Academic literature on the topic 'Débits de rivière'

Cet article présente une cartographie de l'écoulement des cours d'eau de Corse, constituée de deux débits caractéristiques : le débit moyen annuel (module), qui caractérise les écoulements moyens d'une rivière, et le débit mensuel minimal de fréquence quinquennale sèche (QMNA5), qui caractérise les basses eaux d'une rivière. Ces débits ont été calculés en tout point du réseau hydrographique corse grâce à deux modèles de prédétermination construits à l'échelle nationale et transposés en Corse. Ces modèles s'appuient sur une base de données hydro-climatiques récentes et critiquées regroupant 20 bassins versants jaugés. Les cartographies finales de ces débits seront diffusées par l'Agence Française pour la Biodiversité sur le portail Eaufrance (http://www.eaufrance.fr/). Ce travail permet également de quantifier de manière synthétique les écoulements des rivières de Corse, territoire très productif en eau superficielle relativement aux grands bassins versants français, puisque 50 % des eaux précipitées en Corse s'écoule en rivière (contre environ 30 % pour les bassins Artois-Picardie et Seine-Normandie, par exemple).

Malgré la présence de nombreux barrages au Québec, peu d'études ont été consacrées à l'analyse des impacts de ces ouvrages sur les régimes hydrologiques des cours d'eau. La présente note a pour but d'analyser les impacts d'un barrage sur le régime hydrologique de la rivière Matawin en comparant le régime hydrologique de la rivière en amont (1390 km2) et en aval (4070 km2) du barrage pendant une période de 60 ans (1930-1990) et sur trois échelles temporelles distinctes. A l'échelle interannuelle, l'influence du barrage se manifeste par une persistance plus marquée des effets des épisodes humides ou secs ainsi qu'une hausse ou une baisse des débits moyens annuels respectivement durant ces périodes. Mais cette succession et cette persistance n'ont pas affecté significativement la stationnarité de la série hydrologique. Aux échelles mensuelles et saisonnière, l'influence du barrage se manifeste par une inversion du régime hydrologique caractérisée par une hausse des débits hivernaux et une baisse des débits printaniers. Cette influence se traduit aussi par une baisse significative du débit maximum mensuel mais une hausse du débit minimum mensuel. Il en résulte une diminution du coefficient d'immodération. A l'échelle journalière, le barrage modifie la période d'occurrence des débits extrêmes minimums et maximums. Il provoque la diminution significative des débits extrêmes minimums et maximums. Mais l'écrêtement des crues est modéré pour les débits de récurrence=10 ans. L'impact le plus significatif du barrage de Matawin est sans nul doute l'inversion du régime hydrologique dont les conséquences morphologiques et biologiques ne sont pas encore documentées dans la littérature scientifique canadienne. Cette inversion résulte du faible écoulement hivernal et d'une forte production de l'énergie électrique pendant la saison froide.

Plusieurs catastrophes naturelles sont le résultat de l’occurrence simultanée de deux ou plusieurs événements extrêmes. L’évaluation du risque d’apparition de ces catastrophes repose sur une bonne estimation de la probabilité conjointe de ces événements. Le présent travail étudie l’effet combiné des débits extrêmes à l’embouchure de la rivière Châteauguay avec le niveau au Lac Saint-Louis. La modélisation de la loi conjointe de ces deux variables est basée sur la notion de copule qui permet de séparer le choix des lois marginales de la structure de dépendance. Les résultats montrent que le fait d’ignorer l’effet combiné du débit de la rivière ou du niveau du lac, conduit à une sous-estimation des événements extrêmes.

Abstract Cet article présente la démarche de modélisation hydrologique qui a été réalisée à l’aide des données existantes sur le bassin versant de la rivière Saint-Charles. Les débits sur le bassin sont obtenus à l’aide du modèle CEQUEAU. Les débits obtenus par CEQUEAU sont utilisés par la suite lors de la modélisation bio-chimique, qui est le sujet d’un second article. Cette étude est réalisée dans l’optique de voir dans quelle mesure une telle approche de modélisation est facile d’utilisation pour le gestionnaire de la ressource eau. Les résultats de simulations de CEQUEAU sont bons pour la partie rurale du bassin. À cause du manque de données disponibles sur les bassins des principaux tributaires, en particulier celui de la rivière Lorette, les résultats y sont moins bons. Pour la partie urbanisée du bassin les différences entre les débits observés et les débits simulés sont imputables au manque de données observées, à une forte influence anthropique sur la gestion de l’eau et vraisemblablement à une trop grande simplification mathématique des processus hydrologiques en milieu urbain.

Les résultats du modèle de circulation générale (MCG) à haute résolution du Centre climatologique canadien (CCC) sont utilisés pour estimer l'ampleur des impacts d'éventuels changements climatiques sur le régime hydrologique d'une rivière de la côte nord du Saint-Laurent. Pour le Québec, le MCG du CCC prévoit des augmentations annuelles de l'ordre de 0 à 15 % pour les précipitations et de 4 à 5° C pour les températures, tandis que les variations saisonnières seraient beaucoup plus importantes, les températures hivernales (décembre à février) augmentant de 6 à 9° C et les précipitations 15 à 20 %. Le modèle hydrologique CEQUEAU est appliqué au bassin versant de la rivière Moisie, pour simuler les débits dans le contexte climatique actuel et dans ce nouveau contexte climatique. Pour ce bassin versant, les précipitations annuelles seraient pratiquement inchangées alors que les températures annuelles augmenteraient de 4° C. En appliquant, aux 24 dernières années (1986-1989), les changements mensuels de précipitation et température découlant du MCG, le débit annuel moyen serait réduit d'environ 5 % et l'écart-type augmenterait de 15 %. La probabilité des années humides serait pratiquement inchangée alors que pour les années les plus sèches enregistrées au cours de ces 25 dernières années soit 600 mm, la probabilité de non dépassement dans ce nouveau contexte climatique passerait de 0,12 à 0,28 ; les débits annuels, d'occurence décennale, diminueraient d'environ 10 %. On assisterait à une modification plus importante dans la distribution mensuelle des écoulements. Les débits moyens des mois d'été (juillet à septembre) seraient réduits d'environ 35 % tandis que pour les mois d'hiver les écoulements moyens seraient plus soutenus.

L'utilisation de traçeurs pour la mesure des débits n'est pas un concept nouveau. Néanmoins les applications pratiques sont peu répandues, les méthodes au moulinet étant préférées, dans la plupart des cas, bien qu'elles s'avèrent souvent de mise en oeuvre difficile, surtout en régime torrentiel. C'est dans le cadre particulier d'études des transferts de pollution dans des bassins versants montagnards, que nous avons été amené à développer un dispositif de mesure intégré des débits basé sur des traçages à la rhodamine. Nous avons choisi la rhodamine wt pour son innocuité vis-à-vis de l'environnement et sa faible affinité pour les matières en suspension (MES). Un fluorimètre équipé d'une cuve à circulation, plaçé près de la rivière, permet de suivre en continu et in situ le signal de fluorescence. La mesure de la fluorescence permet de définir la concentration moyenne et le temps de passage du nuage et par conséquent le débit Q = M/ (Cm * t). La précision de la méthode dépend du soin avec lequel l'étalonnage au laboratoire a été effectué. On définit tout d'abord la constante spécifique du colorant en faisant varier température et concentration de rhodamine wt dans plusieurs solutions étalons. La constante de la rhodamine a été évaluée à : n = -0.024°C-1 et la fluorescence ramenée à 10 °C à : Fs = Ft.e-0.024(ts-t) La relation entre concentration et fluorescence est : Cµg. l-1 = 0.0047 F1.0049 La présence de matières en suspension (MES) a pour effet de diminuer la fluorescence du colorant. Mesurée dans des solutions d'eau, de rhodamine wt (0 à 0.3 µg. l-1) et de MES (0 à 2 g. l-1), la fluorescence de la rhodamine wt, pour les conditions extrêmes, est sous estimée de 6 %. La méthode de mesure des débits par coloration à la rhodamine wt a été appliquée à quelques rivières du Chablais (bassin versant du Léman) et, en particulier, a permis de définir la relation hauteur-débit de la transe au pont de Vongy.

Le Syndicat Mixte d'Aménagement de la Vallée de la Durance (SMAVD) s'attache depuis de nombreuses années à compléter les portés à connaissances règlementaires par des études hydrauliques spécifiques. Pour cela, le SMAVD construit et exploite des modèles numériques Telemac 2D, qui, fréquemment mis à jour, reflètent fidèlement les mécaniques complexes d'inondation du secteur. Pour répondre aux besoins de ses communes membres et après un audit des acteurs de la prévention des risques, il est apparu prioritaire au SMAVD de développer un outil permettant de se préparer aux inondations, de transformer les prévisions de débits en prévision de zones inondables potentielles (ZIP). Sur un premier tronçon de rivière équipé de très nombreux ouvrages anciens peu fiables, les hydrauliciens du SMAVD ont élaboré une méthodologie de modélisation du cours d'eau permettant de représenter les conséquences aléatoires liées à la tenue ou à la rupture des ouvrages. Une gamme étendue de débits de débits de crue a été modélisée. La représentation graphique des résultats a été mise au point dans le cadre d'une large concertation : en étroite collaboration avec les représentants de la commune pilote de Villelaure (84) puis avec l'ensemble des utilisateurs identifiés. L'Atlas Dynamique des Zones Inondables (AZI) de la Durance constitue le document pivot des plans communaux de sauvegarde, un outil de mesure des conséquences des potentielles ruptures d'ouvrages, le chainon manquant entre prévision de débit et prévision d'inondation mais également une aide précieuse lors des projections opérationnelles des services de secours. Première action mise en œuvre dans la Stratégie Locale de Gestion du Risque Inondation (SLGRI) de la Durance, le projet AZI se déploie en régie interne au sein du SMAVD. Il couvre plus de 100 km de rivière. Il contribue au projet national Viginonde en mettant à disposition du Service de Prévision des Crues les différentes couches SIG des Zones Inondables Potentielles. L'outil sera par ailleurs largement partagé, avec entre autres les gestionnaires routiers, les communes et EPCI, les SDIS...

Résumé L’envasement et le transport solide constituent, par leur importance, un problème majeur en Algérie (dégradation des sols agricoles, alluvionnement des retenues). Les études d’aménagement hydrotechnique butent très souvent sur le problème du manque ou du nombre réduit de données relatives au transport solide. De nombreux chercheurs ont travaillé pour pallier ce problème en mettant au point des modèles spécifiques aux bassins étudiés. Ces derniers servent à combler les lacunes des mesures et à étendre la série existante en fonction du débit liquide souvent mesuré. Cette étude porte sur la quantification du transport solide et du taux d’érosion ainsi que sur la détermination des périodes d’érosion actives et la recherche d’un modèle reliant les débits solides aux débits liquides au niveau de l’oued Sikkak. Sous-bassin de la rivière Tafna, le bassin versant du Sikkak est situé dans le nord-ouest algérien et couvre une surface de 218 km2 où est érigé un barrage d’une capacité de 30 Hm3. Les résultats d’analyse graphique des valeurs instantanées des débits solides en suspension dans l’oued Sikkak à la station d’Aïn Youcef et leurs relations avec les débits liquides (campagnes de prélèvement de 1972 à 1990), ont permis de montrer l’existence de deux périodes d’érosion active. Le flux de matières solides en suspension dans le cours d’eau est très variable d’une année à une autre et la dégradation spécifique moyenne annuelle est estimée à 170 t•km‑2•an‑1 variant de 4 à 745 t•km‑2•an‑1. Ces taux de dégradation restent très modérés par rapport à ceux publiés pour d’autres bassins de l’Algérie et du Maghreb, mais très proches de ceux trouvés pour quelques sous-bassins de la Tafna.

Afin de modéliser efficacement la persistance dans les séries chronologiques rencontrées en hydrologie, des développements récents autour du modèle fractionnaire auto-régressif à moyenne mobile (FARMA) (fractional autoregressive-moving average model) sont présentés. On s'intéresse particulièrement ici à de nouvelles procédures permettant d'estimer les paramètres du modèle FARMA d'une manière efficace au point de vue calcul. Pour obtenir les distributions d'échantillons des estimateurs des paramètres à partir de petits échantillons, une technique faisant appel au bootstrap peut être utilisée. Des applications pratiques à des séries de débits en rivière, de précipitations et de températures, montrent l'utilité des modèles FARMA.

Des études récentes démontrent que les périodes d’étiage des rivières du sud du Québec seront plus sévères et plus fréquentes en raison du réchauffement climatique attendu. Les municipalités s’approvisionnant en eau brute à même ces rivières devront s’adapter à cette nouvelle réalité. L’objectif de l’étude présentée est de déterminer le prélèvement ultime en eau brute qu’une ville peut effectuer en rivière sans compromettre l’intégrité du milieu naturel. Une étude d’impact en conditions de changements climatiques est effectuée et des mesures d’adaptation sont proposées pour assurer la viabilité à long terme du prélèvement à la prise d’eau. L’étude porte sur la prise d’eau de la ville de Bromont, située sur le tronçon centre de la rivière Yamaska. Une approche de soutien d’étiage en utilisant le lac Brome est retenue. Le modèle hydrologique SWAT est utilisé pour reconstituer les apports naturels sur le bassin versant. Il est également utilisé pour produire des séries de débits en période de référence et en période future pour sept projections climatiques. Un modèle de simulation maison est utilisé pour reproduire la gestion du barrage au lac Brome. Le débit prélevable est déterminé en utilisant quatre méthodes différentes pour le calcul des débits réservés écologiques. Les résultats démontrent que la ville de Bromont est en mesure de prélever de l’eau jusqu’à la quantité permise par son certificat d’autorisation sans avoir d’impact sur l’intégrité du milieu naturel uniquement pour une des quatre méthodes de détermination du débit réservé écologique et ce uniquement au printemps, à l’été et à l’automne. Avec les changements climatiques, le prélèvement jusqu’à la valeur autorisée engendre le non-respect des débits réservés écologiques pour toutes les méthodes. Finalement, les méthodes d’adaptation sont en mesure de pallier l’impact des changements climatiques et de permettre un prélèvement équivalent à celui prévu au certificat d’autorisation de la ville.

Pour répondre à trois enjeux principaux que sont la sûreté des installations, le respect d'exigences règlementaires et l'optimisation des moyens de production, EDF-DTG a développé un réseau d'observations qui comprend les paramètres climatiques tels que la température de l'air, les précipitations et l'enneigement, mais aussi le débit des rivières. Les données collectées permettent la surveillance en « temps réel » des cours d'eau ainsi que la réalisation d'études hydrologiques quantitatives ou de dimensionnement qui nécessitent de disposer de séries patrimoniales de références. Assurer la qualité des données de débits est donc un enjeu de première importance. On ne mesure pourtant pas en continu le débit d'un cours d'eau car les dispositifs à mettre en œuvre restent onéreux et difficilement techniquement réalisable. Le plus souvent, c'est à partir de mesures en continu du niveau des rivières que l'on déduit le débit de ces dernières. Des mesures ponctuelles de débits appelées « jaugeages » permettent de caler un modèle hauteur-débit nommé « courbe de tarage ». Ce sont les équipements installés sur les rivières pour la mesure des niveaux qui sont dénommés « station d'hydrométrie ». Force est de constater que l'ensemble de ce processus constitue une manière indirecte de détermination du débit dont le niveau d'incertitude mérite d'être décrit. À chacune des valeurs de débit produites peut être associé un intervalle de confiance qui tient compte des incertitudes de chacune des étapes. La rapidité de variation de la relation hauteur-débit rend souvent difficile le suivi en temps réel du débit alors que les besoins de la surveillance temps réel des ouvrages imposent une bonne fiabilité des données en continu. Or, en ce qui concerne les stations les moins stables, la méthode historique pour produire la courbe de tarage qui repose sur une construction à partir d'un nombre suffisant de jaugeages chronologiquement contigus et bien répartis sur la plus grande gamme possible reste mal adaptée aux changements rapides ou cycliques de la relation hauteur-débit. Elle ne prend pas assez en compte les phénomènes d'érosion et de sédimentation rapides ainsi que la croissance saisonnière d'herbiers car la capacité à réaliser des jaugeages par les équipes de gestion reste en général assez limitée. Ainsi, pour améliorer la qualité et la fiabilité des données de débits, ces travaux de thèse explorent une méthode de tracé dynamique des courbes de tarage et un calcul des incertitudes associées. Une gestion dynamique de la courbe de tarage est créée de sorte que chaque jaugeage donne lieu au tracé d'une nouvelle courbe de tarage. Après le tracé, un modèle d'incertitudes est construit autour de chaque courbe de tarage. Il prend en compte les incertitudes des jaugeages, les erreurs sur la mesure de hauteur d'eau, la sensibilité de la relation hauteur-débit et l'incertitude sur le tracé lui-même. Une approche variographique est utilisée pour faire vieillir les jaugeages et les courbes de tarage afin d'obtenir un intervalle de confiance augmentant avec le temps, et se réactualisant à chaque nouveau jaugeage puisque ce dernier donne lieu au tracé d'une nouvelle courbe de tarage, plus fiable car plus récente pour l'estimation des débits à venir. Des chroniques de débit sont enfin obtenues de façon homogène et avec un intervalle de confiance prenant en compte le vieillissement des courbes générées. En prenant mieux en compte la variabilité des conditions d'écoulement et la vie des stations, la méthode créée et son modèle d'incertitudes permet de construire des outils de gestion et d'optimisation d'exploitation des points de mesure. Elle répond à des questions récurrentes en hydrométrie comme : « Combien de jaugeages faut-il réaliser en une année pour produire des données de débit avec une incertitude moyenne de X% ? » et « Quand et dans quelle gamme de débit réaliser ces jaugeages ? »
Dealer or owner operator of electricity production structures, EDF is responsible for their operation in safe condition and for the respect of the limits imposed by the regulations. Thus, the knowledge of water resources is one of EDF main concerns since the company remains preoccupied about the proper use of its facilities. The knowledge of streamflow is one of its priorities to better respond to three key issues that are plant safety, compliance with regulatory requirements, and optimizing the means of production. To meet these needs, EDF-DTG (Division Technique Générale) operates an observation network that includes both climatic parameters such as air and temperature, then the precipitations and the snow, but also the streamflow. The data collected allows real time monitoring of rivers, as well as hydrological studies and the sizing of structures. Ensuring the quality of the stream flow data is a priority. Up to now it is not possible to measure continuously the flow of a river since direct measurements of discharge are time consuming and expensive. In common cases the flow of a river can be deduced from continuous measurements of water level. Punctual measurements of discharge called gaugings allow to develop a stage-discharge relationship named rating curve. These are permanently installed equipment on rivers for measuring levels that are called hydrometric station. It is clear that the whole process constitutes an indirect way of estimating the discharge in rivers whose associated uncertainties need to be described. Quantification of confidence intervals is however not the only problem of the hydrometer. Fast changes in the stage-discharge relationship often make the streamflow real time monitoring quite difficult while the needs of continuous high reliability data is obvious. The historical method to produce the rating curve based on a construction from a suffcient number of gaugings chronologically contiguous and well distributed over the widest possible range of discharge remains poorly adapted to fast or cyclical changes of the stage-discharge relationship. The classical method does not take suffciently into account the erosion and sedimentation processes as well as the seasonal vegetation growth. Besides, the ability to perform gaugings by management teams generally remains quite limited. To get the most accurate streamflow data and to improve their reliability, this thesis explores an original dynamic method to compute rating curves based on historical gaugings from a hydrometric station while calculating the associated uncertainties. First, a dynamic rating curve assessment is created in order to compute a rating curve for each gauging of a considered hydrometric station. After the tracing, a model of uncertainty is built around each computed rating curve. It takes into account the uncertainty of gaugings, but also the uncertainty in the measurment of the water height, the sensitivity of the stage discharge relationship and the quality of the tracing. A variographic analysis is used to age the gaugings and the rating curves and obtain a final confidence interval increasing with time, and actualizing at each new gauging since it gives rise to a new rating curve more reliable because more recent for the prediction of discharge to come. Chronological series of streamflow data are the obtained homogeneously and with a confidence interval that takes into consideration the aging of the rating curves. By taking into account the variability of the flow conditions and the life of the hydrometric station, the method can answer important questions in the field of hydrometry such as « How many gauging a year have to be made so as to produce stream flow data with an average uncertainty of X\% ? » and « When and in which range of water flow do we have to realize those gaugings ? »

Les protocoles hydrométriques en rivière ne répondent pas aux besoins des hydrologues et des hydrauliciens. L'appareillage traditionnel de jaugeage (moulinet, ADCP) est limité par son aspect intrusif, particulièrement en crue et en étiage. Cette thèse étudie la technique Large Scale Particle Image Velocimetry (LSPIV) qui consiste à identifier, par analyse d'images, un champ de vitesses en surface. L'ajout d'un modèle hydraulique permet le calcul du débit.

Une station LSPIV de mesure en continu et temps réel a été mise en place sur la rivière Iowa à Iowa City (USA). Les premières années de fonctionnement ont montré des estimations LSPIV de débit en bonne concordance avec la courbe de tarage du site et avec des mesures classiques réalisées au moulinet. L'établissement d'une importante base de données a permis une étude de sensibilité de la technique. Les sources d'erreur affectant la mesure ont été identifiées et quantifiées. L'étude de sensibilité a été affinée grâce à un simulateur numérique de la mesure LSPIV en rivière, outils capitalisant notre connaissance de la mesure et permettant d'évaluer l'importance relative de différentes sources d'erreur pour une situation donnée.

Une unité LSPIV motorisée (camionnette équipée d'un bras télescopique et d'une caméra) a été développée pour permettre l'application de la méthode en sites difficiles d'accès. Cette unité s'est montrée efficace, donnant des résultats d'excellentes qualités sur les différents sites testés. Des mesures LSPIV de champ de vitesse de surface ont été utilisées par ailleurs pour la validation de la modélisation hydraulique d'une zone d'écoulement complexe (la lône de Port-Galand sur l'Ain) et pour une étude de reconstitution de formes de fond de chenal en laboratoire.

Le secteur de la rivière Coaticook compris entre les villes de Coaticook et de Waterville, a été soumis à une moyenne de 5 inondations par année entre 1960 et 1982. Le débit de crue au-delà duquel la rivière inonde a été calculé à 42,5 mcs en amont de Waterville. Pour les mois de mai à octobre de chaque année, la hauteur théorique de la lame d’eau précipitée sur l’ensemble du bassin-versant et totalement ruisselée pour produire un tel débit d’inondation, est de 6,7 mm. Les résultats statistiques des meilleurs modèles multidimensionnels mettant en relation les précipitations et les débits des mois de mai à octobre de chaque année de la période d’étude, indiquent que les variables de précipitations n’expliquent au mieux que 65% des débits maximums mensuels, et 69% des différences de débit 24 heures après la précipitation continue la plus importante de chaque mois. Si l’aspect hasard lié aux précipitations joue un rôle important pour produire des débits d’inondation, les résultats de l’étude démontrent, avec une certaine fiabilité, qu’il est faux de prétendre que ces derniers sont seulement le fruit de ce hasard. Les milieux physiques et biologiques de l’ensemble du bassin-versant sont largement modifiés par l’activité humaine et peuvent donc, dans une certaine mesure, être contrôlés.

L'estimation précise des probabilités d'occurrence des événements extrêmes environnementaux est une préoccupation majeure dans l'évaluation des risques. Pour l'ingénierie côtière par exemple, le dimensionnement de structures implantées sur ou à proximité des côtes doit être tel qu'elles résistent aux événements les plus sévères qu'elles puissent rencontrer au cours de leur vie. Cette thèse porte sur la simulation d'événements extrêmes multivariés, motivée par des applications aux hauteurs significatives de vagues, et sur l'évaluation de modèles de prédiction d'occurrence d'événements extrêmes.Dans la première partie du manuscrit, nous proposons et étudions un simulateur stochastique qui génère conjointement, en fonction de certaines conditions d'état de mer au large, des extrêmes de hauteur significative de vagues (Hs) au large et à la côte. Pour cela, nous nous appuyons sur l'approche par dépassements de seuils bivariés et nous développons un algorithme de simulation non-paramétrique de lois de Pareto généralisées bivariées. À partir de ce simulateur d'événements cooccurrents, nous dérivons un modèle de simulation conditionnel. Les deux algorithmes de simulation sont mis en oeuvre sur des expériences numériques et appliqués aux extrêmes de Hs près des côtes bretonnes françaises. Un autre développement est traité quant à la modélisation des lois marginales des Hs. Afin de prendre en compte leur non-stationnaritée, nous adaptons une extension de la loi de Pareto généralisée, en considérant l'effet de la période et de la direction pic sur ses paramètres.La deuxième partie de cette thèse apporte un développement plus théorique. Pour évaluer différents modèles de prédiction d'extrêmes, nous étudions le cas spécifique des classifieurs binaires, qui constituent la forme la plus simple de prévision et de processus décisionnel : un événement extrême s'est produit ou ne s'est pas produit. Des fonctions de risque adaptées à la classification binaire d'événements extrêmes sont développées, ce qui nous permet de répondre à notre deuxième question. Leurs propriétés sont établies dans le cadre de la variation régulière multivariée et de la variation régulière cachée, permettant de considérer des formes plus fines d'indépendance asymptotique. Ces développements sont ensuite appliqués aux débits de rivière extrêmes
Accurate estimation of the occurrence probabilities of extreme environmental events is a major issue for risk assessment. For example, in coastal engineering, the design of structures installed at or near the coasts must be such that they can withstand the most severe events they may encounter in their lifetime. This thesis focuses on the simulation of multivariate extremes, motivated by applications to significant wave height, and on the evaluation of models predicting the occurrences of extreme events.In the first part of the manuscript, we propose and study a stochastic simulator that, given offshore conditions, produces jointly offshore and coastal extreme significant wave heights (Hs). We rely on bivariate Peaks over Threshold and develop a non-parametric simulation scheme of bivariate generalised Pareto distributions. From such joint simulator, we derive a conditional simulation model. Both simulation algorithms are applied to numerical experiments and to extreme Hs near the French Brittanny coast. A further development is addressed regarding the marginal modelling of Hs. To take into account non-stationarities, we adapt the extended generalised Pareto model, letting the marginal parameters vary with the peak period and the peak direction.The second part of this thesis provides a more theoretical development. To evaluate different prediction models for extremes, we study the specific case of binary classifiers, which are the simplest type of forecasting and decision-making situation: an extreme event did or did not occur. Risk functions adapted to binary classifiers of extreme events are developed, answering our second question. Their properties are derived under the framework of multivariate regular variation and hidden regular variation, allowing to handle finer types of asymptotic independence. This framework is applied to extreme river discharges

La romancière Gabrielle Roy (1909-1983) a été, dès le début de sa carrière, une fine observatrice de la nature. En témoignent, notamment, les passages consacrés aux excursions de pêche dans ses reportages sur la Gaspésie et les descriptions des Prairies de l'Ouest canadien apparaissant dans les textes rédigés pour le compte de périodiques montréalais comme Le Canada et Le Bulletin des agriculteurs (1940-1942). En attestent aussi les descriptions du fleuve Saint-Laurent et du canal Lachine qui ponctuent son premier roman, Bonheur d'occasion, paru en 1945 au Québec (Felicidad ocasional, 1948) – pour lequel elle a remporté le Prix Fémina (1947). Or, on remarque, dans l'ensemble de son œuvre et dans certaines portions de sa correspondance, une présence marquée des milieux aquatiques (étangs, lacs, rivières, marécages, etc.) et des paysages marins (océan, mer, plage, etc.), auxquels l'écrivaine paraît – c'est l'hypothèse que nous chercherons à développer – conférer un pouvoir d'apaisement et de rédemption. Ce pouvoir symbolique s'observe tout particulièrement dans deux scènes de tempête que nous analyserons dans le cadre de cette communication : l'une se déroulant en Bretagne et décrite dans le menu détail dans la correspondance avec son mari (1948), reprise ensuite et modulée dans un récit inédit intitulé « La tempête » ; l'autre ayant lieu en Gaspésie, à Port-Daniel, en 1943, où l'écrivaine s'était réfugiée suite au décès de sa mère, scène qui est racontée dans son autobiographie, Le temps qui m'a manqué (1997). Nous montrerons, par l'examen de ce corpus, et par quelques autres exemples puisés dans ses romans et textes autobiographiques, que l'eau, dont l'agitation initiale reflète les tourments et l'errance intérieurs des personnages, devient, au terme de la tempête, une force d'apaisement et de rédemption agissant sur ceux-ci et les invitant, dès lors, par son calme retrouvé et son caractère désormais rassurant et protecteur, à une introspection, puis à une fuite vers l'avant.DOI: http://dx.doi.org/10.4995/XXVColloqueAFUE.2016.2527