Dépôt numérique
RECHERCHER

Développement de modèles de queues et d'invariance d'échelle pour l'estimation régionale des débits d'étiage.

Hamza, Abdelaziz; Ouarda, Taha B. M. J.; Durrans, S. Rocky; Bobée, Bernard (2001). Développement de modèles de queues et d'invariance d'échelle pour l'estimation régionale des débits d'étiage. Canadian Journal of Civil Engineering , vol. 28 , nº 2. p. 291-304. DOI: 10.1139/l00-121.

Ce document n'est pas hébergé sur EspaceINRS.

Résumé

L’article propose une méthodologie d’analyse régionale des débits d’étiage; cette approche repose sur la combinaison de deux procédures. (i) La méthode d’invariance d’échelle simple des séries régionales de débits d’étiage, basée sur l’analyse de la relation moments–surfaces ou de la relation quantiles–surfaces; en d’autres termes cette méthode explique la variabilité spatiale des processus d’étiage par leur indexation sur une série de paramètres d’échelle, essentiellement la taille des bassins de drainage. Cette procédure a comme rôle principal, la délimitation des régions homogènes, qui caractérise la première condition d’une estimation régionale. (ii) L’analyse de fréquence des débits minimums avec l’approche par modèles de queue conditionnels, qui consiste à ajuster une distribution de probabilité aux données qui sont inférieures ou égales à un certain seuil de censure. En fait, cette procédure accorde plus de poids à la partie inférieure de la distribution en définissant a priori un niveau de censure des données principalement un seuil ui, appelé niveau plafond « ceiling value ». Cette méthode vérifie la deuxième condition d’estimation régionale, à savoir la détermination du modèle d’estimation régional. Cette méthodologie a été appliquée à l’analyse des caractéristiques des débits d’étiage de 187 stations hydrométriques réparties dans la province de Québec. Les résultats ont montré que les moments non centraux d’ordre un à six suivent une invariance d’échelle simple par rapport à la superficie du bassin versant. Suite à ce résultat, une analyse des résidus des six moments a permis de déterminer les bassins hydrologiquements semblables. Sur la base du résultat de l’analyse des résidus du sixième moment nous avons scindé la province en deux régions homogènes. Le comportement des débits minimums des différentes régions a montré qu’eux aussi suivaient une invariance d’échelle simple.

Abstract

This paper proposes a methodology for the regional analysis of drought flows. This approach lies on the combination of two procedures. (i) The simple scale invariance method for regional series of drought flows, based on the analysis of the relation moments-surfaces or the relation quantiles-surfaces, explains the spatial variability of drought processes by their indexation on a series of scale parameters, essentially the size of the drainage basin. This procedure principally aims at delimitating homogeneous regions, and this characterizes the first condition of a regional estimation. (ii) Frequency analysis of minimum flows, with the approach using tail conditional models, consists in adjusting a probability distribution to values that are smaller than or equal to some given threshold. As a fact, this procedure gives some more weight to the lower part of the distribution by defining a priori a level of censure, mainly a threshold ui called ceiling value. This procedure establishes the second condition of a regional estimation, that is, the determination of a regional estimation model. This methodology has been applied to analyze drought flow characteristics of 187 hydrometric stations scattered in the province of Quebec. Results have shown that the first to the sixth order non-central moments follow a simple scale invariance with respect to the area of the watershed. As a result, analysis of the residuals of these six moments has allowed classifying hydrologically similar watersheds. On the basis of the results from the analysis on the residuals of the sixth moment, the province has been divided into two homogeneous regions. The behaviour of the minimum flows from these different regions has shown that they, too, followed a simple scale invariance.[Journal translation]

Type de document: Article
Mots-clés libres: régionalisation; débit; étiage; invariance d’échelle; modèle de queues; moment non central; regionalization; flow; drought; scale invariance; tail model; non-central moment
Centre: Centre Eau Terre Environnement
Date de dépôt: 11 janv. 2021 15:04
Dernière modification: 11 janv. 2021 15:04
URI: http://espace.inrs.ca/id/eprint/11115

Actions (Identification requise)

Modifier la notice Modifier la notice