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Page 1: Modélisation intégrée des écoulements pour la …hydrologie.org/THE/MUNIER_Soutenance.pdfIntroduction Problématique Etat de l'art Objectifs Modèle hydraulique BO Gignac FT simpli

Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Modélisation intégrée des écoulements pour lagestion en temps réel d'un bassin versant

anthropisé

Simon Munier

Institut des Sciences et Industries du Vivant et de l'Environnement(AgroParisTech)

Thèse préparée au Cemagref, UMR G-EAU

8 décembre 2009

1

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Contexte et Problématique

Une mission du gestionnaire

Anticiper les situations de crise

Débits seuils aux points stratégiques

Facteurs agissant sur ces débits

Lâchers de barragehydraulique

Apports des pluieshydrologie

Prélèvementsdemande en eau

2

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Contexte et Problématique

passé futur

instant deprévision

horizon deprévision

temps

débi

t

seuils d'alerte

débit mesuré

prévision

Une mission du gestionnaire

Anticiper les situations de crise

Débits seuils aux points stratégiques

Facteurs agissant sur ces débits

Lâchers de barragehydraulique

Apports des pluieshydrologie

Prélèvementsdemande en eau

2

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Contexte et Problématique

passé futur

instant deprévision

horizon deprévision

temps

débi

t

seuils d'alerte

débit mesuré

prévision

Une mission du gestionnaire

Anticiper les situations de crise

Débits seuils aux points stratégiques

Facteurs agissant sur ces débits

Lâchers de barragehydraulique

Apports des pluieshydrologie

Prélèvementsdemande en eau

2

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Contexte et Problématique

temps

débit

temps

débit

lâcher debarrage

Une mission du gestionnaire

Anticiper les situations de crise

Débits seuils aux points stratégiques

Facteurs agissant sur ces débits

Lâchers de barragehydraulique

Apports des pluieshydrologie

Prélèvementsdemande en eau

2

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Contexte et Problématique

temps

débit

temps

précipitation

événementpluvieux

Une mission du gestionnaire

Anticiper les situations de crise

Débits seuils aux points stratégiques

Facteurs agissant sur ces débits

Lâchers de barragehydraulique

Apports des pluieshydrologie

Prélèvementsdemande en eau

2

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Contexte et Problématique

temps

débi

t

temps

débi

t pré

levé

prélèvements

Surfacesirriguées

Une mission du gestionnaire

Anticiper les situations de crise

Débits seuils aux points stratégiques

Facteurs agissant sur ces débits

Lâchers de barragehydraulique

Apports des pluieshydrologie

Prélèvementsdemande en eau

2

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Contexte et Problématique

Le problème du gestionnaire

Prévoir l'in�uence des di�érentsfacteurs

Contrôler les ouvrages de régulation

Un outil d'aide à la gestion

Modélisation intégrée

Intégration hydraulique-hydrologie

3

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Contexte et Problématique

Le problème du gestionnaire

Prévoir l'in�uence des di�érentsfacteurs

Contrôler les ouvrages de régulation

Un outil d'aide à la gestion

Modélisation intégrée

Intégration hydraulique-hydrologie

3

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Contexte et Problématique

Le problème du gestionnaire

Prévoir l'in�uence des di�érentsfacteurs

Contrôler les ouvrages de régulation

Un outil d'aide à la gestion

Modélisation intégrée

Intégration hydraulique-hydrologie

3

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Contexte et Problématique

Le problème du gestionnaire

Prévoir l'in�uence des di�érentsfacteurs

Contrôler les ouvrages de régulation

Un outil d'aide à la gestion

Modélisation intégrée

Intégration hydraulique-hydrologie

3

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Contexte et Problématique

Transferthydrologique

Transferthydraulique

E QP amont

Qaval

Bassinintermédiaire

Tronçonde rivière

Demande

Qprelev

Le problème du gestionnaire

Prévoir l'in�uence des di�érentsfacteurs

Contrôler les ouvrages de régulation

Un outil d'aide à la gestion

Modélisation intégrée

Intégration hydraulique-hydrologie

3

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Contexte et Problématique

Transferthydrologique

Transferthydraulique

E QP amont

Qaval

Bassinintermédiaire

Tronçonde rivière

Demande

Qprelev

Le problème du gestionnaire

Prévoir l'in�uence des di�érentsfacteurs

Contrôler les ouvrages de régulation

Un outil d'aide à la gestion

Modélisation intégrée

Intégration hydraulique-hydrologie

3

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Contexte et Problématique

Transferthydrologique

Transferthydraulique

E QP amont

Qaval

Bassinintermédiaire

Tronçonde rivière

Demande

Qprelev

Contraintes de modélisation

Hydrologie sur le bassinintermédiaire

Débits latéraux du point de vuehydraulique

Modèle adapté à l'automatiqueAssimilation de donnéesSynthèse de contrôleurs

4

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Contexte et Problématique

Transferthydrologique

Transferthydraulique

E QP amont

Qaval

Bassinintermédiaire

Tronçonde rivière

Demande

Qprelev

Bassin versantintermédiaire

Contraintes de modélisation

Hydrologie sur le bassinintermédiaire

Débits latéraux du point de vuehydraulique

Modèle adapté à l'automatiqueAssimilation de donnéesSynthèse de contrôleurs

4

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Contexte et Problématique

Transferthydrologique

Transferthydraulique

E QP amont

Qaval

Bassinintermédiaire

Tronçonde rivière

Demande

Qprelev

débits

latéraux

Bassin versantintermédiaire

Contraintes de modélisation

Hydrologie sur le bassinintermédiaire

Débits latéraux du point de vuehydraulique

Modèle adapté à l'automatiqueAssimilation de donnéesSynthèse de contrôleurs

4

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Contexte et Problématique

Transferthydrologique

Transferthydraulique

E QP amont

Qaval

Bassinintermédiaire

Tronçonde rivière

Demande

Qprelev

débits

latéraux

Bassin versantintermédiaire

Contraintes de modélisation

Hydrologie sur le bassinintermédiaire

Débits latéraux du point de vuehydraulique

Modèle adapté à l'automatiqueAssimilation de donnéesSynthèse de contrôleurs

4

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Etat de l'art

Modèles distribués

Marine (Estupina-Borrell et al., 2006), MIKE SHE (DHI)

Description �ne des transferts

Modèles semi-distribuésTOPMODEL (Beven et Kirkby, 1979), Romanowicz et al. (2006),

Lerat (2009)

Hydrologie globale par sous-bassin

Module hydraulique simpli�é

Inconvénients de ces approches

Modèles distribués : données, problèmes numériques

Modèles semi-distribués :hydraulique non adaptée à l'automatiqueet/ou sans débits latéraux

5

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Etat de l'art

Modèles distribués

Marine (Estupina-Borrell et al., 2006), MIKE SHE (DHI)

Description �ne des transferts

Modèles semi-distribuésTOPMODEL (Beven et Kirkby, 1979), Romanowicz et al. (2006),

Lerat (2009)

Hydrologie globale par sous-bassin

Module hydraulique simpli�é

Inconvénients de ces approches

Modèles distribués : données, problèmes numériques

Modèles semi-distribués :hydraulique non adaptée à l'automatiqueet/ou sans débits latéraux

5

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Etat de l'art

Modèles distribués

Marine (Estupina-Borrell et al., 2006), MIKE SHE (DHI)

Description �ne des transferts

Modèles semi-distribuésTOPMODEL (Beven et Kirkby, 1979), Romanowicz et al. (2006),

Lerat (2009)

Hydrologie globale par sous-bassin

Module hydraulique simpli�é

Inconvénients de ces approches

Modèles distribués : données, problèmes numériques

Modèles semi-distribués :hydraulique non adaptée à l'automatiqueet/ou sans débits latéraux

5

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Etat de l'art

Modèles distribués

Marine (Estupina-Borrell et al., 2006), MIKE SHE (DHI)

Description �ne des transferts

Modèles semi-distribuésTOPMODEL (Beven et Kirkby, 1979), Romanowicz et al. (2006),

Lerat (2009)

Hydrologie globale par sous-bassin

Module hydraulique simpli�é

Inconvénients de ces approches

Modèles distribués : données, problèmes numériques

Modèles semi-distribués :hydraulique non adaptée à l'automatiqueet/ou sans débits latéraux

5

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Etat de l'art

Modèles distribués

Marine (Estupina-Borrell et al., 2006), MIKE SHE (DHI)

Description �ne des transferts

Modèles semi-distribuésTOPMODEL (Beven et Kirkby, 1979), Romanowicz et al. (2006),

Lerat (2009)

Hydrologie globale par sous-bassin

Module hydraulique simpli�é

Inconvénients de ces approches

Modèles distribués : données, problèmes numériques

Modèles semi-distribués :hydraulique non adaptée à l'automatiqueet/ou sans débits latéraux

5

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Objectifs de la thèse

Objectif général

Méthodologie de synthèse d'un modèle hydraulique adapté àl'automatique et intégrant une composante hydrologique sousforme de débit latéral

Questions abordées

Comment prendre en compte les débits latéraux dans unmodèle hydraulique simpli�é ?

Comment y intégrer une composante hydrologique ?

Comment intégrer les données reçues en temps réel en vuede corriger les erreurs de modélisation ?

6

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Objectifs de la thèse

Objectif général

Méthodologie de synthèse d'un modèle hydraulique adapté àl'automatique et intégrant une composante hydrologique sousforme de débit latéral

Questions abordées

Comment prendre en compte les débits latéraux dans unmodèle hydraulique simpli�é ?

Comment y intégrer une composante hydrologique ?

Comment intégrer les données reçues en temps réel en vuede corriger les erreurs de modélisation ?

6

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Objectifs de la thèse

Objectif général

Méthodologie de synthèse d'un modèle hydraulique adapté àl'automatique et intégrant une composante hydrologique sousforme de débit latéral

Questions abordées

Comment prendre en compte les débits latéraux dans unmodèle hydraulique simpli�é ?

Comment y intégrer une composante hydrologique ?

Comment intégrer les données reçues en temps réel en vuede corriger les erreurs de modélisation ?

6

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Objectifs de la thèse

Objectif général

Méthodologie de synthèse d'un modèle hydraulique adapté àl'automatique et intégrant une composante hydrologique sousforme de débit latéral

Questions abordées

Comment prendre en compte les débits latéraux dans unmodèle hydraulique simpli�é ?

Comment y intégrer une composante hydrologique ?

Comment intégrer les données reçues en temps réel en vuede corriger les erreurs de modélisation ?

6

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Objectifs de la thèse

Objectif général

Méthodologie de synthèse d'un modèle hydraulique adapté àl'automatique et intégrant une composante hydrologique sousforme de débit latéral

Questions abordées

Comment prendre en compte les débits latéraux dans unmodèle hydraulique simpli�é ?

Comment y intégrer une composante hydrologique ?

Comment intégrer les données reçues en temps réel en vuede corriger les erreurs de modélisation ?

6

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Plan de la présentation

1 Introduction

2 Modèle hydraulique d'un biefContrôle en Boucle Ouverte (canal de Gignac)Fonction de transfert simpli�éeTransfert d'un débit latéral

3 Modèle couplé hydraulique/hydrologie

4 Assimilation de données

5 Conclusion et perspectives

7

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Contrôle en Boucle Ouverte

Le canal de Gignac

Semi-automatisé

Bief Partiteur-Avencqlongueur : 5 kmdébit nominal : 1.5 m3/s

Contrôle en Boucle Ouverte

Vanne amont automatique

Contrôlée pour produire un débitaval cible

Problème d'inversion de modèle

8

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Contrôle en Boucle Ouverte

Le canal de Gignac

Semi-automatisé

Bief Partiteur-Avencqlongueur : 5 kmdébit nominal : 1.5 m3/s

Contrôle en Boucle Ouverte

Vanne amont automatique

Contrôlée pour produire un débitaval cible

Problème d'inversion de modèle

8

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Contrôle en Boucle Ouverte

Le canal de Gignac

Semi-automatisé

Bief Partiteur-Avencqlongueur : 5 kmdébit nominal : 1.5 m3/s

Contrôle en Boucle Ouverte

Vanne amont automatique

Contrôlée pour produire un débitaval cible

Problème d'inversion de modèle

8

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Contrôle en Boucle Ouverte

vanne amontcontrôlée

amontQ

avalQ

Le canal de Gignac

Semi-automatisé

Bief Partiteur-Avencqlongueur : 5 kmdébit nominal : 1.5 m3/s

Contrôle en Boucle Ouverte

Vanne amont automatique

Contrôlée pour produire un débitaval cible

Problème d'inversion de modèle

8

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Contrôle en Boucle Ouverte

vanne amontcontrôlée

amontQ

avalQ

Le canal de Gignac

Semi-automatisé

Bief Partiteur-Avencqlongueur : 5 kmdébit nominal : 1.5 m3/s

Contrôle en Boucle Ouverte

Vanne amont automatique

Contrôlée pour produire un débitaval cible

Problème d'inversion de modèle

8

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Contrôle en Boucle Ouverte

Premier ordre avec retard

Dé�ni par 2 paramètres (τ0,K0)

Inversion de modèle très simple

FOD

Qamont

Qaval

K0

dQaval(t)

dt+ Qaval(t) = Qamont(t − τ0)

m

Qamont(t) = K0

dQaval(t + τ0)

dt+ Qaval(t + τ0)

9

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Contrôle en Boucle Ouverte

Premier ordre avec retard

Dé�ni par 2 paramètres (τ0,K0)

Inversion de modèle très simple

FOD

Qamont

Qaval

Q cibleaval

FOD-1

K0

dQaval(t)

dt+ Qaval(t) = Qamont(t − τ0)

m

Qamont(t) = K0

dQaval(t + τ0)

dt+ Qaval(t + τ0)

9

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Contrôle en Boucle Ouverte

Mise en ÷uvre du FOD

1 Calage du modèle

2 Dé�nition de Qaval cible

3 Calcul de Qamont

Man÷uvre de la vanne

4 Validation de Qaval

Comportement correctmais décalage en �n d'expérience

10

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Contrôle en Boucle Ouverte

Mise en ÷uvre du FOD

1 Calage du modèle

2 Dé�nition de Qaval cible

3 Calcul de Qamont

Man÷uvre de la vanne

4 Validation de Qaval

Comportement correctmais décalage en �n d'expérience

10

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Contrôle en Boucle Ouverte

Mise en ÷uvre du FOD

1 Calage du modèle

2 Dé�nition de Qaval cible

3 Calcul de Qamont

Man÷uvre de la vanne

4 Validation de Qaval

Comportement correctmais décalage en �n d'expérience

10

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Contrôle en Boucle Ouverte

Mise en ÷uvre du FOD

1 Calage du modèle

2 Dé�nition de Qaval cible

3 Calcul de Qamont

Man÷uvre de la vanne

4 Validation de Qaval

Comportement correctmais décalage en �n d'expérience

10

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Contrôle en Boucle Ouverte

Mise en ÷uvre du FOD

1 Calage du modèle

2 Dé�nition de Qaval cible

3 Calcul de Qamont

Man÷uvre de la vanne

4 Validation de Qaval

Comportement correctmais décalage en �n d'expérience

10

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Contrôle en Boucle Ouverte

Prise en compte des variations de débit latéral

Prise d'eau équivalente

Introduction d'un gain multiplicatif

K0

dQaval(t)

dt+ Qaval(t) = G0Qamont(t − τ0)

11

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Contrôle en Boucle Ouverte

Prise en compte des variations de débit latéral

Prise d'eau équivalente

Introduction d'un gain multiplicatif

K0

dQaval(t)

dt+ Qaval(t) = G0Qamont(t − τ0)

11

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Contrôle en Boucle Ouverte

Prise en compte des variations de débit latéral

Prise d'eau équivalente

Introduction d'un gain multiplicatif

K0

dQaval(t)

dt+ Qaval(t) = G0Qamont(t − τ0)

11

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Contrôle en Boucle Ouverte

Mise en ÷uvre du G-FOD

1 Calage du modèle

2 Dé�nition de Qaval cible

3 Calcul de Qamont

Man÷uvre de la vanne

4 Validation de Qaval

Bonne reproduction du débit aval

12

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Contrôle en Boucle Ouverte

Mise en ÷uvre du G-FOD

1 Calage du modèle

2 Dé�nition de Qaval cible

3 Calcul de Qamont

Man÷uvre de la vanne

4 Validation de Qaval

Bonne reproduction du débit aval

12

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Contrôle en Boucle Ouverte

Mise en ÷uvre du G-FOD

1 Calage du modèle

2 Dé�nition de Qaval cible

3 Calcul de Qamont

Man÷uvre de la vanne

4 Validation de Qaval

Bonne reproduction du débit aval

12

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Contrôle en Boucle Ouverte

Mise en ÷uvre du G-FOD

1 Calage du modèle

2 Dé�nition de Qaval cible

3 Calcul de Qamont

Man÷uvre de la vanne

4 Validation de Qaval

Bonne reproduction du débit aval

12

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Contrôle en Boucle Ouverte

Mise en ÷uvre du G-FOD

1 Calage du modèle

2 Dé�nition de Qaval cible

3 Calcul de Qamont

Man÷uvre de la vanne

4 Validation de Qaval

Bonne reproduction du débit aval

12

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Conclusions pour le modèle hydraulique

Hydraulique bien représentée par un modèle FOD

Amélioration par la prise en compte du débit latéral

Comment représenter le transfert des débits latéraux ?

A priori gain insu�sant pour hydrologie et demande

Fonction de transfert de type FOD (τl ,Kl )

Comment relier (τl ,Kl ) à (τ0,K0) ?

⇒ Choix d'une approche physique

13

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Conclusions pour le modèle hydraulique

Hydraulique bien représentée par un modèle FOD

Amélioration par la prise en compte du débit latéral

Comment représenter le transfert des débits latéraux ?

A priori gain insu�sant pour hydrologie et demande

Fonction de transfert de type FOD (τl ,Kl )

Comment relier (τl ,Kl ) à (τ0,K0) ?

⇒ Choix d'une approche physique

13

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Conclusions pour le modèle hydraulique

Hydraulique bien représentée par un modèle FOD

Amélioration par la prise en compte du débit latéral

Comment représenter le transfert des débits latéraux ?

A priori gain insu�sant pour hydrologie et demande

Fonction de transfert de type FOD (τl ,Kl )

Comment relier (τl ,Kl ) à (τ0,K0) ?

⇒ Choix d'une approche physique

13

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Conclusions pour le modèle hydraulique

Hydraulique bien représentée par un modèle FOD

Amélioration par la prise en compte du débit latéral

Comment représenter le transfert des débits latéraux ?

A priori gain insu�sant pour hydrologie et demande

Fonction de transfert de type FOD (τl ,Kl )

Comment relier (τl ,Kl ) à (τ0,K0) ?

⇒ Choix d'une approche physique

q0

ql

Xxl

0

qX

13

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Conclusions pour le modèle hydraulique

Hydraulique bien représentée par un modèle FOD

Amélioration par la prise en compte du débit latéral

Comment représenter le transfert des débits latéraux ?

A priori gain insu�sant pour hydrologie et demande

Fonction de transfert de type FOD (τl ,Kl )

Comment relier (τl ,Kl ) à (τ0,K0) ?

⇒ Choix d'une approche physique

q0

ql

Xxl

0

qX

13

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Conclusions pour le modèle hydraulique

Hydraulique bien représentée par un modèle FOD

Amélioration par la prise en compte du débit latéral

Comment représenter le transfert des débits latéraux ?

A priori gain insu�sant pour hydrologie et demande

Fonction de transfert de type FOD (τl ,Kl )

Comment relier (τl ,Kl ) à (τ0,K0) ?

⇒ Choix d'une approche physique

q0

ql

Xxl

0

qX

q = FOD (q ) + FOD (q )X 0 0 l l

13

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Conclusions pour le modèle hydraulique

Hydraulique bien représentée par un modèle FOD

Amélioration par la prise en compte du débit latéral

Comment représenter le transfert des débits latéraux ?

A priori gain insu�sant pour hydrologie et demande

Fonction de transfert de type FOD (τl ,Kl )

Comment relier (τl ,Kl ) à (τ0,K0) ?

⇒ Choix d'une approche physique

q0

ql

Xxl

0

qX

q = FOD (q ) + FOD (q )X 0 0 l l

13

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Conclusions pour le modèle hydraulique

Hydraulique bien représentée par un modèle FOD

Amélioration par la prise en compte du débit latéral

Comment représenter le transfert des débits latéraux ?

A priori gain insu�sant pour hydrologie et demande

Fonction de transfert de type FOD (τl ,Kl )

Comment relier (τl ,Kl ) à (τ0,K0) ?

⇒ Choix d'une approche physique

q0

ql

Xxl

0

qX

q = FOD (q ) + FOD (q )X 0 0 l l

13

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Fonction de transfert simpli�ée

0 Xx

q (x,t)l

Q (0,t)

Q (x,t)

Q (X,t)

Y (x)

X longueur du biefB largeur au fondm fruit des bergesSb pente du fondn coe�cient de Manning

Q(x , t) = Q0+q(x , t) Y (x , t) = Y0+y(x , t){T0

∂y∂t

+ ∂q∂x

= ql∂q∂t

+ 2V0∂q∂x

+ α0∂y∂x

+ β0q + γ0y = 0

Bief équivalent

Prismatiquetrapézoïdal

Décrit par 5paramètres

Linéarisation

Petites variationsautour de (Q0,Y0)

Equations deSt-Venant linéarisées

14

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Fonction de transfert simpli�ée

0 Xx

q (x,t)l

Q (0,t)

Q (x,t)

Q (X,t)

Y (x)

X longueur du biefB largeur au fondm fruit des bergesSb pente du fondn coe�cient de Manning

Q(x , t) = Q0+q(x , t) Y (x , t) = Y0+y(x , t){T0

∂y∂t

+ ∂q∂x

= ql∂q∂t

+ 2V0∂q∂x

+ α0∂y∂x

+ β0q + γ0y = 0

Bief équivalent

Prismatiquetrapézoïdal

Décrit par 5paramètres

Linéarisation

Petites variationsautour de (Q0,Y0)

Equations deSt-Venant linéarisées

14

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Fonction de transfert simpli�ée

0 Xx

q (x,t)l

0Y (x)

Q + q(0,t)0

Q + q(x,t)0

Q + q(X,t)0

0Y (x) + y(x,t)

X longueur du biefB largeur au fondm fruit des bergesSb pente du fondn coe�cient de Manning

Q(x , t) = Q0+q(x , t) Y (x , t) = Y0+y(x , t){T0

∂y∂t

+ ∂q∂x

= ql∂q∂t

+ 2V0∂q∂x

+ α0∂y∂x

+ β0q + γ0y = 0

Bief équivalent

Prismatiquetrapézoïdal

Décrit par 5paramètres

Linéarisation

Petites variationsautour de (Q0,Y0)

Equations deSt-Venant linéarisées

14

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Fonction de transfert simpli�ée

0 Xx

q (x,t)l

0Y (x)

Q + q(0,t)0

Q + q(x,t)0

Q + q(X,t)0

0Y (x) + y(x,t)

X longueur du biefB largeur au fondm fruit des bergesSb pente du fondn coe�cient de Manning

Q(x , t) = Q0+q(x , t) Y (x , t) = Y0+y(x , t){T0

∂y∂t

+ ∂q∂x

= ql∂q∂t

+ 2V0∂q∂x

+ α0∂y∂x

+ β0q + γ0y = 0

Bief équivalent

Prismatiquetrapézoïdal

Décrit par 5paramètres

Linéarisation

Petites variationsautour de (Q0,Y0)

Equations deSt-Venant linéarisées

14

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Fonction de transfert simpli�ée

d

dx

(q(x , s)y(x , s)

)= As(x)

(q(x , s)y(x , s)

)+B(x)ql (x , s)

Approche fréquentielle

Signal basse fréquence (BF)

Signal haute fréquence (HF)

Diagramme de BodeAtténuation & Déphasage

Transposition en fréquentiel

Transformée de Laplace de SV

15

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Fonction de transfert simpli�ée

d

dx

(q(x , s)y(x , s)

)= As(x)

(q(x , s)y(x , s)

)+B(x)ql (x , s)

Approche fréquentielle

Signal basse fréquence (BF)

Signal haute fréquence (HF)

Diagramme de BodeAtténuation & Déphasage

Transposition en fréquentiel

Transformée de Laplace de SV

15

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Fonction de transfert simpli�ée

d

dx

(q(x , s)y(x , s)

)= As(x)

(q(x , s)y(x , s)

)+B(x)ql (x , s)

Approche fréquentielle

Signal basse fréquence (BF)

Signal haute fréquence (HF)

Diagramme de BodeAtténuation & Déphasage

Transposition en fréquentiel

Transformée de Laplace de SV

15

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Fonction de transfert simpli�ée

d

dx

(q(x , s)y(x , s)

)= As(x)

(q(x , s)y(x , s)

)

qX (s) = TF 0(s)q0(s)

Hypothèse sur la condition à lalimite aval

Ouvrage aval équivalent

Bief semi-in�ni

Fonction de transfert exacte

Transfert amont-aval

16

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Fonction de transfert simpli�ée

d

dx

(q(x , s)y(x , s)

)= As(x)

(q(x , s)y(x , s)

)

Q(X,t) = f [Y(X,t)]ouvr

qX (s) = TF 0(s)q0(s)

Hypothèse sur la condition à lalimite aval

Ouvrage aval équivalent

Bief semi-in�ni

Fonction de transfert exacte

Transfert amont-aval

16

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Fonction de transfert simpli�ée

d

dx

(q(x , s)y(x , s)

)= As(x)

(q(x , s)y(x , s)

)

Q(X,t) = f [Y(X,t)]ouvr

qX (s) = TF 0(s)q0(s)

Hypothèse sur la condition à lalimite aval

Ouvrage aval équivalent

Bief semi-in�ni

Fonction de transfert exacte

Transfert amont-aval

16

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Fonction de transfert simpli�ée

d

dx

(q(x , s)y(x , s)

)= As(x)

(q(x , s)y(x , s)

)

Q(X,t) = f [Y(X,t)]ouvr

qX (s) = TF 0(s)q0(s)

Hypothèse sur la condition à lalimite aval

Ouvrage aval équivalent

Bief semi-in�ni

Fonction de transfert exacte

Transfert amont-aval

16

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Fonction de transfert simpli�ée

Approximation fréquentielle

Fonction de transfertapprochée : FOD

Méthode des moments

Relations analytiques entre(τ0,K0) et les caractéristiquesphysiques

17

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Fonction de transfert simpli�ée

TF0(s) = e−τ0s

1+K0s⇔

K0dqX (t)

dt+ qX (t) = q0(t − τ0)

Approximation fréquentielle

Fonction de transfertapprochée : FOD

Méthode des moments

Relations analytiques entre(τ0,K0) et les caractéristiquesphysiques

17

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Fonction de transfert simpli�ée

TF0(s) = e−τ0s

1+K0s⇔

K0dqX (t)

dt+ qX (t) = q0(t − τ0)

TF 0(s) = 1 + A0s + B0s2 + o(s2)

TF0(s) = 1 + A0s + B0s2 + o(s2)

Approximation fréquentielle

Fonction de transfertapprochée : FOD

Méthode des moments

Relations analytiques entre(τ0,K0) et les caractéristiquesphysiques

17

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Fonction de transfert simpli�ée

TF0(s) = e−τ0s

1+K0s⇔

K0dqX (t)

dt+ qX (t) = q0(t − τ0)

TF 0(s) = 1 + A0s + B0s2 + o(s2)

TF0(s) = 1 + A0s + B0s2 + o(s2)

K0 = f0(Q0,X ,B,m, Sb, n)

τ0 = g0(Q0,X ,B,m, Sb, n)

Approximation fréquentielle

Fonction de transfertapprochée : FOD

Méthode des moments

Relations analytiques entre(τ0,K0) et les caractéristiquesphysiques

17

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Transfert d'un débit latéral

d

dx

(q(x , s)y(x , s)

)= As(x)

(q(x , s)y(x , s)

)+B(x)ql (x , s)

ql (x , s) =∑i

rli (x)qli (s)

qX (s) = TF 0(s)q0(s)+∑i

TF li (s)qli (s)

TF li (s) ≈ TFli (s) =e−τli s

1 + Kli s

Kli = fli (Q0,X ,B,m, Sb, n)

τli = gli (Q0,X ,B,m, Sb, n)

Résolution analytique si :

Séparationspatio-temporelle

Débit latéral ponctuel ouuniformément distribué

Fonction de transfert

Approchée par un FOD

(τli ,Kli ) fonction descaractéristiques physiques

18

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Transfert d'un débit latéral

d

dx

(q(x , s)y(x , s)

)= As(x)

(q(x , s)y(x , s)

)+B(x)ql (x , s)

ql (x , s) =∑i

rli (x)qli (s)

qX (s) = TF 0(s)q0(s)+∑i

TF li (s)qli (s)

TF li (s) ≈ TFli (s) =e−τli s

1 + Kli s

Kli = fli (Q0,X ,B,m, Sb, n)

τli = gli (Q0,X ,B,m, Sb, n)

Résolution analytique si :

Séparationspatio-temporelle

Débit latéral ponctuel ouuniformément distribué

Fonction de transfert

Approchée par un FOD

(τli ,Kli ) fonction descaractéristiques physiques

18

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Transfert d'un débit latéral

d

dx

(q(x , s)y(x , s)

)= As(x)

(q(x , s)y(x , s)

)+B(x)ql (x , s)

ql (x , s) =∑i

rli (x)qli (s)

qX (s) = TF 0(s)q0(s)+∑i

TF li (s)qli (s)

TF li (s) ≈ TFli (s) =e−τli s

1 + Kli s

Kli = fli (Q0,X ,B,m, Sb, n)

τli = gli (Q0,X ,B,m, Sb, n)

Résolution analytique si :

Séparationspatio-temporelle

Débit latéral ponctuel ouuniformément distribué

Fonction de transfert

Approchée par un FOD

(τli ,Kli ) fonction descaractéristiques physiques

18

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Transfert d'un débit latéral

d

dx

(q(x , s)y(x , s)

)= As(x)

(q(x , s)y(x , s)

)+B(x)ql (x , s)

ql (x , s) =∑i

rli (x)qli (s)

qX (s) = TF 0(s)q0(s)+∑i

TF li (s)qli (s)

TF li (s) ≈ TFli (s) =e−τli s

1 + Kli s

Kli = fli (Q0,X ,B,m, Sb, n)

τli = gli (Q0,X ,B,m, Sb, n)

Résolution analytique si :

Séparationspatio-temporelle

Débit latéral ponctuel ouuniformément distribué

Fonction de transfert

Approchée par un FOD

(τli ,Kli ) fonction descaractéristiques physiques

18

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Transfert d'un débit latéral

d

dx

(q(x , s)y(x , s)

)= As(x)

(q(x , s)y(x , s)

)+B(x)ql (x , s)

ql (x , s) =∑i

rli (x)qli (s)

qX (s) = TF 0(s)q0(s)+∑i

TF li (s)qli (s)

TF li (s) ≈ TFli (s) =e−τli s

1 + Kli s

Kli = fli (Q0,X ,B,m, Sb, n)

τli = gli (Q0,X ,B,m, Sb, n)

Résolution analytique si :

Séparationspatio-temporelle

Débit latéral ponctuel ouuniformément distribué

Fonction de transfert

Approchée par un FOD

(τli ,Kli ) fonction descaractéristiques physiques

18

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Transfert d'un débit latéral

d

dx

(q(x , s)y(x , s)

)= As(x)

(q(x , s)y(x , s)

)+B(x)ql (x , s)

ql (x , s) =∑i

rli (x)qli (s)

qX (s) = TF 0(s)q0(s)+∑i

TF li (s)qli (s)

TF li (s) ≈ TFli (s) =e−τli s

1 + Kli s

Kli = fli (Q0,X ,B,m, Sb, n)

τli = gli (Q0,X ,B,m, Sb, n)

Résolution analytique si :

Séparationspatio-temporelle

Débit latéral ponctuel ouuniformément distribué

Fonction de transfert

Approchée par un FOD

(τli ,Kli ) fonction descaractéristiques physiques

18

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Transfert d'un débit latéral

Approche adimensionnelle

Introduction de 3paramètres adimensionnels

Réduction du nombre deparamètres

Simpli�cation des relationsf0, g0, fli , gli

Relations directes entre(τ0,K0) et (τli ,Kli )

19

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Transfert d'un débit latéral

F0 = V0C0

χ0 = SbX

Y0

κ0 = 7

3− 4A0

3T0P0

(∂P∂Y

)0

Approche adimensionnelle

Introduction de 3paramètres adimensionnels

Réduction du nombre deparamètres

Simpli�cation des relationsf0, g0, fli , gli

Relations directes entre(τ0,K0) et (τli ,Kli )

19

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Transfert d'un débit latéral

F0 = V0C0

χ0 = SbX

Y0

κ0 = 7

3− 4A0

3T0P0

(∂P∂Y

)0

Approche adimensionnelle

Introduction de 3paramètres adimensionnels

Réduction du nombre deparamètres

Simpli�cation des relationsf0, g0, fli , gli

Relations directes entre(τ0,K0) et (τli ,Kli )

19

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Transfert d'un débit latéral

F0 = V0C0

χ0 = SbX

Y0

κ0 = 7

3− 4A0

3T0P0

(∂P∂Y

)0

Approche adimensionnelle

Introduction de 3paramètres adimensionnels

Réduction du nombre deparamètres

Simpli�cation des relationsf0, g0, fli , gli

Relations directes entre(τ0,K0) et (τli ,Kli )

19

Page 82: Modélisation intégrée des écoulements pour la …hydrologie.org/THE/MUNIER_Soutenance.pdfIntroduction Problématique Etat de l'art Objectifs Modèle hydraulique BO Gignac FT simpli

Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Transfert d'un débit latéral

F0 = V0C0

χ0 = SbX

Y0

κ0 = 7

3− 4A0

3T0P0

(∂P∂Y

)0

Approche adimensionnelle

Introduction de 3paramètres adimensionnels

Réduction du nombre deparamètres

Simpli�cation des relationsf0, g0, fli , gli

Relations directes entre(τ0,K0) et (τli ,Kli )

19

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Modèle hydraulique d'un bief

Synthèse partielle

Modèle simpli�é de type FOD, adapté à l'automatique

Transfert des débits amont et latéraux

2 paramètres seulement (τ0,K0)

q (s)0

q (s)p

q (s)d{

Xxd

xu

xp

0

q (s)X

qX (s) = TF0(s)q0(s) + TFp(xp, s)qp(s) + TFd (xu, xd , s)qd (s)

20

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Plan de la présentation

1 Introduction

2 Modèle hydraulique d'un bief

3 Modèle couplé hydraulique/hydrologieStructure du modèle intégréLe modèle intégré TGRValidation en simulation

4 Assimilation de données

5 Conclusion et perspectives

21

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Structure du modèle intégré

Découpage spatial

Courbe des surfacesdrainées (Lerat, 2009)

Apports ponctuels etdistribués

Modèle hydrologique

Approche globale parsous-bassin

Modèle conceptuel GR

P et E uniformes

Paramètres identiques surles sous-bassins

22

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Structure du modèle intégré

Sur

face

dra

inée

Abscisse longitudinale

principauxaffluents

Découpage spatial

Courbe des surfacesdrainées (Lerat, 2009)

Apports ponctuels etdistribués

Modèle hydrologique

Approche globale parsous-bassin

Modèle conceptuel GR

P et E uniformes

Paramètres identiques surles sous-bassins

22

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Structure du modèle intégré

Sur

face

dra

inée

Abscisse longitudinale

principauxaffluents

Transferthydrologique

ponc

tuel

sdébit amont

E QP amont

Qaval

Bassinintermédiaire

Tronçonde rivière

débitslatéraux

diff

us

Découpage spatial

Courbe des surfacesdrainées (Lerat, 2009)

Apports ponctuels etdistribués

Modèle hydrologique

Approche globale parsous-bassin

Modèle conceptuel GR

P et E uniformes

Paramètres identiques surles sous-bassins

22

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Structure du modèle intégré

Transferthydrologique

débit amont

E QP amont

Qaval

Bassinintermédiaire

Tronçonde rivière

débitslatéraux

Découpage spatial

Courbe des surfacesdrainées (Lerat, 2009)

Apports ponctuels etdistribués

Modèle hydrologique

Approche globale parsous-bassin

Modèle conceptuel GR

P et E uniformes

Paramètres identiques surles sous-bassins

22

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Structure du modèle intégré

Transferthydrologique

débit amont

E QP amont

Qaval

Bassinintermédiaire

Tronçonde rivière

débitslatéraux

Découpage spatial

Courbe des surfacesdrainées (Lerat, 2009)

Apports ponctuels etdistribués

Modèle hydrologique

Approche globale parsous-bassin

Modèle conceptuel GR

P et E uniformes

Paramètres identiques surles sous-bassins

22

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Structure du modèle intégré

Fonctiond'échange

ProductionS

Routage apportlatéralKRIGF

E P

Découpage spatial

Courbe des surfacesdrainées (Lerat, 2009)

Apports ponctuels etdistribués

Modèle hydrologique

Approche globale parsous-bassin

Modèle conceptuel GR

P et E uniformes

Paramètres identiques surles sous-bassins

22

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Structure du modèle intégré

Fonctiond'échange

ProductionS

Routage apportlatéralKRIGF

E P

Découpage spatial

Courbe des surfacesdrainées (Lerat, 2009)

Apports ponctuels etdistribués

Modèle hydrologique

Approche globale parsous-bassin

Modèle conceptuel GR

P et E uniformes

Paramètres identiques surles sous-bassins

22

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Structure du modèle intégré

Fonctiond'échange

ProductionS

Routage apportlatéralKRIGF

E P

Découpage spatial

Courbe des surfacesdrainées (Lerat, 2009)

Apports ponctuels etdistribués

Modèle hydrologique

Approche globale parsous-bassin

Modèle conceptuel GR

P et E uniformes

Paramètres identiques surles sous-bassins

22

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Le modèle intégré TGR

Sur

face

dra

inée

Abscisse longitudinale

principauxaffluents

Fonctiond'échange

ProductionS

Routage

apportamont

apportlatéralKR

ponctuel

diffus

IGF

E QP amont

Qaval

Modèle semi-linéaire

LRK (linéaire) :Routage bassin & rivière

GRK (non linéaire) :Production pluie nette

Entrées et paramètres

Pluie, ETP et débit amonthoraires

5 paramètres à caler :(τ0,K0,KR , S , IGF )

23

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Le modèle intégré TGR

Sur

face

dra

inée

Abscisse longitudinale

principauxaffluents

Fonctiond'échange

ProductionS

Routage

apportamont

apportlatéral

LRK

KR

ponctuel

diffus

IGF

E QP amont

Qaval

Modèle semi-linéaire

LRK (linéaire) :Routage bassin & rivière

GRK (non linéaire) :Production pluie nette

Entrées et paramètres

Pluie, ETP et débit amonthoraires

5 paramètres à caler :(τ0,K0,KR , S , IGF )

23

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Le modèle intégré TGR

Sur

face

dra

inée

Abscisse longitudinale

principauxaffluents

Fonctiond'échange

ProductionS

Routage

apportamont

apportlatéral

GRK

LRK

KR

ponctuel

diffus

IGF

E QP amont

Qaval

Modèle semi-linéaire

LRK (linéaire) :Routage bassin & rivière

GRK (non linéaire) :Production pluie nette

Entrées et paramètres

Pluie, ETP et débit amonthoraires

5 paramètres à caler :(τ0,K0,KR , S , IGF )

23

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Le modèle intégré TGR

Sur

face

dra

inée

Abscisse longitudinale

principauxaffluents

Fonctiond'échange

ProductionS

Routage

apportamont

apportlatéral

GRK

LRK

KR

ponctuel

diffus

IGF

E QP amont

Qaval

Modèle semi-linéaire

LRK (linéaire) :Routage bassin & rivière

GRK (non linéaire) :Production pluie nette

Entrées et paramètres

Pluie, ETP et débit amonthoraires

5 paramètres à caler :(τ0,K0,KR , S , IGF )

23

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Le modèle intégré TGR

Sur

face

dra

inée

Abscisse longitudinale

principauxaffluents

Fonctiond'échange

ProductionS

Routage

apportamont

apportlatéral

GRK

LRK

KR

ponctuel

diffus

IGF

E QP amont

Qaval

Modèle semi-linéaire

LRK (linéaire) :Routage bassin & rivière

GRK (non linéaire) :Production pluie nette

Entrées et paramètres

Pluie, ETP et débit amonthoraires

5 paramètres à caler :(τ0,K0,KR , S , IGF )

23

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Le modèle intégré TGR

Sur

face

dra

inée

Abscisse longitudinale

principauxaffluents

Fonctiond'échange

ProductionS

Routage

apportamont

apportlatéral

GRK

LRK

KR

ponctuel

diffus

IGF

E QP amont

Qaval

Modèle semi-linéaire

LRK (linéaire) :Routage bassin & rivière

GRK (non linéaire) :Production pluie nette

Entrées et paramètres

Pluie, ETP et débit amonthoraires

5 paramètres à caler :(τ0,K0,KR , S , IGF )

23

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Validation en simulation

Résultats d'identi�cation

3 bassins : Tarn, Aveyron et Loue

Comparaison GR4H et G-FOD

P1 : 1995-2000, P2 : 2001-2005

Aveyron

Tarn

Loue(975 km²)

(935 km²)

(650 km²)

24

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Validation en simulation

Résultats d'identi�cation

3 bassins : Tarn, Aveyron et Loue

Comparaison GR4H et G-FOD

P1 : 1995-2000, P2 : 2001-2005

Aveyron

Tarn

Loue(975 km²)

(935 km²)

(650 km²)

24

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Validation en simulation

Résultats d'identi�cation

3 bassins : Tarn, Aveyron et Loue

Comparaison GR4H et G-FOD

P1 : 1995-2000, P2 : 2001-2005

Aveyron

Tarn

Loue(975 km²)

(935 km²)

(650 km²)

24

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Modèle couplé hydraulique/hydrologie

Synthèse partielle

Approche générique semi-distribuée

Modèle semi-linéaire à 5 paramètres

Entrées climatiques et hydrauliques prises en comtpe

Possibilité de mise en réseau

Sur

face

dra

inée

Abscisse longitudinale

principauxaffluents

25

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Modèle couplé hydraulique/hydrologie

Synthèse partielle

Approche générique semi-distribuée

Modèle semi-linéaire à 5 paramètres

Entrées climatiques et hydrauliques prises en comtpe

Possibilité de mise en réseau

Sur

face

dra

inée

Abscisse longitudinale

principauxaffluents

LRKGRK

P, E Qamont

Qaval

TGR

25

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Modèle couplé hydraulique/hydrologie

Synthèse partielle

Approche générique semi-distribuée

Modèle semi-linéaire à 5 paramètres

Entrées climatiques et hydrauliques prises en comtpe

Possibilité de mise en réseau

Sur

face

dra

inée

Abscisse longitudinale

principauxaffluents

LRKGRK

P, E Qamont

Qaval

TGR

25

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Modèle couplé hydraulique/hydrologie

Synthèse partielle

Approche générique semi-distribuée

Modèle semi-linéaire à 5 paramètres

Entrées climatiques et hydrauliques prises en comtpe

Possibilité de mise en réseau

LRKGRK

P, E Qamont

LRKGRK

P, E

Qaval

TGR

Qint

25

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Plan de la présentation

1 Introduction

2 Modèle hydraulique d'un bief

3 Modèle couplé hydraulique/hydrologie

4 Assimilation de donnéesPrévision des crues : le cas du SereinIdenti�cation du modèle TGRFiltre de KalmanRésultats de prévision

5 Conclusion et perspectives

26

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Prévision des crues : le cas du Serein

Problématique

Contexte, objectif

Le systèmeDébit horairePluie et ETP horaire parsous-bassin

Prévision actuelle : GR3P

Méthodologie d'analyse

2 scénarios de pluies futures

Prévision jusqu'à l'horizon 72h

27

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Prévision des crues : le cas du Serein

tempsinstant deprévision

débi

t

horizon deprévision

passé futur

seuil d'alerte

prévision

débit réel

Problématique

Contexte, objectif

Le systèmeDébit horairePluie et ETP horaire parsous-bassin

Prévision actuelle : GR3P

Méthodologie d'analyse

2 scénarios de pluies futures

Prévision jusqu'à l'horizon 72h

27

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Prévision des crues : le cas du Serein

Station hydrométrique

Poste pluviométrique

Problématique

Contexte, objectif

Le systèmeDébit horairePluie et ETP horaire parsous-bassin

Prévision actuelle : GR3P

Méthodologie d'analyse

2 scénarios de pluies futures

Prévision jusqu'à l'horizon 72h

27

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Prévision des crues : le cas du Serein

Station hydrométrique

Poste pluviométrique

Fonctiond'échange

Production

RoutageIGF

E P

Qaval

Mise à jour Qaval

mesuré

Problématique

Contexte, objectif

Le systèmeDébit horairePluie et ETP horaire parsous-bassin

Prévision actuelle : GR3P

Méthodologie d'analyse

2 scénarios de pluies futures

Prévision jusqu'à l'horizon 72h

27

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Prévision des crues : le cas du Serein

Station hydrométrique

Poste pluviométrique

Fonctiond'échange

Production

RoutageIGF

E P

Qaval

Mise à jour Qaval

mesuré

Problématique

Contexte, objectif

Le systèmeDébit horairePluie et ETP horaire parsous-bassin

Prévision actuelle : GR3P

Méthodologie d'analyse

2 scénarios de pluies futures

Prévision jusqu'à l'horizon 72h

27

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Prévision des crues : le cas du Serein

Station hydrométrique

Poste pluviométrique

Fonctiond'échange

Production

RoutageIGF

E P

Qaval

Mise à jour Qaval

mesuré

Problématique

Contexte, objectif

Le systèmeDébit horairePluie et ETP horaire parsous-bassin

Prévision actuelle : GR3P

Méthodologie d'analyse

2 scénarios de pluies futures

Prévision jusqu'à l'horizon 72h

27

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Identi�cation du modèle TGR

BV 1

BV 2

BV 3

BV 4

Structure du modèle TGR

1 apport distribué parbassin intermédiaire

Identi�cation

Bassin par bassin

Calage-contrôle croiséP1 = 1994-2001P2 = 2002-2009

28

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Identi�cation du modèle TGR

BV 1

BV 2

BV 3

BV 4

Q1

P , E1 1

TGR

TGR (1)

P , E2 2

TGR (2)

Q2P , E3 3

TGR (3)

Q3P , E4 4

TGR (4)

Q4

Structure du modèle TGR

1 apport distribué parbassin intermédiaire

Identi�cation

Bassin par bassin

Calage-contrôle croiséP1 = 1994-2001P2 = 2002-2009

28

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Identi�cation du modèle TGR

BV 1

BV 2

BV 3

BV 4

Q1

P , E1 1

TGR

TGR (1)

P , E2 2

TGR (2)

Q2P , E3 3

TGR (3)

Q3P , E4 4

TGR (4)

Q4

Structure du modèle TGR

1 apport distribué parbassin intermédiaire

Identi�cation

Bassin par bassin

Calage-contrôle croiséP1 = 1994-2001P2 = 2002-2009

28

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Identi�cation du modèle TGR

BV 1

BV 2

BV 3

BV 4

Q1

P , E1 1

TGR

TGR (1)

P , E2 2

TGR (2)

Q2P , E3 3

TGR (3)

Q3P , E4 4

TGR (4)

Q4

Structure du modèle TGR

1 apport distribué parbassin intermédiaire

Identi�cation

Bassin par bassin

Calage-contrôle croiséP1 = 1994-2001P2 = 2002-2009

28

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Filtre de Kalman

Principe

Equations d'état

w (bruit de process)v (bruit de mesure)

Coe�cients depondération(états à corriger)

Algorithme en prévisionPrédictionMise à jourPrévision

Application à LRK

29

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Filtre de Kalman

x(k) = Ax(k − 1) + Bu(k − 1)

y(k) = Cx(k)

Principe

Equations d'état

w (bruit de process)v (bruit de mesure)

Coe�cients depondération(états à corriger)

Algorithme en prévisionPrédictionMise à jourPrévision

Application à LRK

29

Page 119: Modélisation intégrée des écoulements pour la …hydrologie.org/THE/MUNIER_Soutenance.pdfIntroduction Problématique Etat de l'art Objectifs Modèle hydraulique BO Gignac FT simpli

Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Filtre de Kalman

x(k) = Ax(k − 1) + Bu(k − 1) + w(k − 1)

y(k) = Cx(k) + v(k)

Principe

Equations d'état

w (bruit de process)v (bruit de mesure)

Coe�cients depondération(états à corriger)

Algorithme en prévisionPrédictionMise à jourPrévision

Application à LRK

29

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Filtre de Kalman

x(k) = Ax(k − 1) + Bu(k − 1) + w(k − 1)

y(k) = Cx(k) + v(k)

Principe

Equations d'état

w (bruit de process)v (bruit de mesure)

Coe�cients depondération(états à corriger)

Algorithme en prévisionPrédictionMise à jourPrévision

Application à LRK

29

Page 121: Modélisation intégrée des écoulements pour la …hydrologie.org/THE/MUNIER_Soutenance.pdfIntroduction Problématique Etat de l'art Objectifs Modèle hydraulique BO Gignac FT simpli

Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Filtre de Kalman

x(k) = Ax(k − 1) + Bu(k − 1) + w(k − 1)

y(k) = Cx(k) + v(k)

k k+1k-1

débi

t ava

l

tempsk+2 k+3 k+4

Principe

Equations d'état

w (bruit de process)v (bruit de mesure)

Coe�cients depondération(états à corriger)

Algorithme en prévisionPrédictionMise à jourPrévision

Application à LRK

29

Page 122: Modélisation intégrée des écoulements pour la …hydrologie.org/THE/MUNIER_Soutenance.pdfIntroduction Problématique Etat de l'art Objectifs Modèle hydraulique BO Gignac FT simpli

Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Filtre de Kalman

x(k) = Ax(k − 1) + Bu(k − 1) + w(k − 1)

y(k) = Cx(k) + v(k)

k k+1k-1

prédiction

débi

t ava

l

tempsk+2 k+3 k+4

Principe

Equations d'état

w (bruit de process)v (bruit de mesure)

Coe�cients depondération(états à corriger)

Algorithme en prévisionPrédictionMise à jourPrévision

Application à LRK

29

Page 123: Modélisation intégrée des écoulements pour la …hydrologie.org/THE/MUNIER_Soutenance.pdfIntroduction Problématique Etat de l'art Objectifs Modèle hydraulique BO Gignac FT simpli

Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Filtre de Kalman

x(k) = Ax(k − 1) + Bu(k − 1) + w(k − 1)

y(k) = Cx(k) + v(k)

k k+1k-1

prédiction mesure

débi

t ava

l

tempsk+2 k+3 k+4

Principe

Equations d'état

w (bruit de process)v (bruit de mesure)

Coe�cients depondération(états à corriger)

Algorithme en prévisionPrédictionMise à jourPrévision

Application à LRK

29

Page 124: Modélisation intégrée des écoulements pour la …hydrologie.org/THE/MUNIER_Soutenance.pdfIntroduction Problématique Etat de l'art Objectifs Modèle hydraulique BO Gignac FT simpli

Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Filtre de Kalman

x(k) = Ax(k − 1) + Bu(k − 1) + w(k − 1)

y(k) = Cx(k) + v(k)

k k+1k-1

prédiction mesure

débi

t ava

l

temps

mise à jour

k+2 k+3 k+4

Principe

Equations d'état

w (bruit de process)v (bruit de mesure)

Coe�cients depondération(états à corriger)

Algorithme en prévisionPrédictionMise à jourPrévision

Application à LRK

29

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Filtre de Kalman

x(k) = Ax(k − 1) + Bu(k − 1) + w(k − 1)

y(k) = Cx(k) + v(k)

k k+1k-1

prédiction mesure

débi

t ava

l

temps

mise à jour prévision

k+2 k+3 k+4

Principe

Equations d'état

w (bruit de process)v (bruit de mesure)

Coe�cients depondération(états à corriger)

Algorithme en prévisionPrédictionMise à jourPrévision

Application à LRK

29

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Filtre de Kalman

x(k) = Ax(k − 1) + Bu(k − 1) + w(k − 1)

y(k) = Cx(k) + v(k)

LRK

Q1

P , E1 1

GRK(1)

TGR

LRK (1)

P , E2 2

GRK(2) LRK (2)

Q2

P , E3 3

GRK(3) LRK (3)

Q3

P , E4 4

GRK(4) LRK (4)

Q4

u =

GRK (1)(P1,E1)

GRK (2)(P2,E2)

GRK (3)(P3,E3)

GRK (4)(P4,E4)

y =

Q1

Q2

Q3

Q4

Principe

Equations d'état

w (bruit de process)v (bruit de mesure)

Coe�cients depondération(états à corriger)

Algorithme en prévisionPrédictionMise à jourPrévision

Application à LRK

29

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Con�ance hydraulique/hydrologique

K0T0

KlKR

+ yiui

Quels états corriger ?

Etats hydrauliques

Etats hydrologiques

Pondération α

Critère NME

30

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Con�ance hydraulique/hydrologique

K0T0

KlKR

+ yiui

Quels états corriger ?

Etats hydrauliques

Etats hydrologiques

Pondération α

Critère NME

30

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Con�ance hydraulique/hydrologique

K0T0

KlKR

+ yiui

Quels états corriger ?

Etats hydrauliques

Etats hydrologiques

Pondération α

Critère NME

30

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Con�ance hydraulique/hydrologique

K0T0

KlKR

+ yiui

QN = αQ(τ0,K0)N

+ (1− α)Q(KR ,Kl

)

N

Quels états corriger ?

Etats hydrauliques

Etats hydrologiques

Pondération α

Critère NME

30

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Con�ance hydraulique/hydrologique

K0T0

KlKR

+ yiui

QN = αQ(τ0,K0)N

+ (1− α)Q(KR ,Kl

)

N

NME = 1N

∑Nk=1 ‖y(k)− Cx(k|k − 1)‖1

k k+1k-1

prédiction mesure

débi

t ava

l

temps

mise à jour

Quels états corriger ?

Etats hydrauliques

Etats hydrologiques

Pondération α

Critère NME

30

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Con�ance hydraulique/hydrologique

K0T0

KlKR

+ yiui

QN = αQ(τ0,K0)N

+ (1− α)Q(KR ,Kl

)

N

NME = 1N

∑Nk=1 ‖y(k)− Cx(k|k − 1)‖1

k k+1k-1

prédiction mesure

débi

t ava

l

temps

mise à jour

Quels états corriger ?

Etats hydrauliques

Etats hydrologiques

Pondération α

Critère NME

30

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Résultats de prévision (crue mars 2006)

31

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Résultats de prévision (crue mars 2006)

31

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Résultats de prévision (crue mars 2006)

31

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Résultats de prévision (crue mars 2006)

32

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Plan de la présentation

1 Introduction

2 Modèle hydraulique d'un bief

3 Modèle couplé hydraulique/hydrologie

4 Assimilation de données

5 Conclusion et perspectivesConclusionPerspectives

33

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Conclusion

Questions abordées

Comment prendre en compte les débits latéraux dans unmodèle hydraulique simpli�é ?

Modélisation hydraulique

Approche physique et approximation fréquentielle

Modèle à 2 paramètres adapté à l'automatique

Prise en compte des débits amont et latéraux

In�uence des ouvragesMéthodologie (Advances in Water Resources)

Temps de réponse (Journal of Irrigation and Drainage Engineering)

34

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Conclusion

Questions abordées

Comment prendre en compte les débits latéraux dans unmodèle hydraulique simpli�é ?

Modélisation hydraulique

Approche physique et approximation fréquentielle

Modèle à 2 paramètres adapté à l'automatique

Prise en compte des débits amont et latéraux

In�uence des ouvragesMéthodologie (Advances in Water Resources)

Temps de réponse (Journal of Irrigation and Drainage Engineering)

34

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Conclusion

Questions abordées

Comment prendre en compte les débits latéraux dans unmodèle hydraulique simpli�é ?

Modélisation hydraulique

Approche physique et approximation fréquentielle

Modèle à 2 paramètres adapté à l'automatique

Prise en compte des débits amont et latéraux

In�uence des ouvragesMéthodologie (Advances in Water Resources)

Temps de réponse (Journal of Irrigation and Drainage Engineering)

34

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Conclusion

Questions abordées

Comment y intégrer une composante hydrologique ?

Comment intégrer les données reçues en temps réel en vuede corriger les erreurs de modélisation ?

Intégration hydraulique � hydrologie

Approche générique de type semi-distribuée

Assimilation de données (�ltre de Kalman)

Reconstitution d'états internes non mesurésCas des prélèvements sur le bassin amont de l'Adour

35

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Conclusion

Questions abordées

Comment y intégrer une composante hydrologique ?

Comment intégrer les données reçues en temps réel en vuede corriger les erreurs de modélisation ?

Intégration hydraulique � hydrologie

Approche générique de type semi-distribuée

Assimilation de données (�ltre de Kalman)

Reconstitution d'états internes non mesurésCas des prélèvements sur le bassin amont de l'Adour

35

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Conclusion

Questions abordées

Comment y intégrer une composante hydrologique ?

Comment intégrer les données reçues en temps réel en vuede corriger les erreurs de modélisation ?

Intégration hydraulique � hydrologie

Approche générique de type semi-distribuée

Assimilation de données (�ltre de Kalman)

Reconstitution d'états internes non mesurésCas des prélèvements sur le bassin amont de l'Adour

35

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Perspectives

Développements recherche

Intégration d'un module de demande

Extension au non linéaire (modélisation, assimilation)

Développement d'un contrôleur automatique

Vers des applications opérationnelles

Prévision des crues

Gestion des systèmes barrage-rivière

36

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Perspectives

Développements recherche

Intégration d'un module de demande

Extension au non linéaire (modélisation, assimilation)

Développement d'un contrôleur automatique

Vers des applications opérationnelles

Prévision des crues

Gestion des systèmes barrage-rivière

36

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Introduction

ProblématiqueEtat de l'artObjectifs

Modèle

hydraulique

BO GignacFT simpli�éeDébit latéral

Modèle

couplé

StructureModèle TGRValidation

Assimilation

Le SereinIdenti�cationKalmanRésultats

Conclusion

ConclusionPerspectives

Modélisation intégrée des écoulements pour lagestion en temps réel d'un bassin versant

anthropisé

Simon Munier

Institut des Sciences et Industries du Vivant et de l'Environnement(AgroParisTech)

Thèse préparée au Cemagref, UMR G-EAU

8 décembre 2009

37