Les précipitations

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L=9800
L=11000
TC Kripirch 2.13 2.32
en heures Watt 2.87 3.09
NERC
7.64
8.06
Watt et Chow
4.46
4.89
Passini 8.96 9.31
Giandotti
5.71
5.59
Résultat TD 1 BV , calculs des temps de concentration
Les précipitations
La période de retour
Les types de précipitations
Analyse des mesures dans l’espace
Analyse des mesures en un point
Régimes des précipitations
Valérie Borrell Estupina
L2 FLST403 - UM2 2011
http://echo2.epfl.ch/e-drologie/chapitres/chapitre1/main.html

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D
DD
Dé
éé
éfinition :
finition : finition :
finition :
Averse
AverseAverse
Averse = précipitation dont l’intensité varie rapidement et qui s’accompagne
d’éclaircies
Pluie = Phénomène variable :
• dans le temps
• une averse peut durer de qqs min à qqs 100h
• on peut s’intéresser à la valeur de cette variable sur 10 heures (analyse d’un
événement) sur 1 année (analyse climatologique)
• et dans l’espace
• la superficie touchée par un orage peut être de qqs km
2
, par une pluie
cyclonique de qqs 1000km
2
•on peut s’intéresser à la valeur de cette variable à l’échelle d’un petit bassin
versant (qqs km
2
) à l’échelle d’un continent (analyse climatologique)
Pluie = Phénomène en partie déterministe et en partie aléatoire :
Si Partie aléatoire >> Partie déterministe
Alors il n’y a plus de corrélation entre les différentes valeurs observées du processus
Alors on parle de processus stochastique
Alors on réalise des statistiques dessus
La période de retour
D
DD
Dé
éé
éfinition :
finition : finition :
finition :
Pluie = Phénomène variable :
Pluie = Phénomène en partie déterministe et en partie aléatoire :
• Outils
OutilsOutils
Outils :
Analyses statistiques des s
Analyses statistiques des sAnalyses statistiques des s
Analyses statistiques des sé
éé
éries chronologiques
ries chronologiquesries chronologiques
ries chronologiques
Objectifs
ObjectifsObjectifs
Objectifs :
• Objectif général : «
««
« Condenser
Condenser Condenser
Condenser »
»»
» l
ll
l’
’’
’information
informationinformation
information contenue dans une chronique de
mesure
• Objectif appliqué :
• quelle est la probabilité d’observer une pluie supérieure à 100 mm en 2 heures ?
• comment dimensionner les ouvrages de protection ? …
La période de retour

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D
DD
Dé
éé
éfinition 1 :
finition 1 :finition 1 :
finition 1 :
PERIODE DE RETOUR = Une crue centennale (Q100)
PERIODE DE RETOUR = Une crue centennale (Q100)PERIODE DE RETOUR = Une crue centennale (Q100)
PERIODE DE RETOUR = Une crue centennale (Q100) est une crue théorique calculée à
partir de l'analyse des crues passées et qui a 1 chance sur 100 de se produire chaque
année. On peut aussi dire que la crue centennale se produit en moyenne dix fois par
millénaire.
D
DD
Dé
éé
éfinition 2 :
finition 2 :finition 2 :
finition 2 :
PERIODE DE RETOUR =
PERIODE DE RETOUR = PERIODE DE RETOUR =
PERIODE DE RETOUR = durée théorique moyenne, exprimée en année, qui sépare deux
occurrences d'un phénomène donné, si l'on considère une période de temps
suffisamment longue.
X
x
T
tem p s
d
i
d
i+1
d
i+2
La p
La pLa p
La pé
éé
ériode de retour de pluies et des crues
riode de retour de pluies et des cruesriode de retour de pluies et des crues
riode de retour de pluies et des crues
Analyse des mesures en un point
∑
=
>
=
N
iixX
d
N
TT
1
][
1
T ≠notion de cyclicité
N très grand !
La p
La pLa p
La pé
éé
ériode de retour de pluies et des crues
riode de retour de pluies et des cruesriode de retour de pluies et des crues
riode de retour de pluies et des crues
Analyse des mesures en un point
Définition 3 :
PERIODE DE RETOUR = Pour les événements rares, la période de retour est l’inverse de la
probabilité d'occurrence de l'événement considéré au cours d'une année quelconque.

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Les précipitations
La période de retour
Les types de précipitations
Analyse des mesures dans l’espace
Analyse des mesures en un point
Régimes des précipitations
Valérie Borrell Estupina
L2 FLST403 - UM2 2011
Les changements de phase de l’eau sont provoqués par des variations de pression et de
température :
- Température T (°C)
- Pression, e (Pa) : e fonction de la température T
L’humidité
vaporisation
sublimation
fusion
vapeur
liquide
solide
Température T, °C
Pression
e, kPa
0.01
0.61
neige, grêle, glace
atmosphère = air sec + vapeur
d’eau en proportions variables
bruine, pluie, eau dans les cours d’eau
condensation ou liquéfaction
solidification
condensation
L’eau existe à l’état Liquide et Vapeur simultanément. Le changement d’état entre L et V
se fait pour toute température. Ce changement libère de la chaleur de l’état V à l’état L
et en consomme de l’état L à l’état V.

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Humidit
HumiditHumidit
Humidité
éé
é= l’air contient un mélange de gaz invisibles (azote, oxygène…) dont une faible
portion de vapeur d’eau. La quantité max de vapeur d’eau que peut contenir l’air est fct
de sa T° (si T°(air) > alors la Q pot de vapeur >)
Humidit
HumiditHumidit
Humidité
éé
é relative
relativerelative
relative = Quantité de vapeur que contient réellement l’air en regard de celle
qu’il pourrait contenir à la même T°.
100% => air saturé
Elle se mesure avec un hygromètre.
Point de ros
Point de rosPoint de ros
Point de rosé
éé
ée
ee
e= T° à laquelle l’air doit descendre pour devenir saturé.
Il y a condensation, à partir du moment où il y a saturation en vapeur d’eau de masse
d’air. Pression
e, kPa
vapeur
liquide
solide
Température T, °C
T
e
es(T)
e(T) : pression de la vapeur d’eau dans l’air
es(T) : pression de vapeur saturante
Humidité relative (%)
Hr = e(T)/es(T) x 100
L’humidité
Nuage
NuageNuage
Nuage =
Les nuages naissent lorsque de l’air humide se refroidit jusqu’à son point de rosée et
que des gouttelettes d’eau ou des cristaux de glace se forment autour de petites
particules (poussière, polluant, cendre…). Les nuages restent en hauteur car les
gouttelettes sont fines et légères + de 2 milliards pour remplir une cuillérée à café
d’eau!
Formation d
Formation dFormation d
Formation d’
’’
’un nuage ?
un nuage ?un nuage ?
un nuage ?
• Un sol froid peut refroidir une masse d’air chaude et humide (nuage de faible
altitude).
• Une masse d’air froid soulève de l’air plus chaud devant elle, ou de l’air réchauffé
par la terre monte dans les couches plus froides de l’atm.
… Une fois l
Une fois lUne fois l
Une fois l’
’’
’air
air air
air à
àà
à sa T
sa Tsa T
sa T°
°°
° de ros
de rosde ros
de rosé
éé
ée, la vapeur d
e, la vapeur de, la vapeur d
e, la vapeur d’
’’
’eau qu
eau queau qu
eau qu’
’’
’il contient peut se condenser et
il contient peut se condenser et il contient peut se condenser et
il contient peut se condenser et
le nuage se former.
le nuage se former.le nuage se former.
le nuage se former.
Les nuages