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in La Houille blanche > N° 2 (Mars/Avril 2010) . - pp. 22-28
Titre : Analyse expérimentale de l'influence des largeurs d'alvéoles sur la débitance des déversoirs en touches de piano Titre original : Experimental study of the alveoli widths influence on the release capacity of Piano Key Weirs Type de document : texte imprimé Auteurs : Olivier Machiels, Auteur ; Sebastien Erpicum, Auteur ; Pierre Archambeau, Auteur Article en page(s) : pp. 22-28 Note générale : Hydraulique Langues : Français (fre) Mots-clés : Déversoirs Analyse expérimentales Débit Touche de piano Alvéoles Index. décimale : 551.4 Résumé : Dans le cadre de la mise à niveau des capacités d’évacuation et de stockage d’ouvrages de retenue existants, l’utilisation de déversoirs en touches de piano (PKW) peut se révéler une alternative intéressante soit pour augmenter la débitance d’un seuil libre sans modifier l’emprise de l’ouvrage ni le niveau de retenue avant déversement, soit pour accroître le niveau de retenue avant déversement en conservant l’emprise de l’ouvrage et son niveau de sécurité. Afin d’aider à la compréhension du fonctionnement de ce nouveau type de déversoir et à la caractérisation de son potentiel hydraulique, les résultats d’une étude expérimentale ayant pour objectif de juger de l’influence de la largeur relative des alvéoles amont et aval sur les caractéristiques hydrodynamiques de la structure sont présentés. Une formulation analytique physiquement basée pour l’évaluation du coefficient de débit des PKW testés sur modèles réduits est proposée. Elle est en bonne correspondance avec les résultats expérimentaux et permet le calcul objectif du rapport de largeurs d’alvéoles optimal.
Within the framework of updating the release and storage capacities of existing reservoirs, the use of piano keys weirs (PKW) can be an interesting alternative either to increase the discharge of a free weir without changing the weir layout or the reservoir level, or increase the reservoir level before discharge while keeping the weir layout and the level of safety. In order to help to the understanding of the behavior of this new type of weirs and to characterize their hydraulic potential, the results of an experimental study with for objec-tives to study the influence of the relative width of the inlets and outlets on the hydrodynamic characteristics of the structure are presented. A process oriented analytical formulation for the evaluation of the discharge coefficient of the PKW tested on scale models is proposed. It is in satisfactory agreement with the experimental results and leads to an objective evaluation of the optimal ratio of the alveoli widths.
DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=article&access=standard&Itemid=129&url=/ [...] [article] Analyse expérimentale de l'influence des largeurs d'alvéoles sur la débitance des déversoirs en touches de piano = Experimental study of the alveoli widths influence on the release capacity of Piano Key Weirs [texte imprimé] / Olivier Machiels, Auteur ; Sebastien Erpicum, Auteur ; Pierre Archambeau, Auteur . - pp. 22-28.
Hydraulique
Langues : Français (fre)
in La Houille blanche > N° 2 (Mars/Avril 2010) . - pp. 22-28
Mots-clés : Déversoirs Analyse expérimentales Débit Touche de piano Alvéoles Index. décimale : 551.4 Résumé : Dans le cadre de la mise à niveau des capacités d’évacuation et de stockage d’ouvrages de retenue existants, l’utilisation de déversoirs en touches de piano (PKW) peut se révéler une alternative intéressante soit pour augmenter la débitance d’un seuil libre sans modifier l’emprise de l’ouvrage ni le niveau de retenue avant déversement, soit pour accroître le niveau de retenue avant déversement en conservant l’emprise de l’ouvrage et son niveau de sécurité. Afin d’aider à la compréhension du fonctionnement de ce nouveau type de déversoir et à la caractérisation de son potentiel hydraulique, les résultats d’une étude expérimentale ayant pour objectif de juger de l’influence de la largeur relative des alvéoles amont et aval sur les caractéristiques hydrodynamiques de la structure sont présentés. Une formulation analytique physiquement basée pour l’évaluation du coefficient de débit des PKW testés sur modèles réduits est proposée. Elle est en bonne correspondance avec les résultats expérimentaux et permet le calcul objectif du rapport de largeurs d’alvéoles optimal.
Within the framework of updating the release and storage capacities of existing reservoirs, the use of piano keys weirs (PKW) can be an interesting alternative either to increase the discharge of a free weir without changing the weir layout or the reservoir level, or increase the reservoir level before discharge while keeping the weir layout and the level of safety. In order to help to the understanding of the behavior of this new type of weirs and to characterize their hydraulic potential, the results of an experimental study with for objec-tives to study the influence of the relative width of the inlets and outlets on the hydrodynamic characteristics of the structure are presented. A process oriented analytical formulation for the evaluation of the discharge coefficient of the PKW tested on scale models is proposed. It is in satisfactory agreement with the experimental results and leads to an objective evaluation of the optimal ratio of the alveoli widths.
DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=article&access=standard&Itemid=129&url=/ [...]
in La Houille blanche > N° 2 (Mars/Avril 2010) . - pp. 29-35
Titre : Calcul de la courbe de capacité des pertuis de fond du barrage Matawin avec Flow-3D® Titre original : Calculation of the rating curves for the Matawin dam’s bottom sluice gates using Flow-3D® Type de document : texte imprimé Auteurs : Rémi Robbe, Auteur ; Douglas Sparks, Auteur Article en page(s) : pp. 29-35 Note générale : Hydraulique Langues : Français (fre) Mots-clés : Déversoirs Inondations Détroits Simulation par ordinateur Barrage Matawin Débit Index. décimale : 551.4 Résumé : Dans le cadre de la vérification de la capacité d’évacuation des ouvrages d’Hydro-Québec, une étude de l’écoulement dans les pertuis de fond du barrage Matawin a été menée pour préciser la relation niveau-débit de l’ouvrage. Le barrage Matawin est situé à environ 150 km au nord de Montréal. Il est essentiel pour la production et la sécurité des ouvrages en aval, puisqu’il permet de gérer les crues et de régulariser les apports. Les pertuis de fond ont un profil peu commun, rendant une analyse théorique impossible. Le logiciel Flow-3D a alors été utilisé pour établir la courbe de capacité à ouverture totale et partielle. Son utilisation est pertinente puisque le pertuis est en charge ou non selon l’ouverture de la vanne. La modélisation établie utilise au mieux les données disponibles : bathymétrie amont, numérisation de la géométrie, modélisation des grilles à débris...
Après une étude de sensibilité sur le maillage, le modèle numérique a été validé avec deux essais in situ. Les simulations ont montré des résultats très satisfaisants tant au niveau qualitatif (profil de l’écoulement) que quantitatif (débits, pertes de charge).
Une quinzaine de simulations a alors été effectuée pour différents niveaux d’eau amont et pour différentes ouvertures de vanne afin de couvrir la gamme d’exploitation du barrage Matawin et de former ainsi la nouvelle courbe de capacité de l’aménagement. Cette étude constitue un exemple encoura-geant d’utilisation du code numérique Flow-3D pour des calculs de capacité d’ouvrage d’évacuation et montre que ce genre d’outils peut remplacer les approches classiques à condition de pouvoir calibrer et valider les résultats.
As part of the verification of Hydro-Quebec’s spillway capacity at the Matawin dam, a study of the capacity of the regulating gates has been carried out in order to reduce errors in the relation between discharge and upstream water level. The Matawin dam is located about 150 km northeast from Montreal, Quebec. This dam is essential for flood control and generation at three downstream hydro-electric power plants.The regulating gates have an uncommon geometry, so a theoretical analysis is not applicable. Flow-3D has been used to calculate the capacity at full and partial gate openings. Its application is relevant as the flow can be in either free flow or underflow conditions. The numerical model makes best use of the available data : upstream bathymetry, numerisation of the structure’s geometry, trash rack characteristics.
After a sensitivity study on the mesh and the boundary conditions, the model has been validated with two in-situ tests. Simulations have shown very good results, both at a qualitative (general pattern of the flow) and quantitative (discharge values, headloss) levels.
Some fifteen simulations were carried out for different combinations of upstream levels and gate openings in order to cover the reservoir’s range of levels and outflows and then create new capacity curves for the Matawin dam bottom outlet gates.
DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=article&access=standard&Itemid=129&url=/ [...] [article] Calcul de la courbe de capacité des pertuis de fond du barrage Matawin avec Flow-3D® = Calculation of the rating curves for the Matawin dam’s bottom sluice gates using Flow-3D® [texte imprimé] / Rémi Robbe, Auteur ; Douglas Sparks, Auteur . - pp. 29-35.
Hydraulique
Langues : Français (fre)
in La Houille blanche > N° 2 (Mars/Avril 2010) . - pp. 29-35
Mots-clés : Déversoirs Inondations Détroits Simulation par ordinateur Barrage Matawin Débit Index. décimale : 551.4 Résumé : Dans le cadre de la vérification de la capacité d’évacuation des ouvrages d’Hydro-Québec, une étude de l’écoulement dans les pertuis de fond du barrage Matawin a été menée pour préciser la relation niveau-débit de l’ouvrage. Le barrage Matawin est situé à environ 150 km au nord de Montréal. Il est essentiel pour la production et la sécurité des ouvrages en aval, puisqu’il permet de gérer les crues et de régulariser les apports. Les pertuis de fond ont un profil peu commun, rendant une analyse théorique impossible. Le logiciel Flow-3D a alors été utilisé pour établir la courbe de capacité à ouverture totale et partielle. Son utilisation est pertinente puisque le pertuis est en charge ou non selon l’ouverture de la vanne. La modélisation établie utilise au mieux les données disponibles : bathymétrie amont, numérisation de la géométrie, modélisation des grilles à débris...
Après une étude de sensibilité sur le maillage, le modèle numérique a été validé avec deux essais in situ. Les simulations ont montré des résultats très satisfaisants tant au niveau qualitatif (profil de l’écoulement) que quantitatif (débits, pertes de charge).
Une quinzaine de simulations a alors été effectuée pour différents niveaux d’eau amont et pour différentes ouvertures de vanne afin de couvrir la gamme d’exploitation du barrage Matawin et de former ainsi la nouvelle courbe de capacité de l’aménagement. Cette étude constitue un exemple encoura-geant d’utilisation du code numérique Flow-3D pour des calculs de capacité d’ouvrage d’évacuation et montre que ce genre d’outils peut remplacer les approches classiques à condition de pouvoir calibrer et valider les résultats.
As part of the verification of Hydro-Quebec’s spillway capacity at the Matawin dam, a study of the capacity of the regulating gates has been carried out in order to reduce errors in the relation between discharge and upstream water level. The Matawin dam is located about 150 km northeast from Montreal, Quebec. This dam is essential for flood control and generation at three downstream hydro-electric power plants.The regulating gates have an uncommon geometry, so a theoretical analysis is not applicable. Flow-3D has been used to calculate the capacity at full and partial gate openings. Its application is relevant as the flow can be in either free flow or underflow conditions. The numerical model makes best use of the available data : upstream bathymetry, numerisation of the structure’s geometry, trash rack characteristics.
After a sensitivity study on the mesh and the boundary conditions, the model has been validated with two in-situ tests. Simulations have shown very good results, both at a qualitative (general pattern of the flow) and quantitative (discharge values, headloss) levels.
Some fifteen simulations were carried out for different combinations of upstream levels and gate openings in order to cover the reservoir’s range of levels and outflows and then create new capacity curves for the Matawin dam bottom outlet gates.
DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=article&access=standard&Itemid=129&url=/ [...]
in La Houille blanche > N° 2 (Mars/Avril 2010) . - pp. 36-46
Titre : Utilisation industrielle de la modélisation hydrodynamique 3D pour l’évaluation de la débitance d’un évacuateur Titre original : Engineering use of hydrodynamic 3D simulation to assess spillway discharge capacity Type de document : texte imprimé Auteurs : Frédéric Laugier, Auteur ; Grégory Guyot, Auteur ; Eric Valette, Auteur Article en page(s) : pp. 36-46 Note générale : Hydraulique Langues : Français (fre) Mots-clés : Déversoirs Applications industrielles Hydrodynamique Simulation par ordinateur Modèles réduits Index. décimale : 551.4 Résumé : Jusqu’à présent, la représentation fine des phénomènes hydrauliques complexes a essentiellement fait appel à la modélisation physique par le biais de la réalisation de coûteux modèles réduits hydrauliques. Selon les lois de similitude adoptées, ces derniers permettent d’appréhender certains phénomènes physiques complexes comme les écoulements tridimensionnels, les problématiques de débitance et d’amortissement d’énergie, les transports solides...
L’approche de ces phénomènes hydrauliques complexes par le calcul s’est graduellement développée depuis une vingtaine d’années. D’abord réservés aux centres de recherches et aux universités, les outils de calcul ont progressivement évolué pour être aujourd’hui utilisables à un stade industriel par des sociétés d’ingénierie grâce à la croissance exponentielle des capacités de calculs des PC et aux progrès des logiciels de modélisation tant en matière d’interface utilisateur, de convivialité, qu’en matière de méthodes de calculs.
Dans ce contexte, cet article présente un certain nombre de résultats issus de simulations numériques réalisées avec le logiciel Flow3D®, pour l’évaluation de la débitance des évacuateurs de crue. Les résultats obtenus sont très prometteurs puisque les corrélations obtenues par comparaison avec des données issues de la littérature ou de modèles physiques récents sont très bonnes, souvent comparables à l’incertitude des données issues des modèles réduits hydrauliques par exemple pour le calcul de la débitance des ouvrages.
En conclusion, l’utilisation de codes d’éléments finis 3D peut être dès à présent, une alternative à la réalisation de certains modèles réduits physiques simples. Pour les configurations plus complexes, il sera un complément extrêmement utile à l’exploitation du modèle physique, grâce à la rapidité et au faible coût d’implémentations de modifications d’optimisation du modèle. En outre, une fois le modèle numérique calé, il donne accès à un vaste nombre de données de sortie inaccessibles avec un modèle physique. Un tel outil permet donc d’ores et déjà de gagner plusieurs semaines voire plusieurs mois sur les phases d’étude d’un projet hydraulique.
Until now, physical models were most of the time required to properly understand complex hydraulic problems. According to the choice of dimensionless numbers, they allow to understand physical issues such as 3D flows, discharge capacity and energy dissipation, sediment transport.
Numerical approaches have been gradually developed for 20 years. They were first appropriate for university or research centres. Numerical tools are nowadays suitable to be used by engineering consultancy services thanks to exponential increase of PC powers,performing numerical methods and user friendly interfaces.
This article presents results of numerical simulations carried out with Flow3D®, to assess discharge capacity of spillways. Results are very promising as correlations with proven date coming from both literature and physical models are very good, and often comparable to physical models datas uncertainty, for example for the assessment of spillway discharge capacity.
As a conclusion, numerical codes might from now on be used without any physical models for basic issues. They can also be used, in more complex configurations, in addition to physical models to optimise projects because numerical models and project variations are quick and cheap to run. Furthermore, 3D numerical models also provide large quantity of output data, which cannot be supplied by a physical model. 3D numerical models are therefore a way to substantially reduce hydraulic studies schedule by weeks or months.
DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=article&access=standard&Itemid=129&url=/ [...] [article] Utilisation industrielle de la modélisation hydrodynamique 3D pour l’évaluation de la débitance d’un évacuateur = Engineering use of hydrodynamic 3D simulation to assess spillway discharge capacity [texte imprimé] / Frédéric Laugier, Auteur ; Grégory Guyot, Auteur ; Eric Valette, Auteur . - pp. 36-46.
Hydraulique
Langues : Français (fre)
in La Houille blanche > N° 2 (Mars/Avril 2010) . - pp. 36-46
Mots-clés : Déversoirs Applications industrielles Hydrodynamique Simulation par ordinateur Modèles réduits Index. décimale : 551.4 Résumé : Jusqu’à présent, la représentation fine des phénomènes hydrauliques complexes a essentiellement fait appel à la modélisation physique par le biais de la réalisation de coûteux modèles réduits hydrauliques. Selon les lois de similitude adoptées, ces derniers permettent d’appréhender certains phénomènes physiques complexes comme les écoulements tridimensionnels, les problématiques de débitance et d’amortissement d’énergie, les transports solides...
L’approche de ces phénomènes hydrauliques complexes par le calcul s’est graduellement développée depuis une vingtaine d’années. D’abord réservés aux centres de recherches et aux universités, les outils de calcul ont progressivement évolué pour être aujourd’hui utilisables à un stade industriel par des sociétés d’ingénierie grâce à la croissance exponentielle des capacités de calculs des PC et aux progrès des logiciels de modélisation tant en matière d’interface utilisateur, de convivialité, qu’en matière de méthodes de calculs.
Dans ce contexte, cet article présente un certain nombre de résultats issus de simulations numériques réalisées avec le logiciel Flow3D®, pour l’évaluation de la débitance des évacuateurs de crue. Les résultats obtenus sont très prometteurs puisque les corrélations obtenues par comparaison avec des données issues de la littérature ou de modèles physiques récents sont très bonnes, souvent comparables à l’incertitude des données issues des modèles réduits hydrauliques par exemple pour le calcul de la débitance des ouvrages.
En conclusion, l’utilisation de codes d’éléments finis 3D peut être dès à présent, une alternative à la réalisation de certains modèles réduits physiques simples. Pour les configurations plus complexes, il sera un complément extrêmement utile à l’exploitation du modèle physique, grâce à la rapidité et au faible coût d’implémentations de modifications d’optimisation du modèle. En outre, une fois le modèle numérique calé, il donne accès à un vaste nombre de données de sortie inaccessibles avec un modèle physique. Un tel outil permet donc d’ores et déjà de gagner plusieurs semaines voire plusieurs mois sur les phases d’étude d’un projet hydraulique.
Until now, physical models were most of the time required to properly understand complex hydraulic problems. According to the choice of dimensionless numbers, they allow to understand physical issues such as 3D flows, discharge capacity and energy dissipation, sediment transport.
Numerical approaches have been gradually developed for 20 years. They were first appropriate for university or research centres. Numerical tools are nowadays suitable to be used by engineering consultancy services thanks to exponential increase of PC powers,performing numerical methods and user friendly interfaces.
This article presents results of numerical simulations carried out with Flow3D®, to assess discharge capacity of spillways. Results are very promising as correlations with proven date coming from both literature and physical models are very good, and often comparable to physical models datas uncertainty, for example for the assessment of spillway discharge capacity.
As a conclusion, numerical codes might from now on be used without any physical models for basic issues. They can also be used, in more complex configurations, in addition to physical models to optimise projects because numerical models and project variations are quick and cheap to run. Furthermore, 3D numerical models also provide large quantity of output data, which cannot be supplied by a physical model. 3D numerical models are therefore a way to substantially reduce hydraulic studies schedule by weeks or months.
DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=article&access=standard&Itemid=129&url=/ [...]
in La Houille blanche > N° 2 (Mars/Avril 2010) . - pp. 51-57
Titre : Cotes et crues de protection, de sûreté et de danger de rupture Titre original : Protection, safety and danger levels and associated floods Type de document : texte imprimé Auteurs : Paul Royet, Auteur ; Gérard Degoutte, Auteur ; Laurent Peyras, Auteur Article en page(s) : pp. 51-57 Note générale : Hydraulique Langues : Français (fre) Mots-clés : Déversoirs Littoraux Inondations Protection Barrages -- Rupture Index. décimale : 551.4 Résumé : Cette communication présente une synthèse des différentes cotes et crues de référence habituellement utilisées pour l’évaluation de la sécurité d’un ouvrage hydraulique, y compris dans le cas d’un barrage écrêteur de crues ou d’une digue de protection contre les inondations. Les discussions au sein du groupe de travail du CFBR consacré à la justification de la stabilité des barrages et les travaux de recherche menés au Cemagref dans le domaine de l’analyse de risques appliquée aux ouvrages hydrauliques montrent les limites de ces définitions et ouvrent de nouvelles perspectives.
Des propositions sont donc faites pour clarifier la terminologie. Cela aboutit à privilégier la détermination des cotes atteintes dans la retenue pour différents scénarios de crues. Au final, il apparaît possible d’associer des probabilités d’occurrence au dépassement de la cote de sûreté ou de la cote de danger de rupture, et parallèlement de proposer des valeurs minimales cibles pour ces probabilités, en fonction des types d’ouvrages et de leur classe.
This paper presents a synthesis of different level and flood references usually used for assessing the safety of hydraulic structures, including dams for flood control or dikes for flood protection. Discussions in the FrCOLD working group on justification for the stability of dams and research conducted by Cemagref in the field of risk analysis applied to hydraulic works show the limits of these definitions and open new perspectives.
Proposals are made to clarify terminology. This leads to emphasize the determination of levels reached in the reservoir for different scenarios of flooding. Then it is possible to associate probabilities of occurrence to the maximum water level and to the level of danger of rupture, and parallel to propose minimum targets for these probabilities, depending on the types of hydraulic works and their class.
DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=com_article&access=standard&Itemid=129&u [...] [article] Cotes et crues de protection, de sûreté et de danger de rupture = Protection, safety and danger levels and associated floods [texte imprimé] / Paul Royet, Auteur ; Gérard Degoutte, Auteur ; Laurent Peyras, Auteur . - pp. 51-57.
Hydraulique
Langues : Français (fre)
in La Houille blanche > N° 2 (Mars/Avril 2010) . - pp. 51-57
Mots-clés : Déversoirs Littoraux Inondations Protection Barrages -- Rupture Index. décimale : 551.4 Résumé : Cette communication présente une synthèse des différentes cotes et crues de référence habituellement utilisées pour l’évaluation de la sécurité d’un ouvrage hydraulique, y compris dans le cas d’un barrage écrêteur de crues ou d’une digue de protection contre les inondations. Les discussions au sein du groupe de travail du CFBR consacré à la justification de la stabilité des barrages et les travaux de recherche menés au Cemagref dans le domaine de l’analyse de risques appliquée aux ouvrages hydrauliques montrent les limites de ces définitions et ouvrent de nouvelles perspectives.
Des propositions sont donc faites pour clarifier la terminologie. Cela aboutit à privilégier la détermination des cotes atteintes dans la retenue pour différents scénarios de crues. Au final, il apparaît possible d’associer des probabilités d’occurrence au dépassement de la cote de sûreté ou de la cote de danger de rupture, et parallèlement de proposer des valeurs minimales cibles pour ces probabilités, en fonction des types d’ouvrages et de leur classe.
This paper presents a synthesis of different level and flood references usually used for assessing the safety of hydraulic structures, including dams for flood control or dikes for flood protection. Discussions in the FrCOLD working group on justification for the stability of dams and research conducted by Cemagref in the field of risk analysis applied to hydraulic works show the limits of these definitions and open new perspectives.
Proposals are made to clarify terminology. This leads to emphasize the determination of levels reached in the reservoir for different scenarios of flooding. Then it is possible to associate probabilities of occurrence to the maximum water level and to the level of danger of rupture, and parallel to propose minimum targets for these probabilities, depending on the types of hydraulic works and their class.
DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=com_article&access=standard&Itemid=129&u [...]
in La Houille blanche > N° 2 (Mars/Avril 2010) . - pp. 58-64
Titre : Crues de projet ou cotes de projet ? Exemple des barrages écrêteurs de crue du département du Gard Titre original : Design flood or design water level ? The département du Gard’s flood attenuation dams example Type de document : texte imprimé Auteurs : Lavabre, Jacques, Auteur ; Arnaud, Patrick, Auteur ; Paul Royet, Auteur Article en page(s) : pp. 58-64 Note générale : Hydraulique Langues : Français (fre) Mots-clés : Déversoirs Barrages de crue Littoraux Index. décimale : 551.4 Résumé : Suite à l’événement exceptionnel de septembre 2002, le Conseil Général du Gard, propriétaire de 5 barrages écrêteurs de crue, a décidé de procéder à la révision des études hydrologiques de ces ouvrages. Les méthodes SHYPRE et SHYREG ont été mises en œuvre par HYDRIS Hydrologie, parallèlement à une approche classique utilisée par BRLi. Sur l’exemple de la retenue de Sénéchas, la communication s’attache à montrer l’impact important de la forme des hydrogrammes de crue sur les cotes atteintes dans la retenue. Afin de lever l’ambiguïté de détermination de la cote des Plus Hautes Eaux de période de retour 5 000 ans, les auteurs introduisent la notion de cotes de projet, notion complémentaire à celle de crues de projet. Les cotes de projet sont déterminées statistiquement par construction de la distribution de fréquence des cotes atteintes dans la retenue. Ces cotes sont obtenues par simulation du fonctionnement hydraulique du barrage,sur la base des scénarios de crue proposés par la méthode SHYPRE.
Outre le fait de s’affranchir des hypothèses de construction d’un hydrogramme de projet, l’étude directe des cotes de projet présente différents avantages, notamment la détermination d’une distribution de fréquence des cotes qui peut être comparée avec les cotes observées, l’attribution d’une fréquence d’apparition à une cote donnée, la possibilité de tester différentes hypothèses de dimensionnement des ouvrages évacuateurs de crue...
After the remarkable event of September 2002, the Conseil Général du Gard, owner of 5 flood attenuation dams, decided to proceed to the hydrological studies revision of these dams. SHYPRE and SHYREG Methods were implemented by HYDRIS Hydrologie, parallel to a traditional approach used by BRLi. On the Sénéchas ’s dam example, the communication attempts to show the flood hydrographs form impact on the maximum water level reach in the dam. In order to determine the 5 000 years return period maximum water level, the authors introduce the design water level concept, complementary to the design flood concept. The design water level is statistically given by the maximum water level frequency distribution construction. These maximum water levels are obtained by the hydraulic simulation in the dam of each floods generated by the SHYPRE method.
In addition to freeing the engineer from the design hydrograph choice, studying directly the design water level has various advantages : the water level frequency distribution determination which can be compared with observed water levels, the return period attribution to a given water level, the possibility of testing various dimensioning assumptions for the flood weir...
DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=com_article&access=standard&Itemid=129&u [...] [article] Crues de projet ou cotes de projet ? Exemple des barrages écrêteurs de crue du département du Gard = Design flood or design water level ? The département du Gard’s flood attenuation dams example [texte imprimé] / Lavabre, Jacques, Auteur ; Arnaud, Patrick, Auteur ; Paul Royet, Auteur . - pp. 58-64.
Hydraulique
Langues : Français (fre)
in La Houille blanche > N° 2 (Mars/Avril 2010) . - pp. 58-64
Mots-clés : Déversoirs Barrages de crue Littoraux Index. décimale : 551.4 Résumé : Suite à l’événement exceptionnel de septembre 2002, le Conseil Général du Gard, propriétaire de 5 barrages écrêteurs de crue, a décidé de procéder à la révision des études hydrologiques de ces ouvrages. Les méthodes SHYPRE et SHYREG ont été mises en œuvre par HYDRIS Hydrologie, parallèlement à une approche classique utilisée par BRLi. Sur l’exemple de la retenue de Sénéchas, la communication s’attache à montrer l’impact important de la forme des hydrogrammes de crue sur les cotes atteintes dans la retenue. Afin de lever l’ambiguïté de détermination de la cote des Plus Hautes Eaux de période de retour 5 000 ans, les auteurs introduisent la notion de cotes de projet, notion complémentaire à celle de crues de projet. Les cotes de projet sont déterminées statistiquement par construction de la distribution de fréquence des cotes atteintes dans la retenue. Ces cotes sont obtenues par simulation du fonctionnement hydraulique du barrage,sur la base des scénarios de crue proposés par la méthode SHYPRE.
Outre le fait de s’affranchir des hypothèses de construction d’un hydrogramme de projet, l’étude directe des cotes de projet présente différents avantages, notamment la détermination d’une distribution de fréquence des cotes qui peut être comparée avec les cotes observées, l’attribution d’une fréquence d’apparition à une cote donnée, la possibilité de tester différentes hypothèses de dimensionnement des ouvrages évacuateurs de crue...
After the remarkable event of September 2002, the Conseil Général du Gard, owner of 5 flood attenuation dams, decided to proceed to the hydrological studies revision of these dams. SHYPRE and SHYREG Methods were implemented by HYDRIS Hydrologie, parallel to a traditional approach used by BRLi. On the Sénéchas ’s dam example, the communication attempts to show the flood hydrographs form impact on the maximum water level reach in the dam. In order to determine the 5 000 years return period maximum water level, the authors introduce the design water level concept, complementary to the design flood concept. The design water level is statistically given by the maximum water level frequency distribution construction. These maximum water levels are obtained by the hydraulic simulation in the dam of each floods generated by the SHYPRE method.
In addition to freeing the engineer from the design hydrograph choice, studying directly the design water level has various advantages : the water level frequency distribution determination which can be compared with observed water levels, the return period attribution to a given water level, the possibility of testing various dimensioning assumptions for the flood weir...
DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=com_article&access=standard&Itemid=129&u [...]
in La Houille blanche > N° 2 (Mars/Avril 2010) . - pp. 65-72
Titre : Crues, évacuateurs et probabilités de défaillance Titre original : Floods, spillways and probability of failure Type de document : texte imprimé Auteurs : Luc Deroo, Auteur Article en page(s) : pp. 65-72 Note générale : Hydraulique Langues : Français (fre) Mots-clés : Déversoirs Inondations Barrages Probabilités de défaillance Index. décimale : 551.4 Résumé : Cette communication a pour objectif de mettre en évidence les limites de critères habituels de dimensionnement des barrages vis-à-vis des crues, et d’examiner dans quelle mesure d’autres critères pourraient être utiles. Elle est en cela tout à fait cohérente, semble-t-il avec les récentes évolutions règlementaires (renforcement des exigences concernant les consignes de crues, et surtout études de dangers). Dans cette perspective, nous avons confronté des retours d’exéprience récents, une analyse des cas de ruptures recensés et des analyses quantitatives simples. Cela aboutit à quelques propositions pratiques :
mieux prendre en compte l’incertitude dans les études hydrologiques, avec une analyse mathématique adaptée, ou plus simplement en « testant » l’occurrence de crues plus fortes (par exemple deux fois plus forte que la crue de projet),
dimensionner la revanche et la crête en fonction du risque crue et accepter, pour certains barrages, que la cote des PHE puisse être dépassée,
plus généralement, utiliser la probabilité de rupture en crue (ou plutôt la probabilité de causer une victime) comme outil de dimensionnement ; des outils spécifiques sont décrits à cet effet, qui donnent des résultats cohérents avec les statistiques publiées, et plus convaincants parfois que les critères classiques,
enfin, tenir compte du caractère intrinsèquement peu sûr des barrages écrêteurs de crue en renforçant pour ces ouvrages les critères de dimensionnement et en organisant des mises en eau contrôlée.
This report intends to underline the limitations of usual flood design criteria for dams. It also intends to investigate whether other criteria, based on pobability of failure, could be of practical interest. The report gathers results from recent incidents or experience, results from published failure reports and results from a simple mathematical analysis. It leads to some practical conclusions :
there is a need to better account for uncertainty in flood computations, either with adapted computations or simply by « testing » how would behave a dam exposed to a flood twice as large as the design flood,
the freeboard design should be adapted so as to give adequate flood safety : classical formulas are sometimes too cautious and sometimes not enough,
spillways (and freeboard) could usefully be designed based on failure probability or rather based on FN curves ; this can be done with reasonably simple tools and leads to quite different results than the classical criteria,
specific care should be given to flood mitigation dams : these dams turn out to be far less safe than classical reservoir dams.
DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=com_article&access=standard&Itemid=129&u [...] [article] Crues, évacuateurs et probabilités de défaillance = Floods, spillways and probability of failure [texte imprimé] / Luc Deroo, Auteur . - pp. 65-72.
Hydraulique
Langues : Français (fre)
in La Houille blanche > N° 2 (Mars/Avril 2010) . - pp. 65-72
Mots-clés : Déversoirs Inondations Barrages Probabilités de défaillance Index. décimale : 551.4 Résumé : Cette communication a pour objectif de mettre en évidence les limites de critères habituels de dimensionnement des barrages vis-à-vis des crues, et d’examiner dans quelle mesure d’autres critères pourraient être utiles. Elle est en cela tout à fait cohérente, semble-t-il avec les récentes évolutions règlementaires (renforcement des exigences concernant les consignes de crues, et surtout études de dangers). Dans cette perspective, nous avons confronté des retours d’exéprience récents, une analyse des cas de ruptures recensés et des analyses quantitatives simples. Cela aboutit à quelques propositions pratiques :
mieux prendre en compte l’incertitude dans les études hydrologiques, avec une analyse mathématique adaptée, ou plus simplement en « testant » l’occurrence de crues plus fortes (par exemple deux fois plus forte que la crue de projet),
dimensionner la revanche et la crête en fonction du risque crue et accepter, pour certains barrages, que la cote des PHE puisse être dépassée,
plus généralement, utiliser la probabilité de rupture en crue (ou plutôt la probabilité de causer une victime) comme outil de dimensionnement ; des outils spécifiques sont décrits à cet effet, qui donnent des résultats cohérents avec les statistiques publiées, et plus convaincants parfois que les critères classiques,
enfin, tenir compte du caractère intrinsèquement peu sûr des barrages écrêteurs de crue en renforçant pour ces ouvrages les critères de dimensionnement et en organisant des mises en eau contrôlée.
This report intends to underline the limitations of usual flood design criteria for dams. It also intends to investigate whether other criteria, based on pobability of failure, could be of practical interest. The report gathers results from recent incidents or experience, results from published failure reports and results from a simple mathematical analysis. It leads to some practical conclusions :
there is a need to better account for uncertainty in flood computations, either with adapted computations or simply by « testing » how would behave a dam exposed to a flood twice as large as the design flood,
the freeboard design should be adapted so as to give adequate flood safety : classical formulas are sometimes too cautious and sometimes not enough,
spillways (and freeboard) could usefully be designed based on failure probability or rather based on FN curves ; this can be done with reasonably simple tools and leads to quite different results than the classical criteria,
specific care should be given to flood mitigation dams : these dams turn out to be far less safe than classical reservoir dams.
DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=com_article&access=standard&Itemid=129&u [...]
in La Houille blanche > N° 2 (Mars/Avril 2010) . - pp. 77-85
Titre : Traitement de séries chronologiques de turbidité continues à court pas de temps pour l’estimation des masses de MES et de DCO rejetées en milieu urbain par temps de pluie Titre original : Use of continuous turbidity measurements for the assessment of event TSS and COD loads from urban sewer systems Type de document : texte imprimé Auteurs : Marjolaine Métadier, Auteur ; Bertrand-Krajewski, Jean-Luc, Auteur Article en page(s) : pp. 77-85 Note générale : Hydraulique Langues : Français (fre) Mots-clés : Hydrologie urbaine Séries chronologiques Turbidité Pluie Masse Index. décimale : 551.4 Résumé : Parmi les différentes techniques de mesure en continu in situ actuellement utilisables, le mesurage de la turbidité permet d’estimer les charges en matières en suspension (MES) et en demande chimique en oxygène (DCO) transitant dans les réseaux d’assainissement urbains. Pour obtenir des résultats fiables et calculer leurs incertitudes, les méthodes appropriées développées se décomposent en plusieurs phases : i) étalonnage des capteurs, ii) application des fonctions d’étalonnage, iii) régressions polynomiales spécifiques entre MES ou DCO et turbidité prenant en compte les incertitudes sur toutes les grandeurs, et iv) application des régressions pour estimer les charges polluantes. Dans cet article, ces méthodes ont été appliquées au réseau d’assainissement séparatif de Chassieu (France) pour le calcul des masses événementielles de MES et de DCO par temps de pluie pour deux années de mesure. Les différentes étapes du calcul des flux et de leurs incertitudes sont décrites, avec le détail des méthodes spécifiques employées. La méthodologie d’identification des événements pluvieux et les résultats obtenus sont présentés : 56 événements ont été retenus pour des masses en MES et DCO variant respectivement de 2 à 2 279 kg et de 12 à 1 571 kg et avec une incertitude type relative maximale de 15 %.
Among all in situ continuous measurement techniques currently available, turbidity can be used to estimate Total Suspended Solids (TSS) and Chemical Oxygen Demand (COD) in urban sewer systems. In order to obtain reliable results and calculate their uncertainties, proper methods have been developed for : i) sensor calibration, ii) application of calibration functions, iii) specific 1st or 2nd order polynomial regression between TSS (or COD) values and turbidity values accounting for uncertainties in both variables and iv) application of regression functions to estimate TSS (or COD) loads at event scales. In this paper, these methods have been applied to the catchment Chassieu (France), equipped with a separate sewer system. TSS and COD storm event loads have been calculated for a two years period. This paper describes the different calculation steps for the estimation of pollution loads and their uncertainties and the specific methods used. The methodology applied to identify storm events and the results obtained are then presented : 56 events have been retained, with TSS and COD loads ranging from 2 to 2 279 kg and from 12 to 1 571 kg. The maximum relative uncertainty obtained is 15 %.
DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=com_article&access=standard&Itemid=129&u [...] [article] Traitement de séries chronologiques de turbidité continues à court pas de temps pour l’estimation des masses de MES et de DCO rejetées en milieu urbain par temps de pluie = Use of continuous turbidity measurements for the assessment of event TSS and COD loads from urban sewer systems [texte imprimé] / Marjolaine Métadier, Auteur ; Bertrand-Krajewski, Jean-Luc, Auteur . - pp. 77-85.
Hydraulique
Langues : Français (fre)
in La Houille blanche > N° 2 (Mars/Avril 2010) . - pp. 77-85
Mots-clés : Hydrologie urbaine Séries chronologiques Turbidité Pluie Masse Index. décimale : 551.4 Résumé : Parmi les différentes techniques de mesure en continu in situ actuellement utilisables, le mesurage de la turbidité permet d’estimer les charges en matières en suspension (MES) et en demande chimique en oxygène (DCO) transitant dans les réseaux d’assainissement urbains. Pour obtenir des résultats fiables et calculer leurs incertitudes, les méthodes appropriées développées se décomposent en plusieurs phases : i) étalonnage des capteurs, ii) application des fonctions d’étalonnage, iii) régressions polynomiales spécifiques entre MES ou DCO et turbidité prenant en compte les incertitudes sur toutes les grandeurs, et iv) application des régressions pour estimer les charges polluantes. Dans cet article, ces méthodes ont été appliquées au réseau d’assainissement séparatif de Chassieu (France) pour le calcul des masses événementielles de MES et de DCO par temps de pluie pour deux années de mesure. Les différentes étapes du calcul des flux et de leurs incertitudes sont décrites, avec le détail des méthodes spécifiques employées. La méthodologie d’identification des événements pluvieux et les résultats obtenus sont présentés : 56 événements ont été retenus pour des masses en MES et DCO variant respectivement de 2 à 2 279 kg et de 12 à 1 571 kg et avec une incertitude type relative maximale de 15 %.
Among all in situ continuous measurement techniques currently available, turbidity can be used to estimate Total Suspended Solids (TSS) and Chemical Oxygen Demand (COD) in urban sewer systems. In order to obtain reliable results and calculate their uncertainties, proper methods have been developed for : i) sensor calibration, ii) application of calibration functions, iii) specific 1st or 2nd order polynomial regression between TSS (or COD) values and turbidity values accounting for uncertainties in both variables and iv) application of regression functions to estimate TSS (or COD) loads at event scales. In this paper, these methods have been applied to the catchment Chassieu (France), equipped with a separate sewer system. TSS and COD storm event loads have been calculated for a two years period. This paper describes the different calculation steps for the estimation of pollution loads and their uncertainties and the specific methods used. The methodology applied to identify storm events and the results obtained are then presented : 56 events have been retained, with TSS and COD loads ranging from 2 to 2 279 kg and from 12 to 1 571 kg. The maximum relative uncertainty obtained is 15 %.
DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=com_article&access=standard&Itemid=129&u [...]
in La Houille blanche > N° 2 (Mars/Avril 2010) . - pp. 86-92
Titre : Ecoulement et transfert colloïdal dans un milieu modèle à double porosité Titre original : Flow and colloidal transfer in a dual porosity medium Type de document : texte imprimé Auteurs : Edvina Lamy, Auteur ; Laurent Lassabatere, Auteur ; Béatrice Béchet, Auteur Article en page(s) : pp. 86-92 Note générale : Hydraulique Langues : Français (fre) Mots-clés : Hydrologie urbaine Transfert colloïdal Modèles Sols -- Porosité Ecoulements d’eau Index. décimale : 551.4 Résumé : Lors de la construction de bassins d’infiltration d’eaux de ruissellement urbaines, les caractéristiques des sols de fond de bassin doivent être prises en compte tant du point de vue du risque de colmatage que de celui du transfert de polluants sous forme dissoute ou particulaire colloïdale. L’hétérogénéité des sols (structure, texture) peut influencer les écoulements d’eau. Une expérimentation en colonne de laboratoire avec un milieu poreux hétérogène en présence ou non d’un géotextile a été menée pour étudier l’influence des conditions hydriques (saturées et non saturées) et de la présence du géotextile sur l’écoulement et le transfert colloïdal. L’analyse des courbes d’élution du traceur de l’eau a montré un écoulement hétérogène dans le gravier. Le degré d’homogénéité de l’écoulement a été augmenté par la présence du géotextile dans les deux conditions hydriques du fait d’une modification de l’écoulement dans la zone proche du géotextile. La rétention colloïdale a été modifiée également en présence du géotextile dans les deux conditions hydriques étudiées. Il est montré que l’introduction d’une strate artificielle dans les bassins d’infiltration peut diminuer le transfert colloïdal en augmentant la capacité filtrante du sol.
Column experiments were conducted through a heterogeneous (gravel) porous media with a geotextile to simulate an infiltration basin at the laboratory scale. To understand the effect of porous media heterogeneity and hydric conditions on flow and colloidal transfer, nonsorbing solute and colloidal transfer was studied under saturated and unsaturated hydric conditions. Analyses of breakthrough curves of tracer and latex particles experiments indicated heterogeneous flow in gravel media, probably because of the dual porosity of gravel. The presence of a geotextile increased the degree of flow homogeneity in heterogeneous porous media by the modification of flow close to the geotextile. Colloidal retention efficiency at the column scale under saturated and unsaturated conditions was modified by the presence of geotextiles. Such layers in infiltration basins can decrease the pollutant transfer in colloidal form by increasing the filter capacity of soil.
DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=com_article&access=standard&Itemid=129&u [...] [article] Ecoulement et transfert colloïdal dans un milieu modèle à double porosité = Flow and colloidal transfer in a dual porosity medium [texte imprimé] / Edvina Lamy, Auteur ; Laurent Lassabatere, Auteur ; Béatrice Béchet, Auteur . - pp. 86-92.
Hydraulique
Langues : Français (fre)
in La Houille blanche > N° 2 (Mars/Avril 2010) . - pp. 86-92
Mots-clés : Hydrologie urbaine Transfert colloïdal Modèles Sols -- Porosité Ecoulements d’eau Index. décimale : 551.4 Résumé : Lors de la construction de bassins d’infiltration d’eaux de ruissellement urbaines, les caractéristiques des sols de fond de bassin doivent être prises en compte tant du point de vue du risque de colmatage que de celui du transfert de polluants sous forme dissoute ou particulaire colloïdale. L’hétérogénéité des sols (structure, texture) peut influencer les écoulements d’eau. Une expérimentation en colonne de laboratoire avec un milieu poreux hétérogène en présence ou non d’un géotextile a été menée pour étudier l’influence des conditions hydriques (saturées et non saturées) et de la présence du géotextile sur l’écoulement et le transfert colloïdal. L’analyse des courbes d’élution du traceur de l’eau a montré un écoulement hétérogène dans le gravier. Le degré d’homogénéité de l’écoulement a été augmenté par la présence du géotextile dans les deux conditions hydriques du fait d’une modification de l’écoulement dans la zone proche du géotextile. La rétention colloïdale a été modifiée également en présence du géotextile dans les deux conditions hydriques étudiées. Il est montré que l’introduction d’une strate artificielle dans les bassins d’infiltration peut diminuer le transfert colloïdal en augmentant la capacité filtrante du sol.
Column experiments were conducted through a heterogeneous (gravel) porous media with a geotextile to simulate an infiltration basin at the laboratory scale. To understand the effect of porous media heterogeneity and hydric conditions on flow and colloidal transfer, nonsorbing solute and colloidal transfer was studied under saturated and unsaturated hydric conditions. Analyses of breakthrough curves of tracer and latex particles experiments indicated heterogeneous flow in gravel media, probably because of the dual porosity of gravel. The presence of a geotextile increased the degree of flow homogeneity in heterogeneous porous media by the modification of flow close to the geotextile. Colloidal retention efficiency at the column scale under saturated and unsaturated conditions was modified by the presence of geotextiles. Such layers in infiltration basins can decrease the pollutant transfer in colloidal form by increasing the filter capacity of soil.
DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=com_article&access=standard&Itemid=129&u [...]
in La Houille blanche > N° 2 (Mars/Avril 2010) . - pp. 96-102
Titre : Utilisation de données satellitaires en hydro-météorologie : la recherche à Météo-France Titre original : Research at Météo-France on the use of satellite data in hydrometeorology Type de document : texte imprimé Auteurs : Jean-Christophe Calvet, Auteur ; Jean-François Mahfouf, Auteur ; Martin, Eric, Auteur Article en page(s) : pp. 96-102 Note générale : Hydraulique Langues : Français (fre) Mots-clés : Imagerie satellitaire Hydro-météorologie Eau Sol Météo-France Index. décimale : 551.4 Résumé : La modélisation des processus de surface en relation avec le cycle du carbone et l’hydrologie superficielle, requiert l’utilisation de la télédétection pour spatialiser et piloter les modèles, et l’assimilation de données de télédétection dans différents domaines de longueur d’onde. L’utilisation des produits de télédétection spatiale sur les surfaces continentales pour des applications de recherche et pré-opérationnelles est développée à Météo-France dans le cadre de la plate-forme de modélisation SURFEX, incluant une représentation du système sol-plante (ISBA), des zones urbaines (TEB) et des lacs (FLAKE). La spatialisation des paramètres du modèles est réalisée dans SURFEX grâce à la base de données ECOCLIMAP, et sur l’Europe et l’Afrique, une version plus récente (ECOCLIMAP2). Le rayonnement incident et l’albédo (produits par le SAF-Land d’EUMETSAT en particulier) permettent de contraindre le modèle. Humidité superficielle du sol et LAI peuvent être assimilés dans le modèle, pour corriger sa « trajectoire ». Température de surface, et une indication du gel/dégel du sol permettent de vérifier les simulations. Enfin, étant donné la disponibilité de séries satellitaires de plus en plus longues (AVHRR, micro-ondes actives ou passives), la télédétection est susceptible d’être utilisée dans la production ou la vérification de réanalyses climatiques. Un développements important de l’utilisation de données de télédétection pour les surfaces continentales est à attendre dans le cadre de GMES (Global Monitoring for Environment and Security) et des SAF d’EUMETSAT. En parallèle, il est important de développer des sites de mesure pour la validation croisée satellite / modèle / in-situ.
Land surface modelling aims at representing the terrestrial carbon cycle and the surface hydrology. Earth observation data permit to map the model’s parameters and to constrain the model. In particular, remotely sensed observations at various wavelengths may be assimilated into the land surface model. At Meteo-France, the use of Earth observation data over land is developed in the framework of the SURFEX modelling platform, for research and pre-operational applications. SURFEX includes a representation of the soil-plant system (ISBA), of urban surfaces (TEB) and lakes (FLAKE). In SURFEX, the land parameter map is provided by ECOCLIMAP, and by ECOCLIMAP2, an upgraded/updated version of ECOCLIMAP over Europe and Africa. The downwelling radiation and the surface albedo produced by the EUMETSAT Land-SAF permit to constrain the model. Surface soil moisture and LAI may be assimilated into the model in order to correct its « trajectory ». Land surface temperature and freeze/thaw products permit to verify the simulations. Finally, historical reprocessed time series of Earth observation data are now available (AVHRR, active or passive microwave products) and may help produce or verify climatic reanalyses. The use of Earth observation data for land applications will grow in the framework of GMES (Global Monitoring for Environment and Security) and of the EUMETSAT’s SAF. Meanwhile, it is essential to develop and maintain validation sites for a satellite / model / in-situ cross-validation.
DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=com_article&access=standard&Itemid=129&u [...] [article] Utilisation de données satellitaires en hydro-météorologie : la recherche à Météo-France = Research at Météo-France on the use of satellite data in hydrometeorology [texte imprimé] / Jean-Christophe Calvet, Auteur ; Jean-François Mahfouf, Auteur ; Martin, Eric, Auteur . - pp. 96-102.
Hydraulique
Langues : Français (fre)
in La Houille blanche > N° 2 (Mars/Avril 2010) . - pp. 96-102
Mots-clés : Imagerie satellitaire Hydro-météorologie Eau Sol Météo-France Index. décimale : 551.4 Résumé : La modélisation des processus de surface en relation avec le cycle du carbone et l’hydrologie superficielle, requiert l’utilisation de la télédétection pour spatialiser et piloter les modèles, et l’assimilation de données de télédétection dans différents domaines de longueur d’onde. L’utilisation des produits de télédétection spatiale sur les surfaces continentales pour des applications de recherche et pré-opérationnelles est développée à Météo-France dans le cadre de la plate-forme de modélisation SURFEX, incluant une représentation du système sol-plante (ISBA), des zones urbaines (TEB) et des lacs (FLAKE). La spatialisation des paramètres du modèles est réalisée dans SURFEX grâce à la base de données ECOCLIMAP, et sur l’Europe et l’Afrique, une version plus récente (ECOCLIMAP2). Le rayonnement incident et l’albédo (produits par le SAF-Land d’EUMETSAT en particulier) permettent de contraindre le modèle. Humidité superficielle du sol et LAI peuvent être assimilés dans le modèle, pour corriger sa « trajectoire ». Température de surface, et une indication du gel/dégel du sol permettent de vérifier les simulations. Enfin, étant donné la disponibilité de séries satellitaires de plus en plus longues (AVHRR, micro-ondes actives ou passives), la télédétection est susceptible d’être utilisée dans la production ou la vérification de réanalyses climatiques. Un développements important de l’utilisation de données de télédétection pour les surfaces continentales est à attendre dans le cadre de GMES (Global Monitoring for Environment and Security) et des SAF d’EUMETSAT. En parallèle, il est important de développer des sites de mesure pour la validation croisée satellite / modèle / in-situ.
Land surface modelling aims at representing the terrestrial carbon cycle and the surface hydrology. Earth observation data permit to map the model’s parameters and to constrain the model. In particular, remotely sensed observations at various wavelengths may be assimilated into the land surface model. At Meteo-France, the use of Earth observation data over land is developed in the framework of the SURFEX modelling platform, for research and pre-operational applications. SURFEX includes a representation of the soil-plant system (ISBA), of urban surfaces (TEB) and lakes (FLAKE). In SURFEX, the land parameter map is provided by ECOCLIMAP, and by ECOCLIMAP2, an upgraded/updated version of ECOCLIMAP over Europe and Africa. The downwelling radiation and the surface albedo produced by the EUMETSAT Land-SAF permit to constrain the model. Surface soil moisture and LAI may be assimilated into the model in order to correct its « trajectory ». Land surface temperature and freeze/thaw products permit to verify the simulations. Finally, historical reprocessed time series of Earth observation data are now available (AVHRR, active or passive microwave products) and may help produce or verify climatic reanalyses. The use of Earth observation data for land applications will grow in the framework of GMES (Global Monitoring for Environment and Security) and of the EUMETSAT’s SAF. Meanwhile, it is essential to develop and maintain validation sites for a satellite / model / in-situ cross-validation.
DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=com_article&access=standard&Itemid=129&u [...]
in La Houille blanche > N° 2 (Mars/Avril 2010) . - pp. 103-106
Titre : Comment et pourquoi mesurer l’humidité des sols Titre original : How and why measure soil moisture ? Type de document : texte imprimé Auteurs : Y.H. Kerr, Auteur Article en page(s) : pp. 103-106 Note générale : Hydraulique Langues : Anglais (eng) Mots-clés : Imagerie satellitaire Sols -- Humidité Index. décimale : 551.4 Résumé : L’humidité superficielle a toujours été une variable de surface très recherchée, mais son obtention de façon mondiale s’est toujours avérée une gageure. La quête pour cette humidité a commencé à trouver une solution avec l’avènement des mesures de l’espace (télédétection). Cependant toutes les techniques tentées à ce jour ont trouvées leurs limitations, et ce n’est qu’avec l’apparition de nouvelles approches (en télédétection hyperfréquences passives) que de véritables solutions commencent à pouvoir être envisagées. Le but de cette présentation est de donner un aperçu des techniques existantes, de leurs avantages et inconvénients respectifs ainsi que des possibilités futures à moyen ou court terme avec des missions prévues.
Soil moisture has always been a most required surface variable, but its retrieval in a global fashion has always proved very difficult. The quest for the soil moisture started to find solutions when remotely sensed data became available. The goal of this presentation is to try to give an overview of existing approaches all over the available spectrum, asses advantages and drawbacks with respect to varying end uses so as to identify the different possibilities currently available as well as the potential ways forward. The first goal of this keynote is to endeavour to give a view of the history and the current state of the art of “global” soil moisture retrievals. The second goal is to provide a feeling of what could be the future evolution required to obtain, from space, accurate, adequate, and useful information on soil moisture.
DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=com_article&access=standard&Itemid=129&u [...] [article] Comment et pourquoi mesurer l’humidité des sols = How and why measure soil moisture ? [texte imprimé] / Y.H. Kerr, Auteur . - pp. 103-106.
Hydraulique
Langues : Anglais (eng)
in La Houille blanche > N° 2 (Mars/Avril 2010) . - pp. 103-106
Mots-clés : Imagerie satellitaire Sols -- Humidité Index. décimale : 551.4 Résumé : L’humidité superficielle a toujours été une variable de surface très recherchée, mais son obtention de façon mondiale s’est toujours avérée une gageure. La quête pour cette humidité a commencé à trouver une solution avec l’avènement des mesures de l’espace (télédétection). Cependant toutes les techniques tentées à ce jour ont trouvées leurs limitations, et ce n’est qu’avec l’apparition de nouvelles approches (en télédétection hyperfréquences passives) que de véritables solutions commencent à pouvoir être envisagées. Le but de cette présentation est de donner un aperçu des techniques existantes, de leurs avantages et inconvénients respectifs ainsi que des possibilités futures à moyen ou court terme avec des missions prévues.
Soil moisture has always been a most required surface variable, but its retrieval in a global fashion has always proved very difficult. The quest for the soil moisture started to find solutions when remotely sensed data became available. The goal of this presentation is to try to give an overview of existing approaches all over the available spectrum, asses advantages and drawbacks with respect to varying end uses so as to identify the different possibilities currently available as well as the potential ways forward. The first goal of this keynote is to endeavour to give a view of the history and the current state of the art of “global” soil moisture retrievals. The second goal is to provide a feeling of what could be the future evolution required to obtain, from space, accurate, adequate, and useful information on soil moisture.
DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=com_article&access=standard&Itemid=129&u [...]
in La Houille blanche > N° 2 (Mars/Avril 2010) . - pp. 107-113
Titre : Quel lien peut exister entre la morphologie des bassins versants tropicaux (de Guyane) et leur hydrologie ? Titre original : Morphologic description of french Guiana watersheds by SAR data for hydrologic modeling Type de document : texte imprimé Auteurs : Marc Lointier, Auteur ; Johan Lescot, Auteur ; Guillaume Pin, Auteur Article en page(s) : pp. 107-113 Note générale : Hydraulique Langues : Français (fre) Mots-clés : Bassins hydrographiques Hydrologie Imagerie satellitaire La Guyane Index. décimale : 551.4 Résumé : La caractérisation morphologique du bassin versant demeure un élément indispensable à la compréhension des mécanismes d’écoulement, d’autant plus importante en milieu Amazonien où ceux-ci sont difficiles à étudier du fait de l’inaccessibilité au terrain et des coûts logistiques. Depuis 1991, les couvertures radar (ERS1, JERS1) ont permis de réaliser des mosaïques « tout temps », couvant l’ensemble de ces grands bassins recouverts de forêt primaire. Depuis 1955, la Guyane dispose, par ailleurs, d’un réseau d’observations hydrologiques qui a été utilisé pour connaître les écoulements, et de faire les premiers bilans et des hypothèses sur le fonctionnement de ces grands bassins.
L’objectif de ce travail était de savoir d’une part, si une information radar (type ERS1) qui, « a priori », rend compte, dans ces milieux à couverture homogène, d’une certaine information sur le relief (principe de la radarclinométrie), peut-être utilisée pour classer les bassins Guyanais en fonction de leurs caractéristiques morphologiques, et d’autre part, de confronter ces résultats aux séries de débits et leurs indicateurs dérivés afin d’en observer d’éventuelles corrélations précisant le rôle de chaque entité morphologique cartographiée sur le bassin.
Les résultats montrent des corrélations fortes (positives ou négatives) ou absentes entre les indicateurs hydrologiques et ces entités morphologiques : par exemple, le fameux relief en « peau d’orange » semble jouer un rôle important dans certains comportements hydrologiques du bassin. Par ailleurs, l’augmentation des surfaces en plaines inondables contribueraient à diminuer l’hydraulicité.
The morphological characterization of the watershed remains an essential element to understand the mechanisms of flow, specialy in Amazonien rain forest where ground truth is difficult with the inaccessibility and high logistic costs. Since 1991, the radar (ERS1, JERS1) allowed to process mosaics, brooding the whole of these large watersheds. Since 1955, French Guiana, have an hydrological network which made it possible to know the flows, and to make assessments on theses large watersheds.
The aim of this work was in first, to know if the radar data could returns an information, and if these information is linked to the relief (ie. radarclinometry), and can be used to classify the basins according to their morphological characteristics. And then to confront these results with the series of flows and their derivates in order to observe possible correlations with the relief.
The results show strong correlations (positive or negative) or none, between the hydrological indicators and these morphological class : for example, the famous relief in “orange skin” seems to be involved in certain aspects of hydraulics of the watershed. On the other hand, the increase in surfaces in flooded plains would decrease hydraulicity.
DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=com_article&access=standard&Itemid=129&u [...] [article] Quel lien peut exister entre la morphologie des bassins versants tropicaux (de Guyane) et leur hydrologie ? = Morphologic description of french Guiana watersheds by SAR data for hydrologic modeling [texte imprimé] / Marc Lointier, Auteur ; Johan Lescot, Auteur ; Guillaume Pin, Auteur . - pp. 107-113.
Hydraulique
Langues : Français (fre)
in La Houille blanche > N° 2 (Mars/Avril 2010) . - pp. 107-113
Mots-clés : Bassins hydrographiques Hydrologie Imagerie satellitaire La Guyane Index. décimale : 551.4 Résumé : La caractérisation morphologique du bassin versant demeure un élément indispensable à la compréhension des mécanismes d’écoulement, d’autant plus importante en milieu Amazonien où ceux-ci sont difficiles à étudier du fait de l’inaccessibilité au terrain et des coûts logistiques. Depuis 1991, les couvertures radar (ERS1, JERS1) ont permis de réaliser des mosaïques « tout temps », couvant l’ensemble de ces grands bassins recouverts de forêt primaire. Depuis 1955, la Guyane dispose, par ailleurs, d’un réseau d’observations hydrologiques qui a été utilisé pour connaître les écoulements, et de faire les premiers bilans et des hypothèses sur le fonctionnement de ces grands bassins.
L’objectif de ce travail était de savoir d’une part, si une information radar (type ERS1) qui, « a priori », rend compte, dans ces milieux à couverture homogène, d’une certaine information sur le relief (principe de la radarclinométrie), peut-être utilisée pour classer les bassins Guyanais en fonction de leurs caractéristiques morphologiques, et d’autre part, de confronter ces résultats aux séries de débits et leurs indicateurs dérivés afin d’en observer d’éventuelles corrélations précisant le rôle de chaque entité morphologique cartographiée sur le bassin.
Les résultats montrent des corrélations fortes (positives ou négatives) ou absentes entre les indicateurs hydrologiques et ces entités morphologiques : par exemple, le fameux relief en « peau d’orange » semble jouer un rôle important dans certains comportements hydrologiques du bassin. Par ailleurs, l’augmentation des surfaces en plaines inondables contribueraient à diminuer l’hydraulicité.
The morphological characterization of the watershed remains an essential element to understand the mechanisms of flow, specialy in Amazonien rain forest where ground truth is difficult with the inaccessibility and high logistic costs. Since 1991, the radar (ERS1, JERS1) allowed to process mosaics, brooding the whole of these large watersheds. Since 1955, French Guiana, have an hydrological network which made it possible to know the flows, and to make assessments on theses large watersheds.
The aim of this work was in first, to know if the radar data could returns an information, and if these information is linked to the relief (ie. radarclinometry), and can be used to classify the basins according to their morphological characteristics. And then to confront these results with the series of flows and their derivates in order to observe possible correlations with the relief.
The results show strong correlations (positive or negative) or none, between the hydrological indicators and these morphological class : for example, the famous relief in “orange skin” seems to be involved in certain aspects of hydraulics of the watershed. On the other hand, the increase in surfaces in flooded plains would decrease hydraulicity.
DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=com_article&access=standard&Itemid=129&u [...]
in La Houille blanche > N° 2 (Mars/Avril 2010) . - pp. 114-119
Titre : Cartographie de l’humidité du sol en Afrique de l’ouest Titre original : Soil moisture mapping over West Africa Type de document : texte imprimé Auteurs : Thierry Pellarin, Auteur ; Truong Tran, Auteur ; Jean-Paul Laurent, Auteur Article en page(s) : pp. 114-119 Note générale : Hydraulique Langues : Français (fre) Mots-clés : Sols -- Humidité Cartographie Imagerie satellitaire Afrique de l’ouest Index. décimale : 551.4 Résumé : Dans cette étude, une méthode simple et originale est développée pour produire une cartographie de l’humidité du sol sur la bande sahélienne à une résolution spatiale et temporelle de 10 x 10 km2 et 15 minutes. La méthode est basée sur l’utilisation d’une estimation satellite des précipitations et une cartographie micro-onde journalière en bande C (6.9 GHz). La motivation première de cette étude consiste à obtenir des cartes d’humidité du sol toutes les 15 minutes pour étudier l’influence potentielle de l’état hydrique des sols sur la convection en Afrique de l’ouest. Un produit satellite de précipitation basé sur des mesures de Meteosat est utilisé dans le modèle API (antecedent precipitation index) pour produire une cartographie de l’humidité du sol. L’incertitude sur l’estimation des précipitations se traduit par des erreurs sur les cartes d’humidité. Une technique d’assimilation utilise les mesures micro-ondes du capteur AMSR-E (NASA) en bande C et un modèle d’émission micro-onde. La démarche consiste à obtenir des températures de brillance qui s’approchent des observations satellites en ajustant le taux de précipitations entre deux mesures AMSR-E. L’estimation initiale de précipitation peut être modifiée par un facteur multiplicatif compris entre 0 et 7. La solution est donnée par le taux de pluie qui minimise la différence entre les températures de brillance simulées et observées. La méthode est évaluée à l’aide de mesures terrain d’humidité du sol obtenues sur trois sites de mesures au Niger, au Mali et au Bénin. Les résultats montrent une amélioration de l’estimation d’humidité du sol sur les trois sites.
This paper provides an original and simple methodology to map surface soil moisture with a fine temporal and spatial resolution over large areas based on the use of a satellite-based rainfall accumulation product and soil microwave emission measurements at C-band. The first motivation of this study was to obtain high temporal frequency (15 or 30 minutes) in order to study the possible feedback mechanisms between soil moisture and convection in West Africa. The use of satellite measurements exclusively was not possible. A rainfall accumulation product based on MSG satellite measurements was used together with a simple Antecedent Precipitation Index (API) model to produce soil moisture map at the 10 x 10 km2 and 15 minutes resolution. Due to uncertainties on the satellite-based rainfall accumulation product, derived soil moisture maps were found to be erroneous. An assimilation technique based on AMSR-E C-band measurements and a microwave emission model was developed. The assimilation technique described in this study consists on simulating brightness temperatures (TB) in agreement with observed TB by adjusting the rainfall accumulation estimate between two successive AMSR-E TB measurements. The initial rainfall accumulation estimate is modified using a multiplicative factor ranging from 0 to 7. The best solution is given by the rainfall rate which minimizes the difference between observed and simulated TB. Ground-based soil moisture measurements obtained at three sites in Niger, Mali and Benin were used to assess the methodology. The methodology was found to improve the soil moisture estimates over the three sites.
DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=com_article&access=standard&Itemid=129&u [...] [article] Cartographie de l’humidité du sol en Afrique de l’ouest = Soil moisture mapping over West Africa [texte imprimé] / Thierry Pellarin, Auteur ; Truong Tran, Auteur ; Jean-Paul Laurent, Auteur . - pp. 114-119.
Hydraulique
Langues : Français (fre)
in La Houille blanche > N° 2 (Mars/Avril 2010) . - pp. 114-119
Mots-clés : Sols -- Humidité Cartographie Imagerie satellitaire Afrique de l’ouest Index. décimale : 551.4 Résumé : Dans cette étude, une méthode simple et originale est développée pour produire une cartographie de l’humidité du sol sur la bande sahélienne à une résolution spatiale et temporelle de 10 x 10 km2 et 15 minutes. La méthode est basée sur l’utilisation d’une estimation satellite des précipitations et une cartographie micro-onde journalière en bande C (6.9 GHz). La motivation première de cette étude consiste à obtenir des cartes d’humidité du sol toutes les 15 minutes pour étudier l’influence potentielle de l’état hydrique des sols sur la convection en Afrique de l’ouest. Un produit satellite de précipitation basé sur des mesures de Meteosat est utilisé dans le modèle API (antecedent precipitation index) pour produire une cartographie de l’humidité du sol. L’incertitude sur l’estimation des précipitations se traduit par des erreurs sur les cartes d’humidité. Une technique d’assimilation utilise les mesures micro-ondes du capteur AMSR-E (NASA) en bande C et un modèle d’émission micro-onde. La démarche consiste à obtenir des températures de brillance qui s’approchent des observations satellites en ajustant le taux de précipitations entre deux mesures AMSR-E. L’estimation initiale de précipitation peut être modifiée par un facteur multiplicatif compris entre 0 et 7. La solution est donnée par le taux de pluie qui minimise la différence entre les températures de brillance simulées et observées. La méthode est évaluée à l’aide de mesures terrain d’humidité du sol obtenues sur trois sites de mesures au Niger, au Mali et au Bénin. Les résultats montrent une amélioration de l’estimation d’humidité du sol sur les trois sites.
This paper provides an original and simple methodology to map surface soil moisture with a fine temporal and spatial resolution over large areas based on the use of a satellite-based rainfall accumulation product and soil microwave emission measurements at C-band. The first motivation of this study was to obtain high temporal frequency (15 or 30 minutes) in order to study the possible feedback mechanisms between soil moisture and convection in West Africa. The use of satellite measurements exclusively was not possible. A rainfall accumulation product based on MSG satellite measurements was used together with a simple Antecedent Precipitation Index (API) model to produce soil moisture map at the 10 x 10 km2 and 15 minutes resolution. Due to uncertainties on the satellite-based rainfall accumulation product, derived soil moisture maps were found to be erroneous. An assimilation technique based on AMSR-E C-band measurements and a microwave emission model was developed. The assimilation technique described in this study consists on simulating brightness temperatures (TB) in agreement with observed TB by adjusting the rainfall accumulation estimate between two successive AMSR-E TB measurements. The initial rainfall accumulation estimate is modified using a multiplicative factor ranging from 0 to 7. The best solution is given by the rainfall rate which minimizes the difference between observed and simulated TB. Ground-based soil moisture measurements obtained at three sites in Niger, Mali and Benin were used to assess the methodology. The methodology was found to improve the soil moisture estimates over the three sites.
DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=com_article&access=standard&Itemid=129&u [...]
in La Houille blanche > N° 2 (Mars/Avril 2010) . - pp. 120-126
Titre : Utilisation de mesures in situ d’humidité des sols pour l’évaluation des produits satellitaires micro-ondes dans le Sud-Ouest de la France Titre original : Use of in-situ soil moisture measurements to evaluate microwave remote sensing products in south-western France Type de document : texte imprimé Auteurs : Clément Albergel, Auteur ; Christoph Rudiger, Auteur ; Jean-Christophe Calvet, Auteur Article en page(s) : pp. 120-126 Note générale : Hydraulique Langues : Français (fre) Mots-clés : Sols -- Humidité Mesures in situ Imagerie satellitaire Microondes Sud-Ouest de la France Index. décimale : 551.4 Résumé : Dans le Sud-Ouest de la France, 12 stations de mesures météorologiques du réseau RADOME (Réseau d’Acquisition de Données d’Observations Météorologique Etendu) de Météo France ont été équipées afin de réaliser des mesures continues de l’eau du sol à différentes profondeurs. Dans ce papier, des observations in situ ainsi qu’un jeu de données synthétiques couvrant la France métropolitaine sont utilisés afin de tester une méthode simple permettant de retrouver le profil de l’eau dans le sol à partir de données de surface (5 cm). La formule récursive d’un filtre exponentiel utilisant une constante de temps T est utilisée avec de bons résultats. Une unique valeur de T = 6 jours, estimée par comparaison avec les valeurs observées à 30 cm présente des corrélations satisfaisantes pour toutes les stations.
Dans une seconde partie, les données d’humidité du sol en surface sont utilisées afin d’évaluer les produits d’eau du sol estimés par l’instrument ASCAT (diffusiomètre en bande C) embarqué sur le satellite METOP. Ces données ont été fournies par EUMETSAT sur une période de 6 mois (avril-septembre) en 2007. Dix stations sur 12 présentent des niveaux de corrélation significatifs sur l’ensemble des données disponibles ou sur une partie d’entre elles (en fonction de la localisation). La formule récursive du filtre exponentiel, également appliquée aux séries temporelles d’humidité des sols ASCAT, présente des corrélations satisfaisantes avec une valeur de T = 14 jours.
A long term data acquisition effort of profile soil moisture is under way in southwestern France at 12 automated weather stations. In this paper, both those in situ measurements and a synthetic data set covering continental France are used to test a simple method to retrieve root zone soil moisture from a time series of surface soil moisture information. A recursive exponential filter using a time constant, T, is used to compute a soil water index. A unique T value equal to 6 days, estimated after comparing the retrieved soil water index with the observed values at a depth of 30 cm, presents a satisfactory correlation for all stations.
The surface soil moisture observed at 5 cm is used to evaluate the normalized surface soil moisture estimates derived from coarse resolution (25 km) active microwave data of the ASCAT C-band scatterometer instrument (onboard METOP) for a period of 6 months (April-September) in 2007. For 10 stations, significant correlation levels are found for either the whole pooled data set or for a part of them function of the localisation. The best correlation between a soil water index derived from ASCAT and the in-situ observations is obtained for a T-value of 14 days.
DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=com_article&access=standard&Itemid=129&u [...] [article] Utilisation de mesures in situ d’humidité des sols pour l’évaluation des produits satellitaires micro-ondes dans le Sud-Ouest de la France = Use of in-situ soil moisture measurements to evaluate microwave remote sensing products in south-western France [texte imprimé] / Clément Albergel, Auteur ; Christoph Rudiger, Auteur ; Jean-Christophe Calvet, Auteur . - pp. 120-126.
Hydraulique
Langues : Français (fre)
in La Houille blanche > N° 2 (Mars/Avril 2010) . - pp. 120-126
Mots-clés : Sols -- Humidité Mesures in situ Imagerie satellitaire Microondes Sud-Ouest de la France Index. décimale : 551.4 Résumé : Dans le Sud-Ouest de la France, 12 stations de mesures météorologiques du réseau RADOME (Réseau d’Acquisition de Données d’Observations Météorologique Etendu) de Météo France ont été équipées afin de réaliser des mesures continues de l’eau du sol à différentes profondeurs. Dans ce papier, des observations in situ ainsi qu’un jeu de données synthétiques couvrant la France métropolitaine sont utilisés afin de tester une méthode simple permettant de retrouver le profil de l’eau dans le sol à partir de données de surface (5 cm). La formule récursive d’un filtre exponentiel utilisant une constante de temps T est utilisée avec de bons résultats. Une unique valeur de T = 6 jours, estimée par comparaison avec les valeurs observées à 30 cm présente des corrélations satisfaisantes pour toutes les stations.
Dans une seconde partie, les données d’humidité du sol en surface sont utilisées afin d’évaluer les produits d’eau du sol estimés par l’instrument ASCAT (diffusiomètre en bande C) embarqué sur le satellite METOP. Ces données ont été fournies par EUMETSAT sur une période de 6 mois (avril-septembre) en 2007. Dix stations sur 12 présentent des niveaux de corrélation significatifs sur l’ensemble des données disponibles ou sur une partie d’entre elles (en fonction de la localisation). La formule récursive du filtre exponentiel, également appliquée aux séries temporelles d’humidité des sols ASCAT, présente des corrélations satisfaisantes avec une valeur de T = 14 jours.
A long term data acquisition effort of profile soil moisture is under way in southwestern France at 12 automated weather stations. In this paper, both those in situ measurements and a synthetic data set covering continental France are used to test a simple method to retrieve root zone soil moisture from a time series of surface soil moisture information. A recursive exponential filter using a time constant, T, is used to compute a soil water index. A unique T value equal to 6 days, estimated after comparing the retrieved soil water index with the observed values at a depth of 30 cm, presents a satisfactory correlation for all stations.
The surface soil moisture observed at 5 cm is used to evaluate the normalized surface soil moisture estimates derived from coarse resolution (25 km) active microwave data of the ASCAT C-band scatterometer instrument (onboard METOP) for a period of 6 months (April-September) in 2007. For 10 stations, significant correlation levels are found for either the whole pooled data set or for a part of them function of the localisation. The best correlation between a soil water index derived from ASCAT and the in-situ observations is obtained for a T-value of 14 days.
DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=com_article&access=standard&Itemid=129&u [...]
in La Houille blanche > N° 2 (Mars/Avril 2010) . - pp. 127-136
Titre : La Lune : un monde d’eau ! : état des connaissances et perspectives hydrotechniques Titre original : A lunar waterworld ! :state of the art and hydrotechniques perspectives Type de document : texte imprimé Auteurs : Detay, Michel, Auteur Article en page(s) : pp. 127-136 Note générale : Hydraulique Langues : Français (fre) Mots-clés : Eau Lune Perspectives hydrotechniques Index. décimale : 551.4 Résumé : La Lune, jusqu’ici considérée comme un objet sur lequel l’eau ne pouvait pas exister, apparaît aujourd’hui disposer de ressources hydriques non négligeables. Nous rappelons les diverses étapes qui ont prévalu à la création de la Lune. Puis nous présentons rapidement les principaux résultats et modèles issus du programme Apollo pour en conclure qu’ils sont maintenant révolus. En effet, les résultats des dix dernières années provenant des sondes embarquées, des radars terrestres, et de l’étude des météorites lunaires tombées sur Terre ont amené à revisiter les modèles conceptuels et de nouvelles provinces lunaires ont émergé. C’est cette « nouvelle Lune » que nous appréhendons à partir des modèles géologiques et cosmochimiques, pour dégager les différentes étapes de la découverte d’eau sur la Lune. Enfin, nous rappelons les ordres de grandeur des ressources hydriques et jetons les bases des recherches qu’il convient de mener pour que les sciences hydrotechniques permettent l’exploitation de cette ressource dans le cadre de missions habitées de longue durée. Nous concluons, enfin, sur le fait que la conquête lunaire et spatiale ne sont pas optionnelles mais bien une nécessité pour la survie de l’espèce humaine.
Since the first sample return missions of the 1960s, lunar scientists have operated under the presumption that the Moon is entirely dry. Four papers published in September 2009, challenge that notion: Infrared spectroscopic measurements of the lunar surface from spacecraft provide unambiguous evidence for the presence of hydroxyl (OH) and water. It is thought that the Moon formed by collision between Earth and a Mars-size body 4,524.109 years ago. In this paper, we first focus on the old results of the Apollo program. Secondly we are leading to an improved understanding in light of global remotely sensed data coming from multispectral imaging, geochemical mapping, and geophysical constraints. This new view offers a significant refinement to previous models for the compositional asymmetry of the Moon. The new reports of lunar surface water coincide with intense interest in water at the poles of the Moon. The results of the present studies lend credence to the lunar polar water hypothesis by providing a proven source of water on the surface of the Moon. What is the source of water ? Important continuous sources of water include reduction of lunar divalent iron in minerals to metallic iron by solar-wind hydrogen, producing water, and liberation of water from impacting interplanetary dust and small meteoroids. The most valuable result of these new observations is that they prompt a critical reexamination of the notion that the Moon is dry. It is not. Harvesting the lunar regotith for volatiles now becomes a serious option for long-term human activity. The Moon is the first waypoint for human exploration of the Solar System. This exploration is a must for the survival of humankind.
DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=com_article&access=standard&Itemid=129&u [...] [article] La Lune : un monde d’eau ! : état des connaissances et perspectives hydrotechniques = A lunar waterworld ! :state of the art and hydrotechniques perspectives [texte imprimé] / Detay, Michel, Auteur . - pp. 127-136.
Hydraulique
Langues : Français (fre)
in La Houille blanche > N° 2 (Mars/Avril 2010) . - pp. 127-136
Mots-clés : Eau Lune Perspectives hydrotechniques Index. décimale : 551.4 Résumé : La Lune, jusqu’ici considérée comme un objet sur lequel l’eau ne pouvait pas exister, apparaît aujourd’hui disposer de ressources hydriques non négligeables. Nous rappelons les diverses étapes qui ont prévalu à la création de la Lune. Puis nous présentons rapidement les principaux résultats et modèles issus du programme Apollo pour en conclure qu’ils sont maintenant révolus. En effet, les résultats des dix dernières années provenant des sondes embarquées, des radars terrestres, et de l’étude des météorites lunaires tombées sur Terre ont amené à revisiter les modèles conceptuels et de nouvelles provinces lunaires ont émergé. C’est cette « nouvelle Lune » que nous appréhendons à partir des modèles géologiques et cosmochimiques, pour dégager les différentes étapes de la découverte d’eau sur la Lune. Enfin, nous rappelons les ordres de grandeur des ressources hydriques et jetons les bases des recherches qu’il convient de mener pour que les sciences hydrotechniques permettent l’exploitation de cette ressource dans le cadre de missions habitées de longue durée. Nous concluons, enfin, sur le fait que la conquête lunaire et spatiale ne sont pas optionnelles mais bien une nécessité pour la survie de l’espèce humaine.
Since the first sample return missions of the 1960s, lunar scientists have operated under the presumption that the Moon is entirely dry. Four papers published in September 2009, challenge that notion: Infrared spectroscopic measurements of the lunar surface from spacecraft provide unambiguous evidence for the presence of hydroxyl (OH) and water. It is thought that the Moon formed by collision between Earth and a Mars-size body 4,524.109 years ago. In this paper, we first focus on the old results of the Apollo program. Secondly we are leading to an improved understanding in light of global remotely sensed data coming from multispectral imaging, geochemical mapping, and geophysical constraints. This new view offers a significant refinement to previous models for the compositional asymmetry of the Moon. The new reports of lunar surface water coincide with intense interest in water at the poles of the Moon. The results of the present studies lend credence to the lunar polar water hypothesis by providing a proven source of water on the surface of the Moon. What is the source of water ? Important continuous sources of water include reduction of lunar divalent iron in minerals to metallic iron by solar-wind hydrogen, producing water, and liberation of water from impacting interplanetary dust and small meteoroids. The most valuable result of these new observations is that they prompt a critical reexamination of the notion that the Moon is dry. It is not. Harvesting the lunar regotith for volatiles now becomes a serious option for long-term human activity. The Moon is the first waypoint for human exploration of the Solar System. This exploration is a must for the survival of humankind.
DEWEY : 553.7 ISSN : 0018-6368 En ligne : http://www.shf-lhb.org/index.php?option=com_article&access=standard&Itemid=129&u [...]
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