Modelisation spatiale et temporelle des precipitations extremes et erosives en tunisie centrale en vue de l'amenagement des petits bassins hydrologiques
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Abstract EN:
The research work presented in this thesis addresses two essential methodological themes: the study of extreme rainfalls, and the analysis of the rainfall erosivity in central tunisia. The first part of the study, devoted to the statistical analysis of the rainfall series, has highlighted the following aspects: the good fit between gumbel's and montana's laws at the seasonal and annual series of maxima for various time lags ranging from 30 minutes to 24 hours and the link between the b perameter of montana's law and the gradex ratio of the daily autumnal and annual rainfalls, as well as the independence of this parameter vis-a-vis the return intervals. The statistical analysis of extreme rainfalls may thus be well characterized using the three parameters that are the decenial rainfall on a daily basis,the daily gradex and the b parameter of montana's law. These three parameters are estimated from the rainfall series and have ben mapped. Such maps present the advantage of being generated from recent data collected over the study area. The practical application of part one of the study has finally consisted in providing a regionally valid methodology of aid to planners in predetermining extreme rainfalls on an hourly basis at any given point and for durations ranging from 30 minutes to 24 hours. Part two is devoted to the analysis of rainfall erosivity. The methodological procedure has been based on a stochastic rainfall generator and on the rainfall-erosivity model of wischmeier. It was observed that the distribution of the r inde of rainfall erositivy in relation of rainfall parameters is especially strong with the 30 minutes intensities because of their short duration. The maximum erosive event in the year is often extremely erosive, such that the sum of the extreme episodes over long periods accounts for over 50% of the measured erosion. These episodes are most commonly observed in spring, and especially in autumn.
Abstract FR:
Cette recherche porte sur deux points methodologiques essentiels: l'etude des pluies extremes et l'analyse de l'erosivite des pluies en tunisie centrale. La premiere partie concerne l'analyse statistique des series pluviographiques et met en evidence: la bonne adequation des lois de gumbel et montana aux series de maxima saisonniers et annuels, pour differents pas de temps compris entre la demi-heure et 24 heures, la liaison entre le parametre b de la loi de montana, et le rapport des gradex des pluies journalieres d'automne et annuels, ainsi que l'independance de ce parametre avec les periodes de retour. Ainsi, la statistique des pluies extremes se caracterise assez bien a partir des trois parametres: la pluie journaliere decennale, le gradex journalier, et le parametre b de la loi de montana. Ces trois parametres sont estimes sur les series pluviometriques, et font l'objet d'une cartographie. L'application pratique de ce volet consistait enfin a fournir aux projecteurs une methodologie regionale de predetermination des pluies extremes horaires en tout lieu geographique et pour differentes durees comprises entre 30 minutes et 24 heures. La seconde partie aborde l'analyse de l'erosivite des pluies. Cette analyse s'est faite a l'aide d'un generateur stochastique des pluies, et du modele pluie-erosivite de wischmeier. On observe que la liaison de l'index r d'erosivite des pluies par rapport aux parametres de pluie est particulierement forte avec les intensites en 30 minutes. L'evenement erosif maximal de l'annee est souvent tres fortement erosif, si bien que l'ensemble de ces evenements extremes sur de longues periodes sont responsables de plus de 50% de l'erosion. Leur apparition est frequente au printemps et surtout a l'automne. L'index des pluies se cumulant dans le temps comme l'erosion ou le depot de sediments, nous avons simule l'envasement progressif des retenues d'eau, afin de rechercher une methode probabiliste de prediction de leur duree de service. Nous avons notamment analyse les probabilites d'ecart par rapport a une duree de service moyenne prealablement estimee.