Development of a method to handle flood propagation ( "lag and route" method)
Développement d'une méthode de propagation de crue (méthode "délai-stockage")
Résumé
Handling flood propagation using the Saint-Venant model requires data that are accurate and numerous, a situation which is at odds with the actual hydrological practice. The numerical resolution itself may be subject to local dysfunctioning. Therefore, it is useful, especially in the field of hydrology, to have simple and reliable methods of answering this problem. In this work, we have sought to identify the best method among the different methods composed of an unit hydrograph and a routing reservoir. Thus, we have found the good old "lag and route" method but with the routing by a reservoir that may be quadratic. These two methods, the first one having a linear reservoir as in the usual lag and route method and the second one having a quadratic reservoir, have been adjusted with the help of synthetic floods, routed by the theoretical model of Saint-Venant on several types of river reaches. Moreover, these models are adapted to the study of a complex flood routing (a whole series of varied flood peaks) in large as well as in small channels. Thus, our work has given rise to two simple models, which have only two parameters, and simulate in a satisfactory way the flood routing in any type of channel. The encouraging results we have obtained, allowed us to set up a relationship for calculating, a priori, the parameters of the model. The parameters of the two models have been effectively connected to characteristics of river. This enabled us to have a new look at the way floods propagate in a river reach and at the feasability of flood forecasting. Finally, we have examined the applicability of these models on actual flood and river data.
Le traitement de la propagation des crues par le modèle de Saint-Venant exige des données précises et nombreuses qui font généralement défaut dans les études hydrologiques couramment rencontrées dans la pratique. La résolution numérique elle-même n'est pas exempte de difficultés. Il est donc utile, en particulier dans le domaine de l'hydrologie, de disposer de méthodes simples et assez fiables pour traiter ce problème. Le but de ce travail est d'identifier la meilleure méthode parmi différentes méthodes, composées d'un hydrogramme unitaire et du passage par un réservoir. On a ainsi retrouvé la bonne vieille méthode "lag and route", mais avec le routage par un réservoir qui peut être quadratique. Ces deux méthodes, la première ayant un réservoir linéaire comme cela se fait habituellement dans la méthode "lag and route" et la seconde ayant un réservoir quadratique, ont été calées à l'aide de crues synthétiques, propagées par le modèle théorique de Saint-Venant sur plusieurs types de biefs de rivières. Ce travail a donc permis l'élaboration de nouveaux modèles simples, à deux paramètres seulement, simulant de façon satisfaisante, la propagation des crues dans tout type de chenal. Les résultats encourageants obtenus ont permis la mise au point d'une relation permettant le calcul, a priori, des paramètres des modèles. Enfin, l'applicabilité de ces modèles sur des données réelles de crue et de rivière a été examinée.