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Choosing methods for estimating dissolved and particulate riverine fluxes from monthly sampling / Choix de méthodes d'estimation des flux particulaires et dissous en rivière à partir de prélèvements mensuels.

Raymond, Sébastien; Moatar, Florentina; Meybeck, Michel; Bustillo, Vincent (2013). Choosing methods for estimating dissolved and particulate riverine fluxes from monthly sampling / Choix de méthodes d'estimation des flux particulaires et dissous en rivière à partir de prélèvements mensuels. Hydrological Sciences Journal , vol. 58 , nº 6. p. 1326-1339. DOI: 10.1080/02626667.2013.814915.

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Résumé

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Dans les suivis ponctuels de qualité de l’eau, les flux en rivière sont entachés d’incertitudes qui ne sont pas connues (biais et imprécisions). Nous avons estimé les erreurs sur les flux annuels en générant des suivis ponctuels d’échantillonnage mensuel par une méthode de Monte-Carlo, à partir de 10 ans de données journalières (considérant ainsi 120 enregistrements). Huit méthodes de calcul ont été testées pour les matières particulaires en suspension, et solides dissous totaux et les nutriments dissous et totaux, dans des bassins versants moyens à grands (103 à 106 km2), couvrant une large gamme de conditions hydrologiques et biogéochimique en rivière. Les performances de chaque méthode ont été analysées tout d’abord par type de matériau fluvial, puis par la matrice de variabilité des flux, qui est apparue beaucoup plus pertinente. Celle-ci combine l’indicateur de durée des débits pour 2% du temps (W2%) et l’exposant tronqué (b50sup) définissant la relation concentrations–débits (C–Q) pour les forts débits (C = aQb50sup). Lorsque la variabilité des flux augmente (W2% et/ou b50sup élevés), les méthodes de moyenne et de courbe de tarage deviennent moins efficaces que les méthodes de séparation d’hydrogramme. Les biais et les imprécisions sur les flux ont été représentés dans la matrice [W2%, b50sup] pour un échantillonnage mensuel ponctuel.

Abstract

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In discrete water quality surveys, riverine fluxes are associated with unknown uncertainties (biases and imprecisions). Annual flux errors have been determined from the generation of discrete surveys by Monte Carlo sorting for monthly sampling, from 10 years of daily records (120 records). Eight calculation methods were tested for suspended particulate matter, dissolved solids and dissolved and total nutrients in medium to large basins (103 to 106 km2) covering a wide range of hydrological conditions and riverine biogeochemistry. The performance of each method was analysed first by type of riverine material, which appeared to be much less pertinent than the flux variability matrix. The latter combines the river flow duration in two percent of time (W 2%) and the truncated exponent (b 50sup) defining the relationship of concentration vs discharge (C-Q) at higher flows (C = aQb 50sup). As flux variability increases (high W 2% and/or high b 50sup), averaging and rating curve methods become less efficient compared to hydrograph separation methods. Flux biases and imprecisions were plotted in the [W 2%, b 50sup] matrix for discrete monthly surveys.

Type de document: Article
Mots-clés libres: flux uncertainties; nutrients; river fluxes; suspended particulate matter; total dissolved solids
Centre: Centre Eau Terre Environnement
Date de dépôt: 10 avr. 2018 18:41
Dernière modification: 10 avr. 2018 18:41
URI: http://espace.inrs.ca/id/eprint/4239

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