Conceptual Modelling of the Sediment Flux during a Flushing Event (Arc En Maurienne, France)

Source: ICHE Conference Archive - https://mdi-de.baw.de/icheArchiv

Emploi des profileurs acoustiques à effet Doppler (aDcp) pour étudier la structure des écoulements en rivière

Depuis une quinzaine d'années, les profileurs de vitesse acoustiques à effet Doppler (aDcp) sont de plus en plus employés par les équipes hydrométriques pour le jaugeage des cours d'eau. Ces appareils offrent la possibilité d'investiguer la bathymétrie et les vitesses d'écoulement tridimensionnelles rapidement, de manière peu intrusive, sur de vastes domaines et pour une large gamme de conditions de terrain. Le principe de fonctionnement, les stratégies de déploiement et de traitement des données mises en oeuvre sont exposés en s'appuyant sur un cas d'étude expérimental: la station hydrométrique "Saint-Georges" sur la Saône à Lyon

A Comparison of Methods for Streamflow Uncertainty Estimation

International audienceStreamflow time series are commonly derived from stage-discharge rating curves, but the uncertainty of the rating curve and resulting streamflow series are poorly understood. While different methods to quantify uncertainty in the stage-discharge relationship exist, there is limited understanding of how uncertainty estimates differ between methods due to different assumptions and methodological choices. We compared uncertainty estimates and stage-discharge rating curves from seven methods at three river locations of varying hydraulic complexity. Comparison of the estimated uncertainties revealed a wide range of estimates, particularly for high and low flows. At the simplest site on the Isère River (France), full width 95% uncertainties for the different methods ranged from 3 to 17% for median flows. In contrast, uncertainties were much higher and ranged from 41 to 200% for high flows in an extrapolated section of the rating curve at the Mahurangi River (New Zealand) and 28 to 101% for low flows at the Taf River (United Kingdom), where the hydraulic control is unstable at low flows. Differences between methods result from differences in the sources of uncertainty considered, differences in the handling of the time-varying nature of rating curves, differences in the extent of hydraulic knowledge assumed, and differences in assumptions when extrapolating rating curves above or below the observed gaugings. Ultimately, the selection of an uncertainty method requires a match between user requirements and the assumptions made by the uncertainty method. Given the significant differences in uncertainty estimates between methods, we suggest that a clear statement of uncertainty assumptions be presented alongside streamflow uncertainty estimates

Towards harmonization of image velocimetry techniques for river surface velocity observations

Since the turn of the 21st Century, image based velocimetry techniques have become an increasingly popular approach for determining open-channel flow in a range of hydrological settings across Europe, and beyond. Simultaneously, a range of large-scale image velocimetry algorithms have been developed, equipped with differing image pre-processing, and analytical capabilities. Yet in operational hydrometry, these techniques are utilised by few competent authorities. Therefore, imagery collected for image velocimetry analysis, along with validation data is required both to enable inter-comparisons between these differing approaches and to test their overall efficacy. Through benchmarking exercises, it will be possible to assess which approaches are best suited for a range of fluvial settings, and to focus future software developments. Here we collate, and describe datasets acquired from six countries across Europe and Asia, consisting of videos that have been subjected to a range of pre-processing, and image velocimetry analysis (Perks et al., 2019, https://doi.org/10.4121/uuid:34764be1-31f9-4626-8b11-705b4f66b95a). Validation data is available for 12 of the 13 case studies presented enabling these data to be used for validation and accuracy assessment

HyMeX: A 10-Year Multidisciplinary Program on the Mediterranean Water Cycle

Drobinski, P. ... et. al.-- 20 pages, 10 figures, 1 table, supplement material http://journals.ametsoc.org/doi/suppl/10.1175/BAMS-D-12-00244.1HyMeX strives to improve our understanding of the Mediterranean water cycle, its variability from the weather-scale events to the seasonal and interannual scales, and its characteristics over one decade (2010–20), with a special focus on hydrometeorological extremes and the associated social and economic vulnerability of the Mediterranean territoriesHyMeX was developed by an international group of scientists and is currently funded by a large number of agencies. It has been the beneficiary of financial contributions from CNRS; Météo-France; CNES; IRSTEA; INRA; ANR; Collectivité Territoriale de Corse; KIT; CNR; Université de Toulouse; Grenoble Universités; EUMETSAT; EUMETNET; AEMet; Université Blaise Pascal, Clermont Ferrand; Université de la Méditerranée (Aix-Marseille II); Université Montpellier 2; CETEMPS; Italian Civil Protection Department; Université Paris- Sud 11; IGN; EPFL; NASA; New Mexico Tech; IFSTTAR; Mercator Ocean; NOAA; ENEA; TU Delft; CEA; ONERA; IMEDEA; SOCIB; ETH; MeteoCat; Consorzio LAMMA; IRD; National Observatory of Athens; Ministerio de Ciencia e Innovación; CIMA; BRGM; Wageningen University and Research Center; Department of Geophysics, University of Zagreb; Institute of Oceanography and Fisheries, Split, Croatia; INGV; OGS; Maroc Météo; DHMZ; ARPA Piemonte; ARPA-SIMC Emilia-Romagna; ARPA Calabria; ARPA Friuli Venezia Giulia; ARPA Liguria; ISPRA; University of Connecticut; Università degli Studi dell'Aquila; Università di Bologna; Università degli Studi di Torino; Università degli Studi della Basilicata; Università La Sapienza di Roma; Università degli Studi di Padova; Università del Salento; Universitat de Barcelona; Universitat de les Illes Balears; Universidad de Castilla-La Mancha; Universidad Complutense de Madrid; MeteoSwiss; and DLR. It also received support from the European Community's Seventh Framework Programme (e.g., PERSEUS, CLIM-RUN)Peer reviewe

Coefficient de fond des jaugeages par exploration du champ des vitesses

[Departement_IRSTEA]Eaux [TR1_IRSTEA]ARCEAUCe document présente la base physique hydraulique de l’extrapolation de fond pour les jaugeages par exploration du champ des vitesses, ainsi qu'une comparaison entre les différentes représentations du coefficient de fond, dans le cadre des logiciels Barème, WinRiver2, QReview, et du coefficient des jaugeages de surface

Quantifier les débits et les flux de matières dans les cours d'eau

This thesis offers an overview of my research on the quantification of discharges and fluxes of matters in rivers along with their uncertainties, as well as research perspectives for the next 5 to 10 years. New (less intrusive) measurement technologies and citizen sciences allow important advances in improving flow measurements, in particular for floods. However, they bring new methodological issues. This statement can be generalised to sediment and contaminant flux measurements, with the additional need to characterise the properties and origins of solid particles. Finally, new methods for analysing uncertainties are intended to cover the whole production chain of hydrological data, from field operations to the publication and use of data. The approach which is well advanced for hydrological series (streamflows) could be extended to sediment and contaminant fluxes, including the uncertainties associated with sediment transport (bedload and suspension) measurements and contaminant levels (sampling and analyses in the laboratory). Such uncertainty analysis should not be seen as a tedious additional processing, or as a simple bonus for the end-user of the data. It is, on the contrary, inseparable from the operational processes of data production and quality management which it serves to improve.Ce mémoire propose une mise en perspective de mes travaux de recherche sur la quantification des débits et des flux de matières dans les cours d'eau et leurs incertitudes, ainsi qu'une prospective pour les 5 à 10 prochaines années. Nouvelles technologies de mesure (moins intrusives) et sciences participatives permettent des avancées importantes pour améliorer les mesures de débit, en crue notamment. Elles posent cependant de nouveaux problèmes méthodologiques. Ceci peut se généraliser aux mesures de flux de sédiments et de contaminants, avec la nécessité supplémentaire de caractériser les propriétés et les origines des particules solides. Enfin, de nouvelles méthodes d'analyse des incertitudes visent à couvrir toute la chaîne de production des données de flux, depuis les opérations de terrain jusqu'à la publication et l'utilisation des données. Bien avancée pour les séries hydrologiques (débits des cours d'eau), la démarche pourra être étendue aux flux de sédiments et de contaminants, en intégrant les incertitudes propres aux mesures du transport solide (charriage et suspension) et des teneurs en contaminants (échantillonnage et analyses au laboratoire). Une telle analyse des incertitudes ne doit pas être considérée comme un traitement fastidieux supplémentaire, ou un simple bonus pour l'utilisateur des données. Elle est au contraire indissociable des processus opérationnels de production des données et de gestion de leur qualité qu'elle permet de revisiter et d'améliorer

Fonctionnement hydro-sédimentaire des bras morts de rivière alluviale

This PhD work is focused on ordinary hydro-sedimentary processes in channels abandoned by alluvial rivers. Generally indeed, the permanence of ecological restoring operations depends on the hydro-sedimentary impact of frequent and intermediate floods.The complex spatial structure and temporal dynamics of flows in the abandoned channel outlet during downstream connections were investigated through a field case (Port-Galland, Ain river) and a physical model (Morava river, Slovakia). For each case innovating experimental methods were used and the analysis was supported by bidimensional hydrodynamical modelling (Rubar20TS code). Several contrasted abandoned channels have been monitored and their hydro-sedimentary behaviour during floods was studied experimentally and numerically : fine sediment settling in the Table-Ronde former channel (Rhône river) ; upstream/downstream connection of the narrow Ricotti channel and of the Le Planet former meander, both part of the Blyes experimental site (Ain river). Through 1D and 2D numerical simulations, sediment routing and exchange were analyzed according to hydro-sedimentary forcing (flood sequence) and to the configuration of abandoned channels.Cette thèse s'est attachée à explorer le fonctionnement hydro-sédimentaire courant des bras morts de rivière alluviale (ou "lônes"). Ce fonctionnement courant - en particulier pendant les crues fréquentes ou moyennes - est généralement celui qui détermine la pérennité d'une action de restauration écologique de ce type de milieu. La structure spatiale et la dynamique temporelle complexes des écoulements à l'embouchure d'un bras mort pendant les connexions aval ont été étudiées à travers un cas de terrain (lône de Port-Galland, Ain) et un cas de laboratoire (modèle réduit d'un bras mort de la Morava, Slovaquie). Pour chaque cas, des méthodes expérimentales innovantes ont été mises en oeuvre et l'analyse s'est appuyée sur une modélisation hydrodynamique bidimensionnelle (code Rubar20TS). Plusieurs chenaux abandonnés contrastés ont ensuite fait l'objet d'un suivi hydro-sédimentaire et d'une étude expérimentale et numérique du fonctionnement en crue : décantation dans la lône de la Table-Ronde (Rhône court-circuité) ; débordements amont/aval dans le chenal étroit de Ricotti et dans l'ancien méandre du Planet (site instrumenté de Blyes, Ain). A l'aide de simulations numériques 1D et 2D, les circulations et les échanges de sédiments sont analysés en fonction du forçage hydro-sédimentaire (phases de crue) et de la configuration des bras morts

Propositions pour le calcul d'incertitude pour l'intercomparaison de Chauvan 2016

[Departement_IRSTEA]Eaux [TR1_IRSTEA]ARCEAUCette courte note résume deux propositions à discuter pour l'évaluation des incertitudes lors de la prochaine intercomparaison ADCP organisée à Chauvan en novembre 2016 : 1. adaptation des calculs pour isoler la composante d'incertitude liée à la section de mesure, par rapport à celles liées à l'instrument et à l'opérateur ; 2. réalisation d'une mesure de référence la plus exacte possible par exploration du champ des vitesses (moulinet/courantomètre)