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Université Laval (1999)

Modélisation numérique de l’hydrologie pour l’aide à la gestion des bassins versants, par l’utilisation conjointe des systèmes d’information géographique et de la méthode des éléments finis un nouvel outil pour le développement durable SAGESS

Bel Hadj Kacem, Mohamed Salah

Titre : Modélisation numérique de l’hydrologie pour l’aide à la gestion des bassins versants, par l’utilisation conjointe des systèmes d’information géographique et de la méthode des éléments finis un nouvel outil pour le développement durable SAGESS

Auteur : Bel Hadj Kacem, Mohamed Salah

Université de soutenance : Université Laval

Grade : Philosophiae Doctor (Ph.D.) 1999

Résumé
La complexité du fonctionnement de nos sociétés implique la mise en place d’approches globales tant sur le plan de la gestion des tâches que de la planification. Il existe aujourd’hui de nombreux outils, tant méthodologiques que techniques, permettant d’appréhender la complexié du réel dans ses multiples dimensions. Sur un plan plus technique, les outils géomatiques ouvrent des nouvelles perspectives dans les domaines de la gestion et de la planification des ressources. Ces moyens doivent non seulement gérer des données a référence spatiale d’origine et de nature diverse. mais aussi les analyser afin d’obtenir une information pertinente, permettant d’éclairer les décideurs dans leur prise de décision. La gestion des ressources hydriques n’échappe pas a cette tendance. En effet. les outils de gestion apportent une aide particulièrement précieuse au décideurs. Ils permettent de synthétiser un nombre important d’informations et d’effectuer entre autres l’évaluation des risques potentiels d’inondation, d’érosion, de contamination, etc., ainsi que l’élaboration de variantes d’aménagements. De nombreux modèles de gestion ont été développés concernant plus particulièrement l’utilisation des ressources hydriques. Ces modèles sont basés sur une approche mathématique détaillée faisant appel a de nombreux paramètres (parfois difficiles à acquérir). ou sur des relations empiriques et globales limitant fortement leur fiabilité et leur applicabilité a différentes situations. Souvent développés pour répondre a des besoins très spécifiques, ces deniers utilisent des constantes empiriques qui ne représentent pas une réalité physique et mesurable : il est alors nécessaire de les ajuster pour chaque nouveau contexte d’application, et de redéfinir également la géométrie du territoire. La méthode des éléments finis est l’un des outils les plus efficaces de la simulation numérique car elle s’accommode facilement d’une numérisation irrégulière et ce pour tous les domaines de Ia mécanique des milieux continus. Elle adopte l’approche suivante : le domaine a étudier est découpé en formes géométriques simples appelées "éléments" sur lesquels on calcule la contribution de chacun à la simulation. Cette méthode conduit à des traitements souples et efficaces qui donnent une vue synoptique des phénomènes complexes. traitements souples et efficaces qui donnent une vue synoptique des phénomènes complexes. Cette recherche vise à explorer et valider le couplage entre les systèmes d’information géographique et la modélisation numérique par éléments finis. Le prototype a été développé dans le contexte d’une démarche décisionnelle type de gestion de bassins hydrographiques. En effet, le ’couplage" des systèmes d’information géographique et la simulation numérique par éléments finis permet une analyse originale et complète de territoires complexes tels que les bassins versants. Cette approche, combinant ces deux techniques de pointe, est novatrice sur le plan méthodologique. Un modèle de simulation hydrologique aux éléments finis 2D a été développé et valide avec une réalité - terrain, permettant d’assurer la continuité numérique, depuis Ia saisie des données sur le territoire jusqu’à l’interprétation humaine.

Mots clés ; BASSINS FLUVIAUX GESTION DES RESSOURCES MODELES MATHEMATIQUES HYDROLOGIE SYSTEMES D’INFORMATION GEOGRAPHIQUE DEVELOPPEMENT DURABLE

Présentation (BAC)

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Page publiée le 14 avril 2009, mise à jour le 7 septembre 2019