement présents dans l'UMR sur le site de Montpellier excepté les chercheurs associés et la direction des tutelles
-
This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it. : Envoyer un courriel à tous les permanents actuellement présents dans l'UMR excepté les chercheurs associés et la direction des tutelles
Il est aussi possible de récupérer les listes d'adresses mails correspondantes avec un filtre d'appartenance à un institut. Plus de détails sont présents sur cette page.
La plateforme de communication collaborative Mattermost
G-EAU héberge une instance de la plateforme de communication collaborative ou de messagerie instantanée Mattermost. Accessible à l'adresse https://mattermost.g-eau.fr via un simple navigateur internet, on peut aussi l'utiliser sur tous ses écrans via un client installable sur Windows, Linux, Mac, Android ou iOS.
A l'instar des autres plateformes du même type (Slack, Teams, Discord...), elle est organisée en salons qui peuvent être publics ou privés (accès sur invitation) et permet une communication plus structurée et pérenne que le mail (tous les messages sont archivés et accessible via un moteur de recherche).
Les usages de Mattermost sont multiples: canal de communication descendante ou transversale, forum de discussion, pause café virtuelle... Les notifications par mail finement paramétrables permettent d'être mis au courant des nouveaux messages qu'on juge important sans nuire outre mesure à votre productivité.
Pour accéder au mattermost de G-EAU, il suffit de renseigner votre mail institutionnel, un nom d'utilisateur (pas trop abscons pour qu'on vous reconnaisse), et un mot de passe à l'adresse suivante https://mattermost.g-eau.fr/signup_user_complete/?id=mh5sxmmh53nyxbduqrj9t1jeky
Pour la petite histoire, au début du premier confinement, une instance G-EAU avait été ouverte sur Discord et avait eu un certain succès de participation parmi les agents qui ont eu besoin de garder le contact après cette soudaine privation de lieux de travail communs. L'instance a ensuite été fermée suite à une injonction des services informatiques déconseillant l'utilisation de cette plateforme pour des questions de sécurité et de souveraineté des données. Nous avons cherché des solutions alternatives mais aucune solution clé en main proposées par les tutelles (Teams essentiellement) n'était satisfaisant car non ouvertes à tous les agents de l'UMR. Nous nous sommes lancés dans l'hébergement de notre propre plateforme que tous les agents de l'UMR et sympatisants peuvent utiliser. Cet outil vise à combler une partie du manque de lien social qui sévit à G-EAU du fait de la situation sanitaire, de la séparation des équipes due aux travaux, et de la généralisation du télétravail. Cet outil existe, utilisez-le !
Contacter le webmaster du site g-eau.fr
-
This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it. : Envoyer un courriel au webmaster du site pour mises à jour ou modifications
________________
-
PPT G-eau : modèles de Powerpoint et Présentations (français / anglais) de l'UMR à télécharger ci-après.
- Plaquettes (versions française, anglaise et espagnole au format PDF) présentant l'UMR à télécharger et imprimer ci-après.
- Plaquette-G-EAU_FRA (7267 Downloads)
- Plaquette-G-EAU_ENG (7272 Downloads)
- Modèle Powerpoint UMR 2015-2019 (7166 Downloads)
- Présentation-UMR_FRA (7334 Downloads)
- Presentation-UMR_ENG (7267 Downloads)
- Plaquette-G-EAU_ESP (7297 Downloads)
ZonAgri - Objectifs - Interface
- la construction de modèles ;
- la simulation de modèles ;
- l'évaluation des performances.
Figure C2.1. - Explorateur, vues sous forme Tableau et Carte
-
définir des modèles, des documents sous forme d'objets structurés ;
-
faciliter la sélection de ces objets à partir d'un explorateur ou par lien (menu contextuel Objet) dans une fenêtre de Vue ;
-
visualiser les objets sous différentes facettes (description, définition, validité, résultats divers, etc) sous forme de Tableau, Graphique, Carte, etc.
Le menu et la barre d'outils Affichage | | permet de visualiser différents aspects de l'objet sélectionné.
Précédent
affiche l'élément précédent dans l'historique des objets déjà visualisés.Suivant
affiche l'élément suivant dans l'historique des objets déjà visualisés.Mise à jour
met à jour l'affichage de la vue courante.Nouvel onglet
visualise l'objet dans un nouvel onglet.Fermeture onglet
ferme l'onglet de vue actif.Descriptions
visualise les descriptions des propriétés de l'objet actif.Attributs
visualise les attributs de l'objet actif.Définition complète
affiche la définition complète d'un objet. Pour détailler une caractéristique, il suffit de positionner le curseur sur la ligne correspondante et d'utiliser le bouton Objet du menu contextuel.Données par types
affiche des propriétés de l'objet actif en colonnes (une colonne par propriété). L'éditeur de cellule de chaque colonne correspond au type associé (bouton oui/non pour un booléen, choix, éventuellement éditable, dans une liste déroulante, etc).Problèmes de définition
affiche les problèmes éventuels de définition correspondant à l'objet actif. Ces problèmes peuvent être des avertissements ou des erreurs. Il suffit de positionner le curseur sur ce problème et d'utiliser le bouton Objet du menu contextuel pour corriger la définition.Résultats
affiche les résultats associés à l'objet actif, si ils existent.
Le menu et la barre d'outils Edition | permettent les échanges de données entre objets et avec d'autres applications en utilisant le Presse-Papiers du système d'exploitation. Ceci est en particulier utile pour copier des caractéristiques identiques entre composants ou pour coller des définitions ou des résultats dans des traitements de texte ou des tableurs.
Couper
supprime l'objet(s) sélectionné(s) de leur contenu.Copier
copie l'objet(s) ou texte sélectionné(s) dans le Presse-papiers du système d'exploitation.Coller
colle l'objet(s) contenu(s) dans le Presse-papiers dans l'élément sélectionné.Annuler annule la dernière modification de définition active dans la liste des changements.
Rétablir
rétablit la modification de définition active dans la liste des changements.
Le menu et la barre d'outils Fichier permettent l'ouverture et la sauvegarde de documents.
Nouveau
crée un nouvel environnement vide.Ouvrir
donne accès à une boîte de dialogue d'ouverture de fichiers.Sauvegarder
donne accès à une boîte de dialogue d'enregistrement de fichiers. Cette commande permet de sauver l'aménagement actif, la simulation courante, etc - voir Les fichiers d'entrées - sorties E1.
A FAIRE
A FAIRE
A FAIRE
Tout objet manipulé possède sa propre représentation graphique, qui peut être visualisée à partir de l'onglet du bas Graphique. Cette représentation fait référence à certaines caractéristiques : par exemple les courbes de remplissage d'un réservoir, la variation de la demande pour une consommation en eau - voir Figure C5.1 -, la variation des débits réservés pour un arc naturel, etc.
Sur tous les graphiques, vous pouvez utiliser les fonctionnalités suivantes :
-
effectuer un zoom avec le bouton gauche de la souris et la touche Maj du clavier enfoncés ;
-
obtenir une vue générale du graphique, après un zoom, par action de la touche R du clavier ;
-
modifier une valeur avec le bouton gauche de la souris et la touche Ctrl du clavier enfoncés ; lorsque la valeur est éditable, la modification de la définition est dynamique ;
-
modifier des propriétés du graphique par l'action du bouton droit de la souris ; une fenêtre à onglets permet alors de définir des titres, de modifier des couleurs ou des symboles de courbes, etc.
-
Figure C5.1. - Histogramme - Vue Graphique
Sur les présentations sous forme d'histogrammes en 3 dimensions, comme sur la Figure C5.1, vous pouvez utiliser les fonctionnalités suivantes :
-
effectuer une rotation avec le bouton gauche de la souris enfoncé ;
-
visualiser les valeurs par déplacement de la souris sur le graphique.
-
Le tableau de ces caractéristiques est obtenu par l'action du bouton Données par type de la barre d'outils Vues (voir la Figure C5.2). Les définitions sont éditables.
Ces définitions sont également placées dans le Presse-Papiers de l'environnement graphique par exemple Microsoft Windows. Les graphiques peuvent ainsi être obtenus à partir d'un tableur du type Microsoft Excel en utilisant simplement le bouton Coller . Ce fonctionnement de type Copier - Coller est généralisé à toute l'interface, il est ainsi possible d'exporter mais aussi d'importer des données d'autres applications.
Figure C5.2. - Histogramme - Vue Tableau
La vue Carte permet de représenter la région d'étude avec différents fonds cartographiques sous forme de couches (limites adminsitratives, villes, etc). Les résultats par zones d'une simulation constitue également une couche.
Figure C6.1. - Bassins versants - Vue CarteL'utilisateur dispose de très nombreuses fonctionnalités afin d'adapter la vue en fonction de son attente du moment. Il est ainsi possible de :
-
détailler et cadrer les vues, par des zooms (utiliser la boîte de règlage du zoom dans la barre d'outils ou cadrer votre vue par sélection d'une zone avec la souris, la touche "Shift" du clavier étant pressée, le curseur devient ) et des déplacements panoramiques (utiliser les barres de défilement), sans déformation grâce au traitement vectoriel ;
-
définir les couches graphiques à afficher (icones visibilité dans le tableau de gestion des couches), correspondant à un classement des objets par thèmes, jouer sur l’opacité des couches pour visualiser de l’information correspondants à des objets superposés, choisir d'afficher les labels des objets à partir des cases à cocher texte ;
-
visualiser les objets d’une couche suivant le classement d'une information associée, par exemple types d'objets ou classes de valeurs. On peut ainsi décliner les vues suivant différentes légendes, ordre de Strahler dans notre exemple.
De manière pratique, vous pouvez utiliser les fonctionnalités spécifiques suivantes :
-
sélectionner différents objets par l'action du bouton gauche de la souris sur un objet ou en définissant une zone, la sélection étant le mode par défaut ;
-
déplacer les objets sélectionnés par l'action du bouton gauche de la souris, la touche Alt du clavier étant pressé (ou passer en mode édition-déplacement) ;
-
déplacer des points des objets sélectionnés par l'action du bouton gauche de la souris, la touche Ctrl du clavier étant pressé (ou passer en mode édition-édition de points) ;
-
utiliser le menu contextuel (bouton droit de la souris) pour voir l'objet sélectionné ( Objet), Copier les objets (voir l'exemple sur la Figure suivante), etc.
Visualiser un objet
A FAIRE
A FAIRE
ZonAgri - Objectifs - Interface
- la construction de modèles ;
- la simulation de modèles ;
- l'évaluation des performances.
Figure C2.1. - Explorateur, vues sous forme Tableau et Carte
L'interface proposée permet de :
-
définir des modèles, des documents sous forme d'objets structurés ;
-
faciliter la sélection de ces objets à partir d'un explorateur ou par lien (menu contextuel Objet) dans une fenêtre de Vue ;
-
visualiser les objets sous différentes facettes (description, définition, validité, résultats divers, etc) sous forme de Tableau, Graphique, Carte, etc.
Le menu et la barre d'outils Affichage | | permet de visualiser différents aspects de l'objet sélectionné.
Précédent
Suivant
Mise à jour
Nouvel onglet
Fermeture onglet
Descriptions
Attributs
Définition complète
Données par types
Problèmes de définition
Résultats
Le menu et la barre d'outils Edition | permettent les échanges de données entre objets et avec d'autres applications en utilisant le Presse-Papiers du système d'exploitation. Ceci est en particulier utile pour copier des caractéristiques identiques entre composants ou pour coller des définitions ou des résultats dans des traitements de texte ou des tableurs.
Couper
Copier
Coller
Annuler annule la dernière modification de définition active dans la liste des changements.
Rétablir
Le menu et la barre d'outils Fichier permettent l'ouverture et la sauvegarde de documents.
Nouveau
Ouvrir
Sauvegarder
donne accès à une boîte de dialogue d'enregistrement de fichiers. Cette commande permet de sauver l'aménagement actif, la simulation courante, etc - voir Les fichiers d'entrées - sorties E1.
A FAIRE
A FAIRE
A FAIRE
Tout objet manipulé possède sa propre représentation graphique, qui peut être visualisée à partir de l'onglet du bas Graphique. Cette représentation fait référence à certaines caractéristiques : par exemple les courbes de remplissage d'un réservoir, la variation de la demande pour une consommation en eau - voir Figure C5.1 -, la variation des débits réservés pour un arc naturel, etc.
Sur tous les graphiques, vous pouvez utiliser les fonctionnalités suivantes :
-
effectuer un zoom avec le bouton gauche de la souris et la touche Maj du clavier enfoncés ;
-
obtenir une vue générale du graphique, après un zoom, par action de la touche R du clavier ;
-
modifier une valeur avec le bouton gauche de la souris et la touche Ctrl du clavier enfoncés ; lorsque la valeur est éditable, la modification de la définition est dynamique ;
-
modifier des propriétés du graphique par l'action du bouton droit de la souris ; une fenêtre à onglets permet alors de définir des titres, de modifier des couleurs ou des symboles de courbes, etc.
Figure C5.1. - Histogramme - Vue Graphique
Sur les présentations sous forme d'histogrammes en 3 dimensions, comme sur la Figure C5.1, vous pouvez utiliser les fonctionnalités suivantes :
-
effectuer une rotation avec le bouton gauche de la souris enfoncé ;
-
visualiser les valeurs par déplacement de la souris sur le graphique.
Le tableau de ces caractéristiques est obtenu par l'action du bouton Données par type de la barre d'outils Vues (voir la Figure C5.2). Les définitions sont éditables.
Ces définitions sont également placées dans le Presse-Papiers de l'environnement graphique par exemple Microsoft Windows. Les graphiques peuvent ainsi être obtenus à partir d'un tableur du type Microsoft Excel en utilisant simplement le bouton Coller . Ce fonctionnement de type Copier - Coller est généralisé à toute l'interface, il est ainsi possible d'exporter mais aussi d'importer des données d'autres applications.
Figure C5.2. - Histogramme - Vue Tableau
La vue Carte permet de représenter les bassins versants en plusieurs couches (au moins 2) avec les contours et les réseaux hydrographiques. D'autres fonds cartographiques pourraient être présents sur d'autres couches (limites adminsitratives, villes, etc).
Figure C6.1. - Bassins versants - Vue Carte
L'utilisateur dispose de très nombreuses fonctionnalités afin d'adapter la vue en fonction de son attente du moment. Il est ainsi possible de :
-
détailler et cadrer les vues, par des zooms (utiliser la boîte de règlage du zoom dans la barre d'outils ou cadrer votre vue par sélection d'une zone avec la souris, la touche "Shift" du clavier étant pressée, le curseur devient ) et des déplacements panoramiques (utiliser les barres de défilement), sans déformation grâce au traitement vectoriel ;
-
définir les couches graphiques à afficher (icones visibilité dans le tableau de gestion des couches), correspondant à un classement des objets par thèmes, jouer sur l’opacité des couches pour visualiser de l’information correspondants à des objets superposés, choisir d'afficher les labels des objets à partir des cases à cocher texte ;
-
visualiser les objets d’une couche suivant le classement d'une information associée, par exemple types d'objets ou classes de valeurs. On peut ainsi décliner les vues suivant différentes légendes, ordre de Strahler dans notre exemple.
De manière pratique, vous pouvez utiliser les fonctionnalités spécifiques suivantes :
-
sélectionner différents objets par l'action du bouton gauche de la souris sur un objet ou en définissant une zone, la sélection étant le mode par défaut ;
-
déplacer les objets sélectionnés par l'action du bouton gauche de la souris, la touche Alt du clavier étant pressé (ou passer en mode édition-déplacement) ;
-
déplacer des points des objets sélectionnés par l'action du bouton gauche de la souris, la touche Ctrl du clavier étant pressé (ou passer en mode édition-édition de points) ;
-
utiliser le menu contextuel (bouton droit de la souris) pour voir l'objet sélectionné ( Objet), Copier les objets (voir l'exemple sur la Figure suivante), etc.
A FAIRE
A FAIRE
Objectifs - Interface
La problématique
Le domaine de recherche de Christophe Cudennec est la modélisation hydrologique à base géomorphologique pour la gestion territoriale de l'eau. Ce titre scientifique décrit la recherche de modèles pluie-débit qui permettent de quantifier certaines relations entre le territoire et les circulations d'eau, et donc d'envisager un aménagement du territoire en vue de la réduction des dégâts dus aux fortes pluies.
Lorsque l'on parle ici de modèle, il s'agit d'une simplification de la réalité pour pouvoir appliquer des concepts et faire de la quantification. Un modèle pluie-débit permet de lier les pluies qui couvrent un territoire avec la quantité d'eau s'écoulant à un endroit donné pour un temps donné. Une fois un tel modèle correctement défini, l'opération inverse peut être envisagée, c'est-à-dire déduire de la quantité d'eau qui s'écoule les caractéristiques de la pluie tombée.
La problématique qui se cache derrière cette recherche est et sera de plus en plus d'actualité dans la région du Languedoc-Roussillon : les crues et la gestion de l'aménagement territorial afin de faire face à ces crues. Ce sont les précipitations de fortes intensités plutôt que le total annuel des précipitations qui causent souvent les catastrophes naturelles, comme les inondations exceptionnelles. Les précipitations fortes dépassent la capacité d'infiltration du sol et se traduisent par un ruissellement de surface qui peut devenir excessif et générer des crues importantes en aval.
Figure A.1.1 - - Le rôle intégrateur du bassin versant à l'échelle de l'évènement hydrométéorologique (Source Cudennec, 2001)
Le problème actuel est que chaque aménagement, aussi bien à l'échelle de l'agriculteur qui cherche à protéger ses récoltes qu'à l'échelle de la commune qui cherche à protéger ses habitants et leurs biens, résout des problèmes locaux de crues. Les acteurs individuels aménagent leur partie de territoire de manière à réduire les conséquences localement, sans forcément étudier l'effet de ces aménagements sur les territoires plus en aval. Pour prévenir au mieux les conséquences de ces évènements naturels, l'idée est d'étudier le comportement du territoire et de ces aménagements à un plus haut niveau d'organisation des cours d'eau et donc de résoudre les problèmes à ce niveau d'organisation : celui du bassin versant.
Le bassin versant est un territoire sur lequel les gouttes de pluie qui tombent s'écoulent, puis se rejoignent en un même endroit : l'exutoire (remarque : il existe toujours une partie de la pluie qui est stockée dans des réserves souterraines ou en surface, qui retourne à l'atmosphère par évaporation ou qui " fuit " en profondeur). Un bassin versant possède des frontières naturelles qui suivent des lignes naturelles et définissent généralement une zone fermée. Nous pouvons donc définir qu'un bassin versant est une zone délimitée par un contour. Les gouttes de pluie peuvent aussi s'infiltrer dans la roche et former des réservoirs ou des nappes souterraines ; il existe alors une circulation souterraine des eaux.
Dans un bassin versant, l'eau s'écoule toujours d'un point haut vers un point bas, soit de l'amont vers l'aval. Sur son chemin, elle recueille les eaux d'autres cours d'eau, plus petits. Ils sont appelés les affluents.
Il faut noter l'existence, à la surface du bassin versant, d'un système longitudinal, le réseau de drainage ou réseau hydrographique, défini comme l'ensemble des cours d'eau naturels ou artificiels, permanents ou temporaires, qui participent à l'écoulement. Ce réseau est plus ou moins développé selon différents facteurs (géologie, climat, pente du terrain, etc.). La carte 1 présente l'exemple du réseau hydrographique du bassin versant de Skhira :
Figure A.1.2 - - Présentation du bassin versant de Skhira (Source Cudennec et al, 2005)
En définitive, le réseau hydrographique est donc un objet ramifié et hiérarchisé. Pour un bassin versant, outre l'exutoire, unique extrémité aval, le réseau hydrographique est composé de points particuliers : les extrémités amont, appelées sources, ainsi que les jonctions entre plusieurs - en général deux - branches du réseau, c'est à dire les confluences. La fraction du réseau hydrographique comprise entre deux confluences ou bien entre une confluence et une extrémité est appelée bief.
Etudes de bassins versants - Caracteristiques du reseau hydrographique" />
Dans notre objectif, la plupart des statistiques géomorphométriques d'un bassin versant seront générées à partir des caractéristiques du réseau hydrographique. Nous les définissons donc maintenant afin de ne pas perdre le lecteur par des définitions hydrologiques au milieu de la description du logiciel.
Donc, la caractéristique la plus simple à calculer, mais dont tous les autres calculs dépendent, est la longueur de chacun des biefs du réseau. En connaissant ces longueurs, il sera possible de calculer les longueurs pour d'autres éléments du bassin versant.
Une des principales études à faire sur un bassin versant est celle de la classification de son réseau hydrographique. La classification est facilitée par un système de numérotation des biefs. L'ordre des cours d'eau est donc une classification qui reflète la ramification du cours d'eau. Il existe plusieurs types de classification des biefs, dont la classification de Strahler (1952), qui est la plus utilisée. C'est celle que nous utiliserons.
Cette classification permet de décrire sans ambiguïté le développement du réseau de drainage d'un bassin de l'amont vers l'aval. Nous allons tout d'abord considérer l'ordre de Strahler sur un réseau hydrographique binaire car, dans un milieu naturel, les confluences multiples sont rares. Donc, sur un réseau hydrographique binaire, l'ordre de Strahler se base sur les règles suivantes :
- Tout bief issu d'une source est d'ordre 1
- Tout bief formé par la confluence de deux biefs d'ordre i et j respectivement prend l'ordre :
- i+1 si i = j
- Max (i,j) sinon
La figure suivante illustre l'ordre de Strahler sur le réseau hydrographique binaire du petit bassin versant tunisien de Hadada.
Figure A.1.3 - Application des ordres de Strahler au réseau hydrographique binaire du bassin versant de Hadada (Tunisie)
Mais le traitement des MNT (Modèles numériques de terrain) peut engendrer des réseaux hydrographiques non binaires. Il faut donc adapter l'ordre de Strahler à des réseaux non binaires. Donc, voici le calcul de l'ordre de Strahler généralisé sur un réseau quelconque (binaire ou non) :
- Tout bief issu d'une source est d'ordre 1
- Tout bief formé par la confluence de n biefs d'ordres a, b, c, …, n prend l'ordre :
- max + 1 si au moins deux biefs sont d'ordre max = Max(a, b, c, … , n)
- max sinon avec max = Max(a, b, c, … , n)
Figure A.1.4 - Application des ordres de Strahler à un réseau hydrographique non binaire extrait d'un MNT
- RL = Li+1 / Li, où Li est la longueur moyenne des tronçons d'ordre i.
- RC = Ni / Ni+1, où Ni est le nombre de tronçons d'ordre i.
- La composante hydraulique d'ordre 1 composée du bief_18
- La composante hydraulique d'ordre 2 composée des biefs biefs_12, bief__8 et bief_4
- La composante hydraulique d'ordre 3 composée des biefs biefs_2 et exutoire.
Enfin, les longueurs des chemins (de chaque bief et de chaque point de la grille d'échantillonnage) et de leurs composantes sont considérées en termes statistiques et cartographiques.
L'analyse du comportement hydrologique d'un bassin versant (système hydrologique) s'effectue par le biais de l'étude de la réaction hydrologique du bassin face à une sollicitation (la précipitation). Cette réaction est mesurée à l'exutoire du système hydrologique par l'observation d'un hydrogramme qui n'est autre que la représentation de l'évolution du débit Q en fonction du temps t.
Figure A.1.4 - Principes d'analyse du comportement hydrologique du bassin versant et hydrogramme résultant (Source http://hydram.epfl.ch/e-drologie/)
Il s'agit donc d'analyser le débit d'eau dans le cours du temps à l'exutoire d'après des relevés spatio-temporels de la pluie.
Pour calculer ce débit au cours du temps, il suffit alors d'appliquer un champ de pluie, c'est-à-dire la quantité de pluie tombée à un instant t et à une position dans l'espace p, à la représentation du bassin versant sous forme de zones isochrones. On peut alors prévoir, à chaque pas de temps suivant, la quantité d'eau provenant de ce champ de pluie et arrivant à l'exutoire. Il faut pour cela calculer la pluie nette, c'est-à-dire la quantité de pluie qui va s'écouler à travers le réseau hydrographique, à partir de la pluie brute, c'est-à-dire la quantité d'eau spécifiée par le champ de pluie. Il suffit alors d'appliquer le champ de pluie dans le temps et dans l'espace, c'est-à-dire de prendre en compte la variabilité de l'intensité et de l'emplacement des nuages de pluies, et on obtient un débit théorique dans le temps que l'on peut comparer au débit réel.
Pour cela, il est donc envisageable de déduire les zones isochrones en terme de temps d'écoulement, à partir de caractéristiques du réseau hydrographique. Les zones isochrones définies représenteront alors les zones d'égal temps de parcours de l'eau jusqu'à l'exutoire via le réseau hydrographique. Le tracé du réseau des isochrones permet donc de comprendre en partie le comportement hydrologique d'un bassin versant et l'importance relative de chacun de ses sous bassins.
Figure A.1.5 - Présentation des isochrones du bassin versant de Skhira (Source Cudennec et al, 2005)
Les zones isochrones et les comportements hydrauliques alors définis, on aboutit alors au graphique qui suit :
Figure A.1.6 - Champ de pluie appliqué aux zones isochrones d'un bassin versant (Source Cudennec et al, 2005)
Généralités
Les données sources du protocole proviennent de relevés topographiques, de l'interprétation de photographies aériennes ou de lecture de cartes topographiques. Il s'agit donc d'images vectorielles qui représentent le contour et le réseau hydrographique de bassins versants dont les coordonnées sont exprimées dans le même système de projection.
Le protocole définit certaines contraintes telles que :
- Le contour du bassin versant doit être un polygone
- L'ensemble des arcs de l'image du réseau hydrographique doit être connexe, ramifié et binaire.
Entre autres, le protocole permet d'observer les caractéristiques de n'importe quel point de la zone drainée par rapport à cette topologie. Pour cartographier ces caractéristiques sur le territoire du ou des bassins versants étudiés, il suffit donc d'étudier l'ensemble des points d'un échantillonnage du plan. C. Cudennec propose pour cela de s'appuyer sur une grille régulière dont chaque intersection est un point d'échantillonnage. La mise en forme numérique des informations acquises aboutit alors à des images raster dont les pixels sont centrés sur les points de la grille.
Figure A.2.1 - Application d'une grille régulière sur un bassin versant (Cudennec, 2000)
L'idée est de considérer le réseau hydrographique comme un arbre binaire. En effet, le réseau hydrographique est un objet ramifié fortement hiérarchisé où les confluences multiples sont suffisamment rares pour être négligées et assimilées à un ensemble de confluences simples. Le réseau hydrographique est donc organisé selon les deux règles suivantes :
- Le bief exutoire est l'unique extrémité aval et a deux biefs affluents à l'amont.
- Tout autre bief a un unique bief aval et éventuellement deux biefs affluents à l'amont ; en l'absence d'affluent, le bief a pour extrémité amont une source.
Une fois décrits comme une arborescence, certains attributs du réseau sont alors calculables. Nous citerons l'ordre de Strahler, des statistiques de dénombrement et des mesures de longueur sur les biefs et les tronçons.
Une grille régulière pour étudier le bassin versant
La grille est définie par la coordonnée haut-gauche du début de la grille, un pas et une distance maximale de couverture dans le sens des abscisses, un pas et une distance maximale de couverture dans le sens des ordonnées. Les points ainsi définis constituent le centre de chaque maille de largeur et de hauteur définis par les pas de la grille. La grille couvre le bassin versant dans son ensemble.
Certains calculs sont définis pour chaque point de la grille qui appartient au bassin versant tel que : l'ensemble des arcs constituants le chemin hydraulique (et ses composantes hydrauliques), la longueur hydraulique (la longueur jusqu'à l'exutoire), la longueur séparant le point de la grille du réseau, l'appartenance au bassin versant, … (cf. schéma ci dessous)
Figure A.2.3 - Schéma d'application d'une grille d'échantillonnage (Cudennec, 2000)