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1.
The behaviour and estimation of pollutant transport with water in an aquifer are based on the determination of displacement parameters (velocity field, dispersion tensor, kinematic porosity, etc.). We consider the one-dimensional and isothermal displacement of two miscible fluids through an isotropic and homogeneous porous medium in mechanical dispersion. An in situ measurement technique coupled with an impulse response method is used to verify the theoretical solution in the error function (trace case). With viscosity and density gradients, experimental and numerical (application of instability criterion) results are in good agreement. For a quasi-stable displacement, we have shown an asymptotic dispersion regime. The localization of a pollutant front in the studied configuration, is discussed.
Abstract
Le transfert d'un polluant par l'eau dans un milieu naturel repose sur la détermination des paramètres de déplacement (champ des vitesses tenseur de dispersion, porosité cinematique, ...). On considère un écoulement unidimensionnel et isotherme de deux fluides miscibles dans un milieu poreux homogène et isotrope en régime de dispersion mécanique. Une technique de mesure in situ couplée avec une méthode de réponse impulsionnelle a permis de vérifier la solution analytique en fonction erreur (cas du traceur). Dans le cas d'un déplacement avec contrastes de densité et de viscosité, les résultats expérimentaux et numériques (application d'un critère d'instabilité) concordent. Pour un déplacement quasi-stable, nous avons mis en évidence un régime de dispersion asymptotique. Nous analysons, ensuite, la localisation d'un front de pollution dans la configuration étudiée. 相似文献
2.
A stochastic model for the prediction of the largest exceedance above a given discharge base level, at a given location of a river, has been presented by Todorovic and Zelenhasic.
In the present paper a bayesian approach is followed in order to find the distribution function of the exceedance for a given return period when uncertainty arises in the parameters of the distribution function describing the model. The risks encountered in evaluating this exceedance using different lengths of period of record are compared.
Résumé
Un modèle stochastique pour prédire l'excédance maximum au-dessus d'un débit de base donné, à une station donnée d'une rivière, a été présenté par Todorovic et Zelenhasic.
Dans cet article les auteurs utilisent une approche bayésienne pour trouver la fonction de densité de l'excédance correspondant à une période de récurrence donnée quand une in-certitude apparaît dans les paramètres de la fonction de répartition décrivant le modèle. Les risques rencontrés en évaluant cette excédance à partir des périodes de données de longueurs différentes sont comparés. 相似文献
3.
An original segmentation procedure hydrometeorology series is setailed. From the beginning of this century, the results of rainfall and discharge series analysis exhibit a West African climatological evolution in successive stages. These stages, separated by jumps, come within more and more arid general tendency. The length of the sequences between the jumps are 9 to more than 19 years long. These climatological sequences, computed from various time series are concomitant and then have a regional significance.
Résumé
Une procédure originale de segmentation des séries hydrométéorologiques est présentée. Elle permet de mettre en évidence, aussi bien pour la pluviométrie que pour le débit de grands fleuves, une évolution climatique de l'Afrique de l'Ouest, depuis le début siècle, en séquence successives qui s'inscrivent dans une tendance générale d'aggravation de l'aridit′e. Ces séquences longues de 9 à plus de 19 ans, déterminées à partir de séries de localisation et de nature variées, sont concomittantes et ont donc une valeur régionale. 相似文献
4.
Exploitation d''un système de deux puits en situation de compétition et en situation de coordination
P. Hubert 《Journal of Hydrology》1984,70(1-4):353-367
We propose to study two different ways of exploiting a two-well system in steady state. In the first case, two different economical agents manage one well each (competition). In the second case, both of the wells are managed by the same economical agent (coordination). These problems are special cases of an oligopoly game. In both cases, the hydrogeologic conditions are assumed to be favourable for groundwater exploitation and its only limiting factor of economic origin. It is shown that an equilibrium is always reached, but that, in the case of coordinated exploitation, at least one of the wells is operated at a lower production rate than in the case of competitive exploitation. Finally, a numerical application is made on a simplified example.
Résumé
On se propose d'étudier l'exploitation en régime permanent d'un système de deux puits dans deux situations. Dans la première situation, deux agents économiques gèrent chacun un puits (compétition). Dans la seconde situation, les deux puits sont gérés par un même agent économique (coordination). Ces problèmes sont des cas particuliers de jeu oligopolistique. Dans tous les cas, les conditions hydrogéologiques sont supposées suffisamment favorables pour que la seule limite à l'exploitation des eaux souterraines soit de nature économique. On démontre qu'un équilibre stable est toujours atteint, mais que, dans la situation de coordination, un puits au moins est utilisé avec un débit moindre que dans la situation de compétition. Une application numérique a été effectuée sur un exemple simple. 相似文献
5.
In underground flow tracing studies, the estimation of the nature and the importance of interactions undergone by the substance used very often constitutes an obstacle to good modeling of mass-transfer processes in solution.
We propose a method to quantify these phenomena by the use of lanthanides as tracers.
For this study, we set up an analytical methodology adapted to routine measurements. The quality of five lanthanides as indicators has been examined. We have demonstrated the formation, by substitution, of a carbonate complex which is extremely stable in the natural environment. The field experiments carried out demonstrated the efficiency of those tracers and confirmed their great stability.
Tracer recovery graphs show that, in accord with our hypothesis, convection and dispersion are identical for all the lanthanide elements. Moreover, we have established a direct relation between their fixing rate on earth materials and the value of their stability constants.
Thus, we demonstrate the possibility of correlative multitracing, with known and quantifiable interelement relations.
Résumé
Dans les études de circulations souterraines par traceur, l'estimation de la nature et de l'importance des interactions subies par la substance utilisée constitue, bien souvent, un obstacle à une bonne modélisation des processus de transfert de masse en solution.
Nous proposons une méthode de quantification de ces phénomènes par l'utilisation des lanthanides comme traceurs.
Pour cette étude, nous avons mis au point une méthodologie analytique adaptée aux mesures de routine. Les qualités, en tant qu'indicateurs, de cinq lanthanides ont été examinées. Nous avons démontré la formation, par substitution, d'un complexe carbonaté extrèment stable en milieu naturel. Les expériences de terrain réalisées ont prouvé l'efficacité de ces traceurs et confirmé leur grande stabilité.
Les courbes de restitution obtenues ont montré que, conformément à nos hypothèses, la convection et la dispersion sont identiques pour l'ensemble de ces éléments. De plus, il a été établi une relation directe entre leurs taux de fixation sur le terrain et la valeur de leurs constantes de stabilité.
On dispose ainsi d'une possibilité de multitraçage corrélatif, avec des relations interélémentaires connues et quantifiables. 相似文献
6.
Lack of water supply during periods of deficient flow affects the economic potentiality of the great river valleys which are the most developed areas in the country. Reservoir dams built in the upper stream catchments store excess flow and provide controlled release in the dry season. Capital costs of construction and the consequences of failures justify a thorough study of operating rules.The low flows and conditional variability of availability of water call for carry-over procedures (reservoir capacity is sometimes greater than the mean available water). It is not possible to predict future sequence of flows, thus the carry-over rule is a statistical decision-making tool. The flow data are only one of the very many possible sources of information. But the analysis of flow data provides us with statistical measures to generate long series of synthetic inflows associated with summer deficits.A simplification has been introduced by choosing only the values which are absolutely necessary for optimal management research: available water volumes and reserve volumes for a flow threshold.Yearly alternate periods of excess and deficiency of water are defined by the values above and below a threshold of flow discharge at a location gage named “objective point”, where the reservoir effects are to be estimated. Yearly periods are described by water volumes, either inflows into reservoirs, or deficits below various thresholds of summer flow discharges. Marginal and conditional probability distributions of these volumes and the physical laws which mark their bounds and relationships were estimated on the basis of 31 years of daily flow records.The synthetic simulated series for 1000 years was compared to records of historical levels (since 1863). Extreme events such as sequences of dry years, have return periods of comparable magnitude.This synthetic series has a similar statistical character of short historical series and makes the analysis of operating rules possible.
Résumé
Les moyennes et basses vallées des fleuves ont en général polarisé le développement industriel et agricole, créant ainsi des besoins en eau croissants. L'implantation de barrages-réservoirs dans les hauts bassins peut contribuer à atténuer les graves conséquences de pénuries. Ils emmagasinent l'eau en période d'abondance et la restituent en étiage. L'importance des investissements et les conséquences d'une défaillance justifient une analyse minutieuse des conditions de gestion de ces retenues.L'aménagement du bassin de la Loire (France) prévoit des réservoirs de capacités importantes vis-à-vis des apports annuels moyens. La variabilité liée des étiages et des apports aux réservoirs, conduit à envisager des reports interannuels. La valeur optimale du report a un caractère statistique, en raison de l'indépendance des caractères hydrologiques des années successives.Une simplification a été recherchée, ne comportant que les grandeurs strictement indispensables à la recherche de la gestion optimale: volumes d'apports et volumes de soutien à un seuil de débit. Les périodes d'apports et de déficits sont définies annuellement par le franchissement d'un seuil de débit à la section objectif du soutien. Les états alternés ainsi obtenus sont caractérisés: (1) pour la période d'apports: par les volumes apportés aux divers réservoirs; et (2) pour la période de déficit: par les volumes déficitaires sous différents seuils de débit au point objectif.Les 31 années d'observations de débits dans le bassin ont permis l'estimation des lois de distributions marginales et liées de ces variables, ainsi que des contraintes physiques qui les bornent. Cette analyse a permis l'élaboration d'un modèle de génération simultanée d'apports aux réservoirs et d'étiages dans la vallée. Une série longue de 1000 ans a ensuite été générée par une méthode de Monte-Carlo.Les résultats de la simulation ont été confrontés aux observations historiques de hauteurs d'eau (110 ans). Les événements exceptionnels ont des fréquences d'ordre de grandeur comparable.Cette série synthétique permet d'envisager une analyse de la gestion dégagée du caractère particulier lié à la brièveté de la série historique. 相似文献7.
《水文科学杂志》2013,58(2)
Résumé Des mesures hydrométriques classiques et l'imagerie 2-D de résistivité électrique (IRE) détaillée ont été combinées avec le prélèvement de traceurs pour identifier les processus hydrologiques en jeu dans un bassin versant semi-aride de la province Cap-Oriental, en Afrique du Sud. L'étude des événements de précipitation et d'écoulement a souligné la forte relation qui existe entre les précipitations et les caractéristiques de la génération des écoulements. L'observation du potentiel hydrique du sol ainsi que du niveau d'eau souterraine a mis en évidence le développement d'une nappe perchée dans le sol. Ces résultats sont confirmés par des séparations d'hydrogrammes à base de traceurs et illustrent le rôle important des écoulements souterrains superficiels. L'étude par IRE a permis de mieux connaître la structure du sous-sol. Finalement, l'étude par IRE, combinée avec des mesures obtenues par réflectométrie en domaine temporel (TDR), a permis d'extrapoler à des mesures sélectives de teneur en eau. Pour récapituler, l'utilisation et la combinaison de différentes méthodes de terrain ont mené au développement d'un modèle conceptuel du fonctionnement hydrologique de ce bassin versant. Le rôle dominant des mécanismes de subsurface a été démontré. 相似文献
8.
Résumé On donne l'expression du déplacement dû à la propagation d'une dislocation uniforme partant du centre d'une faille circulaire, avec une vitesse de propagation finie ou infinie. Dans cedernier cas on se trouve dans une situation analogue à celle de la diffraction de Fraunhofer en Optique. Le spectre d'amplitude de l'ondeP est modulé dans son détail par la fonction de Bessel d'ordre1. Quand le rayon du cercle est relativement faible, on retrouve les expressions d'une source ponctuelle, dans lesquelles la densité surfacique de moment intégré est remplacé par le moment sismique total. On met en évidence une fréquence de coupure qui augmente avec la profondeur du foyer et diminue quand le rayon de la faille augmente. On donne enfin une expression du moment sismique total en fonction de l'amplitude spectrale aux basses fréquences.
Summary We have examined the case of the radial propagation of a uniform dislocation and stated in detail the expression of the displacement. The rupture velocity is assumed finite or infinite. The last case shows some analogies with the Fraunhofer diffraction. TheP wave amplitude spectrum is modulated in its detail by theJ 1 Bessel function. With small values of the radius, one can obtain the displacement by replacing in the expression corresponding to point sources the integral of the moment density by the total seismic moment. The corner frequency increases with the focal depth, and decreased when the fault radius increases. Finally, we give an expression of the total seismic moment deduced from the low frequency spectral amplitude components.相似文献
9.
In the upper catchment of the River Loire, France, the construction of five reservoir dams has been planned to sustain the low flows in the Loire valley. The management of these reservoirs, to be built successively, must be approached from partial or complete points of view in order to establish the daily draft decisions at every stage of the project.A hydrological criteria concerning the low flows at a station in the valley (namely the “objective point”) is used to judge the results. It is possible to determine the optimal carry-over storage for this criterion with the use of a long series of simulated inflows to reservoirs and annual deficits, when the future conditions are presumed to be known. The statistical analysis of the results helps in the formulation of the objectives for long-term Q1 assuring the carry-over storage for a predetermined risk of failure.This objective for long-term Q1 will not hold good if the low flow is severe. Thus some deterministic and statistical hypotheses have been used to formulate an objective for the mean term of flow Q2 (tj) which is calculated each day tj and adjusted to the hydrological conditions of the year. The target draft Cb at the objective point is the minimum of the pair [(Q1, Q2 (tj)].Water is discharged each day to meet this target flow, while maintaining all the constraints of the flows downstream to the reservoirs. It takes into account the time needed for transfer of water and permits a good prediction of either the flow propagation in the upper watershed or the evolution of the inflows from downstream catchments.A modular model is used to calculate the daily flow. The results obtained from simulation were satisfactory.
Résumé
La construction de cinq barrages réservoirs est envisagée sur le haut-bassin de la Loire, en vue de soutenir les débits d'étiage dans la basse vallée. Une gestion en temps réel s'exprime par une formulation journalière des débits à lacher aux ouvrages de retenue. Cette formulation résulte d'une optimisation de la gestion des volumes d'apports, compte tenu d'une contrainte de défaillance liée à un état vide des réserves en cours d'étiage.La recherche de la gestion optimale des reports interannuels est faite au moyen d'un critère purement hydrologique: la distribution de probabilité des débits d'étiage en une station de la vallée, appelée point objectif. Une longue série simulée d'apports annuels aux réservoirs et de déficits au point objectif permet de déterminer les reports interannuels optimaux vis-à-vis de ce critère dans le cas d'un avenir certain. L'analyse statistique des reports effectués dans ces conditions permet de dégager la formulation d'un objectif à long terme assurant un report interannuel pour un risque déterminé de défaillance. Cet objectif défini en début de saison d'étiage et optimisant le report envisagé est appelé l'objectif à long terme Q1. En cas de réserves assez faibles en début de saison, et d'étiage plus sévère que prévu, le maintien “ne varietur” de cet objectif peut conduire à la vidange totale des réservoirs en cours d'étiage. Une contrainte journalière a été ajoutée pour limiter ce risque. La répartition de la totalité des réserves disponibles sur la période probable d'étiage restant à courir, définit un objectif à moyen terme Q2 (tj). Sa réactualisation chaque jour évite toute défaillance brusque de la gestion. Le débit que l'on cherche à maintenir au point objectif ou débit cible est défini chaque jour par le minimum du couple [Q1, Q2 (tj)].La réalisation pratique de ce débit cible à partir des délestages effectués aux différents barrages tient compte de la propagation des débits lachés et des prévisions d'apports des bassins intermédiaires. Un modèle modulaire de bassin a été conçu qui permet le calcul des lachures journalières réalisant un débit cible défini.La simulation de la méthode proposée sur les séries historiques disponibles fournit des résultats très satisfaisants. 相似文献10.
RésuméDans la région du Maghreb au climat semi-aride méditerranéen, l’agressivité des pluies et leur forte variabilité contribuent à l’érosion des sols qui alimente la charge solide des oueds, facteur d’envasement rapide des barrages hydrauliques. Aspect important caractérisant les écoulements liquides et solides dans le contexte méditerranéen, le thème de la variabilité temporelle est privilégié dans ce travail, focalisé sur le bassin de l’Oued Bouhamdane (Algérie orientale). Depuis décembre 1987, les débits de l’oued, contrôlés depuis septembre 1969 par une station hydrométrique (1105 km2), sont régularisés par le barrage Hammam Debagh, situé à l’amont immédiat de la section de jaugeage (1070 km2). L’étude a nécessité le traitement d’une longue chronique de mesures directes de la concentration en matières en suspension (MES) et des écoulements liquides, complétée par les données d’apport journalier disponibles au barrage. A l’aide d’une fonction de type puissance liant les débits solides instantanés et les débits liquides instantanés, deux séries—1969–1987 et 1995–2010—de débits solides journaliers ont été générées, respectivement au droit de la station hydrométrique et au site du barrage. L’apport solide spécifique, modéré en valeur moyenne (257 t km?2 an?1), est marqué par une très forte variabilité interannuelle (0,5 et 1396 t km?2 an?1 respectivement en 1996/97 et 2004/05), qui augmente sensiblement pendant la saison des hautes eaux. La charge solide apportée par le cours d’eau pendant les évènements de crue contribue de façon considérable aux totaux annuels et mensuels de la dégradation spécifique calculée à l’échelle du bassin. L’approche comparative montre que le flux sédimentaire estimé par la méthode des mesures des concentrations de l’oued à la station hydrométrique (0,22–0,29 hm3 an?1) ne rend pas compte de la totalité du volume d’envasement du barrage (0,98 hm3 an?1 en moyenne), mise en évidence à l’aide de levés bathymétriques et incluant les transports de fond et d’autres apports de sédiments, très difficiles à mesurer.Editeur Z.W. Kundzewicz; Editeur associé G. MahéCitation Louamri, A., Mebarki, A., et Laignel, B., 2013. Variabilité interannuelle et intra-annuelle des transports solides de l’Oued Bouhamdane, à l’amont du barrage Hammam Debagh (Algérie orientale). Hydrological Sciences Journal, 58 (7), 1559–1572. 相似文献
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Résumé La variabilité du climat, une gestion non optimale de la ressource en eau et l'intensification des activités anthropiques pourraient être les trois facteurs majeurs menaçant les écoulements et l'état de la ressource en eau dans les sous-bassins algériens. C'est le cas du bassin de la Tafna dans la partie occidentale de l'Algérie. Ce bassin est situé dans une région au climat semi-aride. Outre l'influence des précipitations, nous examinerons dans cet article la contribution possible d'autres facteurs (géologiques, topographiques et anthropiques) à la variabilité des écoulements dans le bassin de la Tafna. Pour cela, en plus de l'analyse du régime pluviométrique et des débits, nous avons choisi d'analyser le baseflow index ou BFI et les débits de base. Cinq sous-bassins de la Tafna, où des données journalières de pluie et de débit étaient disponibles sur la période 1976–2006 ont été étudiés. L'analyse, qui a distingué deux sous-régions déterminées par la topographie: les bassins d'altitude et ceux de plaine, montre que, selon leur contexte géologique, les sous-bassins ont des comportements différents en terme d'écoulement. Les zones en altitude présentant un écoulement de base et un BFI plus importants que les bassins de plaine. Ceci peut être relié à la nature lithologique des formations, les bassins d'altitude présentant une composante karstique importante. Les analyses de tendance/rupture sur les précipitations annuelles ne montrent aucune tendance significative sur la période 1976–2006. On note une baisse des débits moyens annuels uniquement sur deux stations en altitude (significatives aux seuils 1 et 10% respectivement). Une tendance à une diminution significative des débits de base est obtenue sur deux bassins d'altitude et un bassin de plaine (au seuil 1 ou 5%). La baisse du BFI est significative au seuil 1% pour seulement une station d'altitude. Ceci serait le signe d'une baisse du stock dans les bassins d'altitude. La modification des écoulements de base sur certains sous-bassins de la Tafna serait donc imputable à des causes, notamment de nature anthropique, ne relevant pas d'une diminution de la pluviométrie. Editeur Z.W. Kundzewicz; Editeur associé M. Lang Citation Bakreti, A., Braud, I., Leblois, E., et Benali, A. 2013. Analyse conjointe des régimes pluviométriques et hydrologiques dans le bassin de la Tafna (Algérie Occidentale). Hydrological Sciences Journal, 58 (1), 1–19. 相似文献
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Détection des cavités à l'aide de mesures électriques et du géoradar dans une galerie d'amenée d'eau
Old water-delivery tunnels can become leaky and produce water losses of some economic importance. The detection of solution cavities behind the concrete lining was the purpose of an investigation in a 2 km long part of a water-delivery tunnel in Switzerland. A gypsum zone of about 700 m length was considered to be especially critical. Two geophysical methods were used at the same time: resistivity profiling with three different array lengths, and ground-penetrating radar. The cavities were characterized by higher electrical resistivity, principally for the short array (AB = 3 m). Detailed measurements with a pole-dipole array were made for a better depth interpretation of anomalies in some critical zones. The GPR investigations were made with an antenna of 500 MHz. Some transverse profiles were carried out with GPR in order to better delineate the discovered cavernous or weathered zones. GPR located cavities up to a few meters in length, at depths between 0 and 4 m behind the lining. Anomalies found by one investigation method were often confirmed by the other one. Their complementarity thus allowed a more reliable interpretation of the gathered data. Verifying drillholes have mostly confirmed the good correlation between geophysical interpretation and drilling results. Endoscopic investigations in the drillholes enabled us to have a real vision of discovered cavities.Although GPR-profiling has the advantage of a continuous underground imaging and of greater efficiency during data acquisition (investigation speed) we consider the combination of both methods in the present study as a good example of an integrated geophysical survey, which enables a more reliable interpretation of the gathered data.
Résumé
Les galeries d'amenée d'eau d'un certain âge peuvent poser des problèmes à cause de pertes d'eau parfois importantes. L'objectif de cette étude a été la mise en évidence et le positionnement de cavités derrière le revêtement d'une galerie en Suisse, sur une longueur de 2 km. Une zone de gypse longue de 700 m était considérée comme particulièrement critique. Deux méthodes géophysiques ont été conjointement utilisées: le traîné électrique multiple avec trois longueurs de ligne d'envoi de courant et le géoradar. Les cavités, caractérisées par des résistivités élevées, ont surtout été mises en évidence par le dispositif le plus court (AB = 3 m). Des mesures de détail ont été réalisées dans les zones critiques avec un dispositif pôle-dipôle en vue d'une meilleure interprétation des anomalies en profondeur. Les mesures de géoradar ont été exécutées avec une antenne de 500 MHz. Quelques profils transversaux ont été effectués pour vérifier l'extension des zones d'altérations ou des cavités. Le géoradar a pu localiser des cavités mesurant jusqu'à plusieurs mètres en longueur à des profondeurs variant entre 0 et 4 m derrière le revêtement de la galerie. Les anomalies décelées par une méthode ont souvent pu être confirmées par l'autre et leur complémentarité a permis une interprétation plus sûre. Des forages carottés ont montré une bonne corrélation entre les anomalies géophysiques et la réalité. Des mesures de fibroscopie dans les forages nous ont permis de déterminer la géométrie des cavités.Le géoradar possède des avantages certains: imagerie continue du massif rocheux et grande rapidité dans l'acquisition des données. Néanmoins, nous considérons la combinaison des deux méthodes utilisées dans cette étude comme le bon exemple d'une investigation géophysique combinée permettant une interprétation optimale de tous les résultats. 相似文献13.
The radio-magnetotelluric method (Radio-MT) can be operated in water tanks to an adaptation of the electric field transducer. Measurements are very easy to carry out: the set of transducers (electric and magnetic field transducers) is towed on a raft behind a boat. The small dimension of the system makes it possible to perform resistivity profiling across rivers and thus to assess lateral variations of the underground proprieties across the watercourse with a better accuracy than is possible with the direct current prospecting method where the total length of the measurement array is over about 200 m. With the latter method only profiles parallel to the watercourse are possible if the river is not wider than a few hundred metres. This means that the two methods are complementary.We have performed several experiments and survey campaigns with this new method. With one of them, we have compared the resistivity results obtained by both methods along a 7 km long profile. The second survey campaign has helped to understand the geological structure of the surroundings of a river across which a dam construction is planned. Lastly, we have carried out resistivity measurements along the same profile, some 50 m long, three times, in a lake with three different water depths: dry lake, and waterdepths of 30 cm and 1 m. With this comparison we have been able to experimentally confirm the theoretical modelling of the effect of water on the Radio-MT resistivity measurements.The applications of Radio-MT in water are the same as those of DC prospecting: geological surveying and survey of the sediment on the water floor (mud, sands and gravels). Of course, unlike DC resistivity prospecting, Radio-MT cannot be used at sea where the skin depth of the electromagnetic waves is too small.
Résumé
La radio-magnétotellurique (Radio-MT) peut être mise en œuvre dans l'eau grâce à l'adaptation du capteur de champ électrique. Les mesures sont très simples: il suffit de remorquer l'ensemble des deux capteurs (de champ électrique et de champ magnétique) sur un flotteur derrière un bateau. Le faible encombrement du matériel permet de réaliser des profils de résistivité apparente en travers des cours d'eau et donc d'évaluer, avec une meilleure précision qu'en prospection électrique par courant continu, les variations des propriétés du sous-sol en travers de la rivière. En effet, en courant continu la longueur totale d'un dispositif est au minimum de 200 m et seuls les profils en long sont possibles si le cours d'eau étudié a une largeur inférieure à quelques centaines de mètres. En revanche, en Radio-MT, les sondages ne sont pas possibles, ce qui rend les deux méthodes complémentaires.Nous avons effectué plusieurs expérimentations et campagnes de reconnaissance avec cette nouvelle méthode: L'une a consisté à comparer le long d'un profil de 7 km les mesures obtenues avec les deux méthodes. La deuxième campagne de reconnaissance a aidé à comprendre la structure géologique détaillée dans l'environnement d'une riviére où la construction d'un barrage est projetée. Enfin, nous avons réalisé trois fois le même profil de 50 m de long sur un lac avec trois profondeurs d'eau différentes: lac à sec, 30 cm et 1 m d'eau environ. Nous avons pu ainsi confirmer expérimentalement les résultats de la modélisation théorique concernant l'effet de la couche d'eau sur les mesures.Les applications de la Radio-MT en site aquatique sont les mêmes que celles de la prospection électrique par courant continu: reconnaissance géologique, étude du sédiment formant le fond des cours d'eau (vase, sables, graviers). Naturellement, contrairement au courant continu, la Radio-MT n'est pas applicable en mer où la profondeur de pénétration des ondes électromagétiques est trop faible. 相似文献14.
Jacques Mudry 《Journal of Hydrology》1990,120(1-4):283-294
When integrating both chemical content and discharge, the chemical flux is a choice parameter, as much for the study of water transit as for weathering budgets.
In a karst system, the flux allows the identification of: (a) the main aquifer of the system that supplies the spring to the point of complete drying-up; (b) the “piston-effect” of seepage upon highly mineralized waters contained in karst channels; (c) the qualitative passage from a regime of water decline to one of water depletion; (d) several outlets belonging (or not) to the same karst system; (e) the homogeneity in the capability of mixing the system, and thus, a contrario, the importance of its karstification; (f) the heterogeneity of seepage and of reserves.
Abstract
Intégrant à la fois la concentration chimique et le débit qui la véhicule, le flux chimique est un paramètre de choix autant pour l'étude des transits d'eau que pour celle des bilans de l'altération.
Dans le système karstique, le flux permet d'identifier: (a) l'aquifère principal du système, capable d'alimenter la source jusqu'au tarissement total; (b) le phénomène d' “effet-piston” de l'infiltration sur les eaux minéralisées présentes dans les drains; (c) le passage qualitatif de la décrue au tarissement au cours d'une récession; (d) l'appartenance ou non de plusieurs exutoires au même système karstique; (e) l'homogénétité et les qualités de bon mélangeur du système et donc, à contrario, l'importance de sak arstification; (f) l'hétérogénéité de l'infiltration ou celle des réserves. 相似文献
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Résumé En zones semi-arides, l'irrégularité temporelle des écoulements pose de sérieux problèmes aux ingénieurs chargés d'évaluer le transport solide dans les bassins versants. Ainsi, pour décider d'une méthodologie d'estimation de l'érosion spécifique, les écoulements au droit de deux stations hydrométriques contrôlant des sous-bassins adjacents sont examinés, dont les apports se rejoignent à quelques kilomètres à l'aval, dans un barrage en exploitation. Vingt deux années de mesures de concentrations en éléments fins en suspension (1973/74-1994/95) sont étudiées; l'approche statistique consiste à les homogénéiser par la recherche d'un modèle régressif significatif reliant le débit solide au débit liquide, à différentes échelles temporelles, permettant ainsi de quantifier d'une part l'érosion et de dégager d'autre part la saison productive en sédiments. L'approche mensuelle avec un modèle en loi de puissance reste la plus significative, expliquant en moyenne 80% de la variation totale. L'automne constitue une saison particulièrement productive en sédiments, véhiculant en moyenne plus de 50% de l'apport solide moyen interannuel. 相似文献
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A good knowledge of the spatial and temporal distribution of precipitation is required for streamflow forecasting with a mathematical model. Thus, an operational method for correcting and integrating radar and station data with a minimum of operator intervention is under development. A total of 297 CAPPI maps at a height of 2 km have been used, each map representing a 2 h accumulation for 43 rainy days in the summer of 1978.Preliminary results have shown that it is necessary to detect and correct ground clutter as well as echoes coming from anomalous propagation. Thus, an algorithm has been developed to do so. In order to obtain a better idea on the necessity of correcting those echoes and on the efficiency of the algorithm, estimations of the mean areal daily rainfalls on the basin calculated from station data, are compared to estimations computed from (a) raw radar data, (b) radar data corrected with a ground clutter mask, and (c) radar data corrected with the developed algorithm, before and after calibration with station data. Similar comparisons between measured streamflows and streamflows computed by the CEQUEAU model, are presented, except for raw radar data. Actual results show that the identification and correction algorithm behaves very satisfactorily and could permit the operational use of radar data with hydrological models. Moreover, the sensitivity of the calibration factor on the number of meteorological stations is studied. It is shown that a relatively small number of stations may be used to calibrate the radar data. However, this number should be greater for convective than for continuous rain.
Résumé
La prévision des écoulements sur un bassin versant à l'aide d'un modèle mathématique requiert la connaissance de la distribution spatiale et temporelle des précipitations. Pour ce faire, une méthode opérationnelle de correction et d'intégration des images de radar et des données des pluviomètres demandant un minimum d'intervention de l'opérateur est actuellement en cours de développement. Les recherches effectuées jusqu'à maintenant ont porté sur l'étude de 297 images de radar de type CAPPI cumulées sur 2 h à une altitude de 2 km et réparties sur 43 jours pluvieux de l'été 1978.Les premiers résultats obtenus ont vite démontré la nécessité de détecter et de corriger les échos de montagnes et les échos provenant de propagation anormale. Un algorithme a donc été développéà cet effet. Afin de mieux juger de la nécessité de corriger ces échos et de l'efficacité de l'algorithme, des estimations de la pluie moyenne sur le bassin effectuées à l'aide des données aux stations, ont été comparées aux estimations obtenues à l'aide (a) des données de radar brutes, (b) des données de radar corrigées à l'aide d'un masque d'échos de montagnes, et (c) des données de radar corrigées à l'aide de l'algorithme développé, avant et après étalonnage par les données des pluviomètres. Des comparaisons similaires ont été effectuées entre les débits observés et les débits simulés à l'aide du modèle CEQUEAU sauf pour les données de radar brutes. Les résultats obtenus démontrent que l'algorithme d'identification et de correction développé se comporte de façon très satisfaisante et pourrait permettre d'utiliser de façon opérationnelle des données de radar avec un modèle hydrologique. De plus, une étude de la sensibilité du coefficient d'étalonnage en fonction du nombre de stations météorologiques utilisées indique qu'un nombre relativement restreint de stations peut être utilisé pour étalonner les données de radar. Toutefois, ce nombre doit être plus élevé pour un épisode de pluie convective que pour un épisode de pluie continue. 相似文献17.
《水文科学杂志》2013,58(4):654-658
Résumé Le bassin versant du lac Ba Bê est complexe d'un point de vue physiographique. Les données y sont restreintes et le comportement hydrologique en est méconnu. L'objectif général de cet article est de caractériser le bilan hydrique de ce bassin versant à l'aide de la méthode de Thornthwaite &; Mather. Toute l'information nécessaire à cette modélisation est extraite de données climatologiques et de données physiographiques issues de la télédétection. Le calage, réalisé sur une année hydrologique, est caractérisé par un coefficient de Nash-Sutcliffe de 0.88. Les résultats indiquent que l'écoulement entrant annuellement dans le lac Ba Bê est de près de 800 mm, dont 82% se produisent durant la période estivale. Les écoulements mensuels sont sous-estimés durant la période hivernale et surestimés au cours de la saison estivale, tandis que les écoulements annuels sont simulés plus fidèlement. L'analyse de sensibilité a montré que ce modèle de bilan hydrique à deux paramètres demeure moins sensible au contenu maximal en eau (AWC) qu'à la fraction d'eau retenue dans le sol (λ) venant du surplus d'eau du mois précédent et prenant part au stockage souterrain. 相似文献
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P. A. Bois 《地球物理与天体物理流体动力学》2013,107(1-4):267-303
Abstract In the terrestrial atmosphere described as an unbounded medium with variable temperature, the equations of small Mach number airflows are written in the framework of an asymptotic Boussinesq's approximation. An equation is obtained which is a Helmholtz equation with slowly varying coefficients. This equation is then used to describe the stationary linearized flow over an obstacle of small height. It is shown under realistic conditions of the repartition of Scorer's parameter that the flow over the obstacle is divided in two regions: a lee wave system builds up in the lower layer while a progressive wave emerges in the upper layer. The two flows appear to be uncoupled in a first approximation, so that the classical representation of lee waves by confined flows is justified. Dans l'atmosphère terrestre décrite come un milieu non borné en altitude à température variable, on écrit l'équation des écoulements à faible nombre de Mach dans le cadre de l'approximation de Boussinesq. On obtient une équation de Helmholtz à coefficients lentement variables. Cette équation est utilisée pour décrire l'écoulement stationnaire linéarisé au dessus d'un obstacle de faible hauteur. On montre que dans des conditions de répartition du paramètre de Scorer qui sont réalistes, l'écoulement au dessus de l'obstacle se divise en deux régions: dans une couche inférieure s'établit un système d'ondes de relief, et dans la couche supérieure une onde progressive. Les deux écoulements apparaissent en première approximation comme découplés, ce qui justifie la représentation classique des ondes de relief par des écoulements confinés. 相似文献
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J. C. BADER 《水文科学杂志》2013,58(6):569-592
Résumé On propose un modèle analogique de ruissellement á stockage de surface, dans lequel l'infiltration est une fonction croissante de la lame d'eau en surface du sol. Le calage numérique des trois paramètres du modèle permet de reproduire correctement, y compris en régime transitoire d'écoulement, le ruissellement mesuré sur sept parcelles de 1 m2, pour un total de 40 averses simulées à intensité variable. L'extrapolation du modèle le long d'une pente homogène permet de suivre l'évolution du ruissellement dans le temps et l'espace, sous une averse à intensité variable. On met en évidence l'existence d'une abscisse limite comptée depuis le sommet de pente, à l'aval de laquelle le ruissellement est uniforme à tout instant. La limite et son asymptote augmentent avec l'intensité de pluie et le degré d'imperméabilité du sol. 相似文献
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Ariane Drouin 《水文科学杂志》2013,58(4):526-539
Résumé La micro-topographie des zones inondables influence l'étendue des nappes d'eau des secteurs submergés lors des crues. Cette analyse vise à comparer des méthodes d'interpolation pour la réalisation de modèles numériques d'élévation (MNE) de haute précision représentant la micro-topographie des plaines d'inondation. Ces méthodes ont été comparées au moyen d'un système d'information géographique (SIG) afin d'identifier lesquelles apparaissent les plus efficaces dans l'élaboration de l'image micro-topographique des sites, et ce en fonction d'un nombre restreint de données d'élévation. L'efficacité de chacune des méthodes d'interpolation a été validée au moyen du calcul de l'erreur quadratique moyenne, de tests statistiques, de cartes de l'erreur et d'une évaluation visuelle en trois dimensions. Il ressort que les méthodes d'interpolation du krigeage simple, de la fonction radiale, du réseau de triangles irréguliers et du krigeage ordinaire sont celles qui représentent le plus adéquatement la micro-topographie des sites, alors que les méthodes d'interpolation de l'inverse de la distance et du krigeage universel produisent des erreurs élevées. Citation Drouin, A. & Saint-Laurent, D. (2010) Comparaison des méthodes d'interpolation pour l'élaboration de modèles numériques d'élévation de haute précision dans la représentation micro-topographique des plaines inondables. Hydrol. Sci. J. 55(4), 526?539. 相似文献