General Hydrology [ LBIRE2103 ]

iCampus

Principes de phénomènes de transfert

Traitement informatique des données (tableur ExcelTM,') 

Initiation au calcul technique en MatlabTM

-       Les enjeux de la gestion de l'eau à l'échelle de la parcelle et du bassin versant.

-       Les différentes composantes du cycle hydrologique (pluie, infiltration, ruissellement, drainage, écoulement hypodermique, evapo-transpiration) : processus, description mathématique, méthodes de mesure et interprétation

-       La modélisation hydrologique à l'échelle de la parcelle et du bassin versant

              -       Le fonctionnement des ouvrages de régulation des écoulements de surface

a. Contribution de l'activité au référentiel AA (AA du programme)

M1.1, M1.3, M2.1, M2.3, M 6.2

b. Formulation spécifique pour cette activité des AA du programme

Au terme du cours (2.5 ECTS) et des travaux pratiques (2.5 ECTS), les étudiants seront capables de :

- comprendre et discuter, dans un contexte environnemental évolutif, les enjeux de la gestion de l'eau à différentes échelles spatiales ;

- décrire, d'une manière approfondie, les processus impliqués dans les différents termes du bilan hydrologique et ceci à l'échelle de la parcelle/placette et du bassin versant ;

- élaborer et interpréter, en utilisant des approches de calcul analytique, les équations utilisées pour décrire ces processus ;

- décrire le principe de fonctionnement, les avantages et les inconvénients des instrumentations de surveillance du cycle hydrologique ;

- interpréter des mesures hydrologiques (pluie, évapotranspiration, drainage, ruissellement) ;

- maitriser des modèles hydrologiques divers, en vue de calculer différents termes du bilan hydrologique à l'échelle de la parcelle/placette et du bassin versant, avec une attention particulière pour la relation pluie-débit ;

- proposer et justifier le choix d'ouvrages hydrauliques permettant de réguler les écoulements de l'eau à l'échelle de la parcelle et de petits bassin versants ;

- rédiger un rapport concernant les TP et d'analyser de manière critique les résultats obtenus.

Examen oral avec une préparation écrite.

Evaluation du rapport des travaux pratiques et de l'excursion.

-       Les cours magistraux sont donnés en Anglais, mais illustrés par des transparents en Français. Un ouvrage de référence en Français soutient les exposés magistraux.

-       Des vidéos permettent d'illustrer certains aspects dynamiques du cours, notamment par rapport à l'infiltration et à la modélisation hydrologique, et d'approfondir ainsi la compréhension des processus hydrologiques.

-       Des travaux pratiques en salle informatique mènent l'étudiant à une utilisation opérationnelle des méthodes d'analyse hydrologique des parcelles/placettes et des bassins versant.

-       La réalisation des travaux pratiques en équipe et la rédaction des rapports avec feedback en cours d'année stimule la réalisation des travaux collectifs et les compétences de la communication professionnelle.

               -      Les excursions permettent d'illustrer les concepts relatifs à l'hydrométrie et le contrôle des écoulements de surface.

Cours magistraux :

- Introduction. Enjeux de l'hydrologie à différentes échelles

- Bilan hydrologique : approche parcellaire/placette et bassin versant

- Le bassin versant : Caractérisation hydro-géographique et caractérisation fonctionnelle

- Les précipitations : Caractéristiques, spatialisation, mesure, traitement et interprétation des données.  

- Infiltration : Processus, genèse, caractérisation et analyse.

- Evapotranspiration : Processus, genèse, caractérisation et analyse

- Ruissellement : Processus, genèse, caractérisation et analyse

- La modélisation hydrologique : Phases de modélisation, typologie des modèles, illustrations de plusieurs approches de modélisation, méthodes de calibration et modélisation inverse, méthodes de validation, analyse de sensibilité.  

- Hydrométrie : mesure de débit, traitement et interprétation des données.

- Ouvrages de contrôle hydrologique et de collecte de l'eau de ruissellement.

Travaux pratiques :

Les aspects théoriques sont illustrés par plusieurs travaux pratiques en salle informatique :

-       Caractérisation géographique des bassins versants (délimitation, propriétés topographiques, ) en utilisant les outils de la géomatique ;

-       Caractérisation de la pluie: Analyse des séries chronologiques, diagrammes IDF, interpolation par polygone de Thiessen ;

-       Modélisation de l'évapotranspiration : Analyse des données météorologiques, estimation de l'évapotranspiration par la méthode de Penman-Monteith ;

-       Modélisation du drainage d'une parcelle et fermeture du bilan hydrologique de la parcelle ;

-       Modélisation de la relation pluie-débit à l'échelle des bassins versants : Modélisation statistique, modélisation conceptuelle, modélisation avec un modèle hydrologique spatialement distribué;

-       Conception d'un bassin d'orage.

Deux excursions permettent d'illustrer les concepts d'hydrométrie et du contrôle hydrologique.

Ouvrage de référence : 'Hydrologie générale', A. Musy.

Transparents des cours sur iCampus

Syllabus pour la partie évapotranspiration / infiltration