Impact de la variabilité non-mesurée des précipitations sur les débits en hydrologie urbaine : un cas d'étude dans le cadre multifractal

Auguste Gires (1) , D Schertzer (1) , Ioulia Tchiguirinskaia (1) , S. Lovejoy (2) , Cedo Maksimovic (3) , Christian Onof (3) , Nuno Simoes (3, 4)

1 LEESU - laboratoire Eau, Environnement et Systèmes Urbains
2 GEOTOP - Centre de recherche sur la dynamique du système Terre
3 Department of Civil and Environmental Engineering [Imperial College London]
4 Department of Civil Engineering

Cet article utilise les propriétés multifractales d'un évènement pluvieux dans la région de Londres le 9 février 2009, pour mieux comprendre et quantifier 'incertitude associée à la variabilité spatio-temporelle des précipitations non mesurées par les radars météorologiques en bande C, dont la résolution estimée est de 1 km*1 km*5min, et comment elle se transfère aux prévisions des débits en réseaux d'assainissement. Le cas d'étude hydrologique est celui du bassin versant urbain de 900 hectares de Cranbrook (Londres). Les propriétés multifractales sont en accord avec le modèle spatio-temporel le plus simple, reposant sur un exposant d'anisotropie entre l'espace et le temps. Ceci permet de désagréger le champ de précipitation à l'aide de cascades multifractales spatio-temporelles. Un ensemble de champs de précipitations désagrégés réalistes est alors généré à l'aide des multifractals universels, puis l'ensemble des hydrogrammes correspondants est obtenu par un modèle urbain pluie-débit semi-distribué. Il apparait que les queues de probabilité issues de l'analyse de 100 échantillons de précipitation présentent un comportement en loi de puissance, qui est retrouvé sur les débits de pointe mais avec des exposants différents

Mots clés: variabilité spatio-temporelle; désagrégation; multifractals; loi de puissance; ensemble stochastique; hydrologie urbaine

Domaines: Sciences de l'environnement

Auguste Gires, D Schertzer, Ioulia Tchiguirinskaia, S. Lovejoy, Cedo Maksimovic, et al.. Impact de la variabilité non-mesurée des précipitations sur les débits en hydrologie urbaine : un cas d'étude dans le cadre multifractal. La Houille Blanche - Revue internationale de l'eau, 2011, 4 (sept 2011), pp.37-42. ⟨10.1051/lhb/2011039⟩. ⟨hal-00677434⟩