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Approches flexibles et optimales en analyse fréquentielle régionale des crues en se basant sur les fonctions de profondeur.

Wazneh, Hussein (2015). Approches flexibles et optimales en analyse fréquentielle régionale des crues en se basant sur les fonctions de profondeur. Thèse. Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Doctorat en sciences de l'eau, 265 p.

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Résumé

L’estimation adéquate des phénomènes hydrologiques extrêmes est primordiale en raison des risques importants associés à une compréhension insuffisante de ces phénomènes. Cette estimation est obtenue avec une analyse fréquentielle hydrologique pour un site jaugé. Toutefois, pour diverses raisons, on est souvent amené à produire des estimations dans des sites non jaugés. Dans cette situation, on fait appel à une procédure de régionalisation. Elle comporte deux principales étapes, la délimitation des régions hydrologiquement homogènes et l’estimation régionale. Les approches de régionalisation disponibles dans la littérature présentent certaines contraintes et limitations. Par exemple, les approches traditionnelles de délimitation des régions non contiguës où voisinages sont basées sur des mesures non robustes, et les modèles d’estimation régionale ne sont pas flexibles et avec des performances pas nécessairement optimales. Dans cette thèse, nous proposons de nouvelles approches robustes, flexibles et optimales pour les deux étapes de l’analyse régionale des crues. Ces nouvelles approches sont mises au point en introduisant des nouvelles notions et quantités statistiques dans les approches classiques couramment utilisées dans la littérature. Par construction, les approches traditionnelles représentent des cas spéciaux de ces nouvelles approches. En ce qui concerne la délimitation des régions homogènes, nous proposons deux nouvelles méthodes basées sur les fonctions de profondeur. Ces fonctions évaluent la dissimilarité entre le site cible et les sites jaugés d’une région. Les résultats issus de ces nouvelles méthodes sont indépendants des échelles et des distributions des variables physiographiques, ce qui n’est pas le cas des méthodes traditionnelles. En plus, nous montrons que les méthodes proposées conduisent à des régions plus homogènes, et produisent des estimations des quantiles moins biaisées que celles obtenues par les approches traditionnelles. En ce qui concerne l’estimation régionale, nous proposons deux modèles régionaux flexibles et optimaux. Ces deux modèles sont fondés respectivement sur le modèle d’indice de crue et le modèle de régression multiple. En y incluant les fonctions de profondeur, les modèles proposés sont plus représentatifs des phénomènes hydrologiques. La flexibilité de ces modèles est obtenue en introduisant les fonctions de poids dans l’estimation de leurs paramètres. Cette flexibilité a permis également d’optimiser la performance des modèles. Nous montrons que pour l’estimation des quantiles des crues, ces nouveaux modèles surpassent très nettement les approches traditionnelles. Ce résultat est d’autant plus vrai lorsque les périodes de retour deviennent importantes.

Type de document: Thèse
Directeur de mémoire/thèse: Chebana, Fateh
Co-directeurs de mémoire/thèse: Ouarda, Taha B. M. J.
Mots-clés libres: analyse fréquentielle régionale; fonctions de profondeur; fonctions de poids; algorithme d’optimisation; région d’influence; classification hiérarchique; analyse canonique des corrélations; indice de crue; modèle de régression multiple; quantile; période de retour; sites non-jaugés
Centre: Centre Eau Terre Environnement
Date de dépôt: 09 juin 2015 21:35
Dernière modification: 17 mars 2016 18:05
URI: http://espace.inrs.ca/id/eprint/2672

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